نرم افزار اندروید کلوب
در مرزهای علم , edge_of_science

در مرزهای علم

در مرزهای علم , edge_of_science

در مرزهای علم

890نــــفــــــر
عضو شده اند
890نفر عضو شده اند
بیشتر
98/11/25 22:53

روایت مغز: تخمین گنجایش حافظه‌ی کوتاه مدت (عدد جادویی هفت)

در مرزهای علم
با قانون عدد جادویی هفت بعلاوه یا منهای دو و ارتباط آن با حافظه کوتاه مدت آشنا شوید!
مقدمه

حافظه کوتاه مدت، که از آن به عنوان حافظه اولیه یا حافظه فعال نیز یاد می‌شود، شامل اطلاعاتی است که در لحظه از آن‌ها آگاه هستیم یا به آن‌ها فکر می‌کنیم. وقایع اخیر و داده‌های حسی مانند صداها در حافظه کوتاه مدت ذخیره می‌شوند.

حافظه کوتاه مدت سه جزء اساسی دارد:

ظرفیت محدود: تنها حدود ۷ مورد یا آیتم می‌توانند همزمان ذخیره شوند.
مدت زمان محدود: این نوع از ذخیره سازی اطلاعات بسیار آسیب پذیر است و ممکن است به راحتی با معطوف شدن فکر فرد به مورد دیگر یا در اثر گذر زمان از دست برود.
رمزگذاری: در درجه اول به فرم شنوایی، حتی اطلاعات بصری نیز می‌توانند به شکل صوتی ترجمه شوند.

عدد جادویی ۷ به علاوه یا منهای دو ، شواهدی از ظرفیت حافظه کوتاه مدت ارائه می‌دهد. حافظه کوتاه مدت بیشتر بزرگسالان، این توانایی را دارد که ۵ تا ۹ مورد را در حافظه کوتاه مدت خود ذخیره کند. این ایده توسط جورج میلر (George Miller) در سال ۱۹۵۶ مطرح شد و او این ایده عدد را عدد جادویی ۷ نامید. او معتفد بود که انسان‌ها تنها می‌تواند ۷ به علاوه یا منهای ۲ مورد را در حافظه کوتاه مدت خود جای دهد، زیرا فقط تعداد مشخصی شکاف یا بخش برای ذخیره سازی اطلاعات موجود است.

با این حال، میلر میزان اطلاعاتی را که می‌توان در هر شکاف ذخیره کرد را مشخص ننمود. در واقع، اگر بتوانیم اطلاعات را “با هم جمع کنیم” می‌توانیم اطلاعات بیشتری را در حافظه کوتاه مدت خود ذخیره کنیم.

نظریه میلر توسط شواهد و مدارك مطالعات مختلف، مانند تحقیقاتی که Jacobs در سال ۱۸۸۷ انجام داده است، پشتیبانی می‌شود. او با استفاده از آزمون فراخناى ارقام میزان به یاد آوردن هر یک از حروف الفبا و هر یک از اعداد را (به جز عدد ۷ و W چون دو هجایی هستند) آزمود. وی دریافت که یادآوری اعداد نسبت به حروف آسان‌تر است. متوسط عدد به دست آمده از این آزمون برای حروف ۷.۳ و برای اعداد ۹.۳ بود.
مدت زمان حافظه کوتاه مدت

طبق گفته‌ی اتکینسون و شریفرین (Atkinson and Shiffrin) اکثر اطلاعاتی که در حافظه کوتاه مدت نگهداری می‌شوند، تقریباً به مدت ۲۰ تا ۳۰ ثانیه ذخیره می‌شوند، اما در صورتی که از تمرین کردن و ذخیره سازی فعال اطلاعات ممانعت به عمل آید، تنها چند ثانیه در حافظه باقی می‌مانند. برخی از اطلاعات می‌توانند تا یک دقیقه نیز در حافظه کوتاه مدت باقی بمانند، اما بیشتر اطلاعات به طور خودبخود خیلی سریع از بین می‌روند.

به عنوان مثال تصور کنید که می‌خواهید شماره تلفنی را به خاطر بسپارید. شخص دیگر از به سرعت شماره تلفن را تکرار می‌کند و شما یک یادداشت ذهنی سریع از شماره برمی‌دارید. لحظاتی بعد متوجه می‌شوید که شماره تلفن را فراموش کرده‌اید. بدون تمرین و تکرار شماره تلفن تا زمانی که در حافظه تثبیت شود، اطلاعات به سرعت از حافظه کوتاه پاک می‌شوند.

