Способы репрезентации информации это

О понятии репрезенатции информации в памяти

Аннотация. В статье анализируется понятие репрезентации. Приводится анализ репрезентации понятий и репрезентации семантических отношений, описанных И. Хофманом. В исследованиях, проведенных автором статьи, экспериментальное подтверждение получил тот факт, что трудности процессуального хранения признаков понятий иногда значительно превышают трудности декларативной репрезентации отношений.

Ключевые слова: память; репрезентация информации; понятия; отношения.

Изучение человеческой памяти открывает доступ к таким областям психики, знание которых имеет важное значение для решения многих практических задач. Для педагога очень важно знать, как лучше структурировать учебный материал и в какой последовательности предлагать его учащимся, чтобы обеспечить высокое качество усвоения знаний. Но для решения этой проблемы необходимо установить закономерности организации информации в памяти и ее воспроизведения, изучить каким образом эта организация функционирует и как влияет на результативность мнемических процессов. Большое практическое значение имеет раскрытие и моделирование механизмов памяти, обеспечивающих сохранение огромного объема информации, приобретаемой в течение жизни, а также быстрое и точное воспроизведение необходимой информации при изменяющихся внешних условиях.

Именно в этом контексте мы сталкиваемся с понятием «репрезентация информации», освоение и разработка которого привели к коренным сдвигам в науке. Анализ понятия «репрезентация», описанного с помощью двух фундаментальных характеристик: понятий и отношений, и составляет цель настоящей статьи.

Слово репрезентация означает «представленность», «изображение», «отображение одного в другом или на другое», то есть речь идет о внутренних структурах, формирующихся в процессе жизни человека, в которых представлена сложившаяся у него картина мира, социума и самого себя [7]. В когнитивной психологии представление о ментальных репрезентациях занимает одно из центральных мест (У. Найссер, 1988; Р. Солсо, 2002; Т.Н. Ушакова, 2004; М.А. Холодная, 1997, 2004; D. Gentner, А. Stevens, 1983; А. Paivio, 1989 и др.).

В когнитивной психологии под «репрезентацией» первоначально понималась некоторая фиксированная форма определенным образом упорядоченного знания, либо та или иная форма его хранения. В настоящее время репрезентация, как отмечает М.А. Холодная, рассматривается уже не как форма фиксации знаний, а как инструмент приложения знаний к определенному аспекту действительности. Репрезентация, согласно М.А. Холодной, – это особая форма организации ментального опыта в виде индивидуального умозрения (того, как человек мысленно видит в данный конкретный момент времени конкретное событие или явление) [8].

Исследуя процессы переработки информации, Б.М. Величковский показал наличие особых психических образований ‒ когнитивных структур, которые принимают участие как в приеме, преобразовании, так и в хранении информации [2]. М.А. Холодная и Н.И. Чуприкова отождествляют когнитивные структуры и репрезентации. Так, когнитивные структуры, по мнению М.А. Холодной, являются носителями ментального опыта. Н.И. Чуприкова отмечает, что когнитивные структуры – это «кристаллизованные» матрицы получения всех знаний о мире, являющиеся относительно стабильной основой динамических процессов анализа, синтеза, абстракции и обобщения [12]. А.В. Брушлинский, Е.А. Сергиенко отмечают, что «… когнитивные структуры представляют собой обобщенно-абстрактные репрезентации схемы, включающие возможность не только получения знаний, но и способ их получения …» [1, с. 8]. Ментальная репрезентация дает возможность исследовать взаимодействие людей с миром путем изучения избирательности, предпочтения, направленности субъекта к определенным аспектам взаимодействия [1]. Понятие «антиципирующая схема», введенное У. Найссером, представляет наибольшее соответствие понятию «ментальная репрезентация» [3].

В работах А. Пайвио была выдвинута идея двойного кодирования мира. Согласно А. Пайвио, существуют две системы репрезентации внешнего воздействия: вербальная (через словесное обозначение) и невербальная, образная (через наглядное впечатление). Использование невербальной системы позволяет хранить сенсорные воздействия в целостной аналоговой форме. Вербальная система репрезентирует знание в виде абстрактных единиц, соответствующих элементам языка. Эти два вида памяти независимы друг от друга, хотя и связаны между собой. Образная репрезентация стимула может активировать его вербальную репрезентацию, и, наоборот, вербальная репрезентация может вызвать образное представление [13].

Л.В. Черемошкина отмечает, что «… проблема репрезентации информации в памяти человека распадается на несколько взаимосвязанных и относительно независимых исследовательских проблем:

‒ как организована информация в памяти человека;

‒ каким образом эта организация функционирует;

‒ каким образом организация информации влияет на результативность мнемических процессов; каковы взаимосвязи увиденного и запомненного и характера репрезентации информации в памяти человека и др…» [10, с. 43].

При этом, как правило, термином «репрезентация информации в памяти человека» обозначают одновременно три проблемы:

‒ во-первых, то, как структурированы знания, представления, домыслы и т.д. человека (содержание внутреннего мира личности, картина мира, по А. Н. Леонтьеву);

‒ во-вторых, как происходит процесс представления (репрезентации) вновь поступающей информации, для того чтобы ее запомнить и воспроизвести;

‒ в-третьих, каковы закономерности взаимоотношений имеющейся и вновь поступающей информации [10].

В сущности, И. Тульвинг сформулировал проблему репрезентации информации в памяти человека. Он предлагает деление памяти на процедурную, семантическую, эпизодическую. Эпизодическая память хранит информацию о датированных во времени эпизодах или событиях. Семантическая память ‒ это умственный тезаурус, который организует знания человека. Процедурная ‒ низшая форма памяти сохраняет связи между стимулами и реакцией. Ее можно сравнить с тем, что называют ассоциативной памятью.

Наиболее популярна гипотеза о иерархической организации функциональной структуры семантической памяти. Это представление легло в основу работы И. Хофмана, который отмечает, что в памяти человека, репрезентированы не свойства сенсорных стимулов, а отраженные в процессе кодирования характеристики предметного мира, отношения между его компонентами, а также состояния познающего субъекта [9]. Эти репрезентации он называет семантическими. Таким образом, под семантическими репрезентациями И. Хофман понимает прежде всего репрезентации явлений и связей объективного мира в памяти человека.

По мнению И. Хофмана семантическую репрезентацию можно описать с помощью двух фундаментальных характеристик: с помощью понятий, отражающих целые классы объектов, и отношений, отражающих связи между конкретными объектами или понятийными классами [9].

Под влиянием мотивов в ходе познавательной деятельности человека происходит понятийное обобщение предметов и явлений, одинаковая реакция на которые является условием удовлетворения соответствующего мотива [9]. В.Ф. Петренко также отмечает, что репрезентация мира оказывается чрезвычайно зависимой от мотивационно-потребностной сферы и эмоционального состояния субъекта [6]. Так возникают, например, понятия: пища, река, стол, инструмент, дерево и т. п., то есть обобщения, которые оказывают одинаковое регулирующее воздействие на поведение, вызванное определенной потребностью организма. Такое понятийное расчленение окружающего мира является одним из фундаментальных когнитивных достижений человека.

Описывая репрезентацию понятий в памяти человека И. Хофман выделяет следующие виды [9].

1. Множественная репрезентация понятий.Понятие является обобщением множества объектов. Поэтому хранение некоторого понятия в памяти требует такой формы репрезентации, которая характеризовала бы не один индивидуальный объект, а все множество принадлежащих к нему объектов. Вероятно, наиболее простым решением проблемы было бы предположение, что в памяти упорядоченно хранятся все встречавшиеся субъекту примеры понятия. Репрезентацию некоторого понятия можно, согласно такому пониманию, представить как упорядоченное множество принадлежащих к нему объектов.
2. Репрезентация понятий с помощью прототипов.Существует возможность репрезентации множества объектов в форме одной когнитивной единицы. Такая когнитивная единица делает возможным понятийную идентификацию новых, никогда ранее не воспринимавшихся объектов. Но в памяти хранятся не отдельные объекты, а как бы их «прототипический представитель». Принадлежность к множеству определяется сходством с «прототипом». Чем больше объект похож на прототип, тем увереннее и быстрее он идентифицируется как принадлежащий к множеству. Прототипическая репрезентация является, таким образом, не чем иным, как запоминанием множества объектов с помощью набора признаков, характеризующих все множество в целом. Идея понятийных прототипов сводится к гипотезе репрезентации признаков. Гипотеза прототипа оказывается малопригодной для описания репрезентации понятий в памяти человека. Она подтверждается лишь в отдельных случаях репрезентации весьма однородных объектов, почти не имеющих различительных признаков. В таком случае прототипическая репрезентация означает формирование элементарного механизма сравнения, в котором точкой отсчета служит некоторый выделенный стимул. Но если понятийной дифференцировке подлежат объекты, различающиеся по своим признакам, то такие простые механизмы оказываются уже недостаточными. В этом случае, оправданной является гипотеза репрезентации признаков.
3. Репрезентация признаков понятий. Гипотеза репрезентации признаков понятий представляется автору наиболее адекватной. Репрезентация признаков означает, что структуры семантической памяти могут быть расчленены па элементы, отражающие свойства классифицируемых объектов, а также отношения между ними. Эти когнитивные элементы, позволяющие дифференцировать репрезентации понятий друг от друга, называются признаками. Анализ признаков, входящих в состав различных понятий, приводит к необходимости различать два типа понятий. Сенсорные понятия репрезентированы в памяти преимущественно признаками, отражающими обобщенные наглядные свойства объектов. Репрезентацию категориальных понятий составляют главным образом признаки, отражающие типичные связи множества принадлежащих к понятию объектов с другими понятийными классами.