البته با استفاده از راهکارهای تمرینی مانند تکرار اطلاعات با صدای بلند یا تکرار ذهنی آن‌ها، می‌توان مدت زمان حافظه کوتاه مدت را تا حدی افزایش داد. با این حال، اطلاعات موجود در حافظه کوتاه مدت مستعد تداخل با سایر اطلاعات ورودی هستند. با ورود هر گونه اطلاعات جدید به حافظه کوتاه مدت، به سرعت اطلاعات قدیمی جابجا می‌شود. موارد مشابه موجود در محیط اطراف نیز می‌تواند باعث تداخل در اطلاعات موجود در حافظه کوتاه مدت شود.
تفاوت بین حافظه کوتاه مدت و حافظه کاری

بدللی و هیچک (Baddeley and Hitch) در سال ۱۹۷۴ یک الگوی جایگزین از حافظه کوتاه را معرفی کردند که به آن حافظه کاری می‌گویند.

حافظه کوتاه مدت معمولاً به جای حافظه کاری استفاده می‌شود، اما این دو باید جدا از هم معنی شوند. حافظه کاری به فرآیندی ذخیره سازی، سازمان دهی و دستکاری موقت اطلاعات گفته می‌شود. از طرف دیگر، حافظه کوتاه مدت تنها به ذخیره موقت اطلاعات اشاره دارد.

با این که بسیاری از خاطرات موجود در کوتاه مدت ما به سرعت فراموش می‌شوند، اما وجود این اطلاعات و پردازش آن‌ها، امکان انتقال اطلاعات به مرحله بعدی را می‌دهد.
بیوگرافی جورج میلر

کامل جورج آرمیتاژ میلر (George Armitage Miller)، در سال ۱۹۲۰ در چارلستون، ویرجینیای غربی زاده شد و در سال ۲۰۱۲، در Plainsboro، نیوجرسی، درگذشت. این روان شناس آمریکایی یکی از بنیان گذاران روانشناسی شناختی بود. وی همچنین در حوزه روان شناسی زبان و مطالعه ارتباطات انسانی اقدامات چشم گیری انجام داده است. یکی از معروف‌ترین اکتشافات میلر این بود که حافظه کوتاه مدت انسان قادر به ذخیره سازی تنها هفت (به علاوه منهای دو) مورد و آیتم از اطلاعات است.
Image result for george millerجورج میلر

میلر مدرک لیسانس تاریخ و زبان شناسی خود را در سال ۱۹۴۰ و مدرک فوق لیسانس زبان شناسی را در سال ۱۹۴۱ از دانشگاه آلاباما، و مدرک فوق لیسانس و دکترای روان شناسی خود را در سال‌های ۱۹۴۴ و ۱۹۴۶ از دانشگاه هاروارد دریافت کرد. در همین زمان که مقارن با جنگ جهانی دوم بود، در سپاه سیگنال ارتش خدمت می‌کرد. وی سپس در دانشگاه هاروارد، مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) و دانشگاه راکفلر به تدریس و پژوهش پرداخت. در سال ۱۹۷۹ به دانشگاه پرینستون پیوست و در همین دانشگاه در سال ۱۹۹۰ به عنوان استاد برجسته مشغول به خدمت شد.

پس از اتخاذ چارچوب رفتاری که از دهه ۱۹۲۰ تا دهه ۱۹۵۰ میلادی بر روان شناسی تجربی در ایالات متحده حاکم بود، میلر متوجه شد که این دیدگاه روان شناسی را بسیار محدود می‌کند. رفتارگرایی کلاسیک معتقد بود که مطالعه علمی ذهن انسان غیرممکن است، زیرا حالات و عملکردهای آن به طور مستقیم قابل مشاهده نیست. اما میلر بیان داشت که پدیده‌های ذهنی یک موضوعی است که می‌تواند در حوزه روان شناختی مورد بررسی قرار گیرد و می‌توان آن‌ها را از طریق روش‌های تجربی و عینی مورد مطالعه قرار داد.