Следует иметь в виду, что формирование семантической памяти происходит в ходе накопления индивидуального опыта. Возникновение сенсорных понятий является результатом восприятия множества сходных по внешнему виду объектов; если известен лишь один пример понятия, репрезентация последнего определяется признаками одного этого объекта, если же известен только список подчиненных классов, внутренняя репрезентация определяется этим списком. У различных людей одни и те же понятия могут быть репрезентированы по-разному: в сенсорной или категориальной форме [9].

Сравнение различных видов репрезентации понятий И. Хофман проводит на примере понятия дерево. Множественная репрезентация предполагает, что понятие дерево существует в виде совокупности примеров, которые ограничены в данном случае хвойными и лиственными деревьями. Репрезентация с помощью прототипа изображена схемой «абстрактного дерева», чтобы подчеркнуть, что прототип представляет собой синтез характерных признаков деревьев. Репрезентация признаков представлена в форме списка признаков (дерево: ствол, крона, ветки, листья или хвоя, корни, производит кислород, растение).

И. Хофман отмечает, что наши знания о понятиях и их признаках хранятся в памяти не изолированно друг от друга. Когда при восприятии или назывании объекта активируется его репрезентация, то одновременно могут активироваться и другие понятийные единицы, которые каким-то образом связаны с первоначально активированным понятием. «… Понятия связаны в памяти таким образом, что активация одного из них вызывает в сознании и второе. Постоянство таких реакций позволяет предположить, что эти связи соответствуют, отношениям, которые устанавливаются между принадлежащими к понятию объектами в реальной жизни.Семантические отношения ‒ это связи между репрезентациями понятий в памяти, которые возникают в результате когнитивных процессов и специфическим образом отражают объективно существующие взаимосвязи предметного мира …» [9, с. 103].

Характеризуя репрезентацию семантических отношений, И. Хофман выделяет два вида хранения семантических отношений: декларативное и процессуальное. Декларативное хранение информации связано с построением семантических сетей, в которых понятия соединены между собой семантическими отношениями. При процессуальном хранении семантические отношения рассматриваются не как непосредственно хранящиеся в памяти единицы, а как предписания о выполнении определенных операций, реализация которых позволяет проверить наличие того или иного отношения [9].

«… Различие между этими двумя формами репрезентации имеет принципиальное значение. Декларативное хранение отношений является надежным средством непосредственной фиксации в памяти результатов отражения, обеспечивающим быстрое и точное их воспроизведение. Но оно сопряжено с трудностью, состоящей в том, что число отношений, которые индивид должен запомнить в течение жизни так, чтобы не возник хаос в результате пересечения образующихся при этом сетей, безгранично велико. Напротив, процессуальное хранение является гораздо более экономным. Оно предполагает запоминание не каждого отдельного отношения между двумя, тремя и т. д. понятиями, а только признаков определенных классов отношений, существование которых определяется наличием критических связей между признаками …» [9, с. 105].

При этом в некоторых случаях трудности процессуального хранения признаков понятий значительно превышают трудности декларативной репрезентации отношений. Данный факт получил подтверждение в нашем лонгитюдном исследовании, направленном на изучение эффективности и качественной специфики воспроизведения, количественных и качественных показателей забывания учебного текста школьниками [4, 11]. Исследование проводилось с использованием экспериментальной процедуры, стимульный материал которой представляет отрывок «Семейство пасленовые» из учебника по биологии для 6-х классов. Данный учебник предусмотрен программой обучения школьников в общеобразовательных учреждениях [5].