جورج میلر در مقاله معروف خود یعنی “عدد جادویی هفت، به علاوه منهای دو: بخشی از محدودیت‌های انسان در پردازش اطلاعات” در سال ۱۹۵۶، پیشنهاد کرد که انسان‌ها قادر به پردازش بیش از هفت (به علاوه منهای دو) واحد اطلاعات، در هر زمان معینی نیستند. این محدودیت در مورد حافظه کوتاه مدت و تعدادی دیگر از فرآیندهای شناختی، مانند تشخیص تون‌های مختلف صدا و درک اشیاء با یک نگاه، اقابل بحث است.
قانون میلر یا عدد جادویی هفت، بعلاوه یا منهای دو

عدد جادویی هفت، بعلاوه یا منهای دو : برخی محدودیت‌های ظرفیت پردازش اطلاعات ما یکی از مقالات روان شناسی است که بسیار مورد توجه قرار گرفته است. همان طور که اشاره شد این مقاله در سال ۱۹۵۶ توسط روان شناس شناختی جورج میلر عضو گروه روانشناسی و بررسی روانشناختی دانشگاه پرینستون منتشر شد. با استناد با گفته‌های میلر در این مقاله تعداد واحدهای اطلاعاتی که یک انسان به طور متوسط می‌تواند در حافظه کوتاه مدت خود ذخیره کند، ۷ مورد ( به علاوه منهای ۲) است. از این قانون اغلب به عنوان قانون میلر یاد می‌شود.

از قانون عدد جادویی هفت بعلاوه یا منهای دو، توسط بسیاری از مربیان، مدرسان و دیگر آموزگاران استفاده شده است، اما شاید خود این افراد از این اطلاعی نداشته باشند. در واقع این قانون به عنوان یک فکت یا واقعیت و نه به عنوان بخشی از یک الگوی یادگیری یا محدودیت در ظرفیت تفکر شناختی مورد استفاده قرار گرفته است.

به نظر می‌رسد در برخی از بخش‌های جهان پیرامون ما عدد جادویی هفت به معنای یک محدودیت یا ساختار مورد استفاده قرار می‌گیرد. در واقع اگر به بسیاری از جنبه‌های دنیای IT دقیق‌تر نگاه کنیم، بسیاری از فهرست‌ها و گزینه‌ها در هفت یا نزدیک به هفت گروه دسته بندی شده‌اند.* میلر خود اظهار داشت که شماره جادویی او در مورد اطلاعات یا آیتم‌هایی که تنها یک جنبه یا ویژگی دارند، قابل اعمال است.

میلر در مقاله خود در مورد انطباق بین حدود یک قضاوت مطلق یک بعدی* و محدودیت حافظه کوتاه مدت صحبت کرده است. در یک قضاوت مطلق یک بعدی شرکت کننده در معرض تعدادی محرک که تنها از یک نظر یک ویژگی یا یک جنبه متفاوت هستند قرار می‌گیرد و به هر محرک پاسخ مربوطه را می‌دهد. عملکرد فرد تازمانی که پنج یا شش محرک مختلف به او ارائه شده است، تقریباً کامل است اما با افزایش تعداد محرک‌های مختلف دقت و قدرت تمایز او نیز کاهش می‌یابد.

قضاوت مطلق، به معنی شناسایی شدت و بزرگی برخی از محرک‌های ساده است؛ به عنوان مثال، شدت روشنایی یک نور، شدت بلندی صدا، یا میزان خمیدگی یک خط از میزان استاندارد که در مقایسه با محرک‌های مشابه در حافظه فرد ثبت می‌شود.* در مقابل اصطلاح دیگر به نام قضاوت نسبی وجود دارد که به معنای شناسایی رابطه بین دو محرکی است که هر دو در حال مشاهده‌اند.

در بررسی قضاوت مطلق، فرد ناظر نقش یک کانال ارتباطی را دارد. مقدار زیادی اطلاعات در محرک‌ها وجود دارد، و مقدار دیگری از اطلاعات در پاسخ‌های ناظر وجود دارد. همپوشانی این دو همبستگی پاسخ-محرک است که توسط مقدار اطلاعات منتقل شده اندازه گیری می‌شود. برای بررسی، میزان اطلاعات دریافتی افزایش یافته و سپس میزان اطلاعات انتقال یافته پس از پردازش را اندازه گیری می‌شود.* اگر قضاوت مطلق ناظر به اندازه کافی دقیق یا سازگار باشد، در پاسخ می‌تواند بیشتر اطلاعات ورودی را منتقل کند. با این حال، با افزایش میزان اطلاعات، احتمال بروز خطا نیز بیشتر می‌شود.