В тексте «Семейство паслёновые», используемого нами в качестве экспериментального материала, были выделены 8 смысловых единиц. Текст воспроизводился школьниками сразу после прослушивания, спустя сутки, неделю, год, три года и пять лет после запоминания. Следует отметить, что на всех этапах эксперимента частота воспроизведения смысловой единицы № 1 о многообразии растений семейства пасленовые значительно превышает частоту воспроизведения смысловой единицы № 2 о строении растений семейства.

Процессуальная репрезентация знания о том, что картофель и томат являются пасленовыми растениями, потребовала бы хранения в памяти полного набора признаков растений семейства пасленовые. В этом случае для школьников более рационально ограничиться запоминанием нескольких примеров пасленовых растений (смысловая единица № 1), исключив тем самым трудности хранения признаков (смысловая единица № 2).

Таким образом, школьники классифицируют помидор и картофель как пасленовые растения, но не могут указать признаки, которыми при этом руководствуются. В тех случаях, когда признаки понятий не даны сознанию человека, они не могут служить основой для понятийной идентификации объектов. Такие идентификации основываются скорее на непосредственном знании о принадлежности к понятию, то есть на фиксации в памяти понятийной информации в форме семантических отношений.

Полученные данные, позволяют по-другому взглянуть на проблемы запоминания, сохранения, воспроизведения учебного материала школьниками. В условиях огромного потока информации ее организация приобретает особое значение. При наилучших способах организации запоминаемый материал укладывается в систему связей, естественным образом направляющую извлечение его из памяти. Нам представляется, что «вплетение» новой информации в систему репрезентаций школьника обусловлено именно пониманием смысла учебного материала. Работа с текстом развивает как операционную, так и регулирующую стороны памяти и интеллекта, а развивающие задачи, в свою очередь, способствуют прочности усвоения знаний.

ЛИТЕРАТУРА

1. Брушлинский А.В., Сергиенко Е.А. Ментальная репрезентация как системная модель в когнитивной психологии / Ментальная репрезентация: динамика и структура. ‒ М., 1998. ‒ С. 5-22.
2. Величковский Б.М. Современная когнитивная психология. ‒ М., 1982. ‒ 336 с.
3. Найссер У. Познание и реальность: смысл и принципы когнитивной психологии. ‒ М., 1981. ‒ 232 с.
4. Осинина Т.Н. Лонгитюдное исследование воспроизведения учебного материала // Вестн. Томского гос. пед. ун-та (TSPU Bulletin). ‒ 2015. ‒ Вып.6 (159). ‒ С. 50-56.
5. Пасечник В.В. Биология. Бактерии, грибы, растения. 6 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений. – 8-е изд., стереотип. – М., 2005.
6. Петренко В.Ф. Психосемантика сознания. ‒ М., 1988. ‒ 208 с.
7. Сергиенко Е.А. Когнитивная репрезентация в раннем онтогенезе / Ментальная репрезентация: динамика и структура. ‒ М., 1998. ‒ С. 135-162.
8. Холодная М.А. Интегральные структуры понятийного мышления. ‒ Томск, 1983. ‒ 190 с.
9. Хофман И. Активная память: Экспериментальные исследования и теории человеческой памяти : пер. с нем. – М., 1986.
10. Черемошкина Л.В. Психология памяти. – М., 2009.
11. Черемошкина Л.В., Осинина Т.Н. Память: закономерности воспроизведения учебного материала : монография. ‒ М., 2012. ‒ 208 с.
12. Чуприкова Н.И. Психология умственного развития: Принцип дифференциации – СПб., 2007. ‒ 448 с.
13. Paivio A. Mental representations: a dual coding approach. // Oxford. England: Oxford University Press, 1986.

Summary

ABOUT THE NOTION OF REPRESENTATION

INFORMATION IN MEMORY

State University of Humanities and Technology

Abstract. The article analyzes the concept of representation. The analysis of the concepts of representation and representation of semantic relationships described I. Hoffman. In studies conducted by the author, received experimental confirmation of the fact that the procedural difficulties of storage attributes of concepts are sometimes far exceed the difficulties declarative representation relations.

Key words: memory; representation of information; concepts; relationships.

Источник