بنابراین هدف این است که محدودیت‌های قضاوت مطلق ناظر هنگام افزایش اطلاعات بررسی شود. همچنین انتظار می‌رود که با افزایش مقدار اطلاعات ورودی، اطلاعات منتقل شده در ابتدا افزایش یافته و سپس به مقدار ثابتی برسد. این مقدار توانایی ظرفیت کانال انتقالی ناظر است. ظرفیت کانال به بیشترین مقدار اطلاعات در مورد محرک که می‌تواند با قضاوت مطلق توسط ناظر منتقل شود، گفته می‌شود. در واقع این مقدار بیشترین پاسخی است که ناظر می‌تواند در قبال محرک بدهد.

در پژوهش میلر شرکت کنندگان به چندین صدا با تون‌های متفاوت که تنها از نظر زیر و بمی متفاوت بودند، گوش دادند.* هر یک از صداها به طور جداگانه برای فرد ارائه می‌شد و از آن‌ها خواسته می‌شد که با اختصاص دادن یک شماره به هر صدا، برای خود آن‌ها را از یکدیگر متمایز کنند. پس از شنیدن حدود پنج یا شش صدا، افراد شرکت کننده کم کم سردرگم شده و قضاوت فرد در تشخیص و تمایز صدا دچار مشکل می‌شد.

میلر این پدیده را به بسیاری از کارهای دیگر تعمیم داد. با این حال، زمانی که ویژگی‌های بیشتری در مورد آن موضوع مطرح شود*، بسته به میزان آشنایی و پیچیدگی موضوع، می‌توان تعداد بیشتری آیتم را به خاطر سپرد.

دومین محدودیت شناختی که میلر درباره آن بحث می کند، طول یا ظرفیت حافظه است. طول حافظه به طولانی‌ترین فهرست از موارد اشاره دارد که فرد می‌تواند بلافاصله پس از ارائه، به ترتیب صحیح دوباره آن‌ها را تکرار نماید. میلر مشاهده کرد كه طول حافظه در بزرگسالان تقریباً برابر با ۷ مورد یا آیتم است.
تکنیک تکه تکه کردن یا chunking

یک قطعه یا chunk بزرگترین واحد معنی داری است که شخص آن را تشخیص می‌دهد. در واقع یک قطعه مجموعه‎‌ای از عناصری است که با یکدیگر ارتباطات محکمی اما با عناصر موجود در بخش‌های دیگر ارتباط ضعیفی دارد. ارتباط دادن عناصر هر قطعه به دانش شخصی ناظر بستگی دارد. به عنوان مثال ممکن است یک کلمه برای یک فرد یک تکه واحد محسوب شود، اما برای کسی که با آن زبان آشنایی ندارد، همان کلمه به عنوان مجموعه‌ای از بخش‌های آوایی دیده شود.

تکه تکه کردن یا قطعه قطعه کردن استراتژی است که برای استفاده کارآمدتر از حافظه کوتاه مدت استفاده می‌شود. در این روش یک عبارت بزرگ‌تر به بخش‌های به هم مرتبط با هم تقسیم شده و بدین ترتیب می‌توان اطلاعات بیشتری را به حافظه سپرد. به عنوان مثال برای به حافظه سپردن یک شماره ۱۰ رقمی می‌توان این شماره را به چندین بخش ۲ یا ۳ قسمتی تقسیم نموده و حفظ نمود. البته تعداد تکه‌هایی که یک انسان می‌تواند بلافاصله پس از ارائه به یاد بیاورد، به موضوع تکه‌ یا قطعه استفاده شده و حتی به ویژگی‌های قطعات یک گروه بستگی دارد.*
تفاوت حافظه کوتاه مدت و بلند مدت

حافظه طولانی مدت از ظرفیت بسیار بیشتری برخوردار است و از مواردی همچون حقایق زندگی، خاطرات شخصی و نام معلم کلاس سوم فرد است.

قسمت‌های مختلف مغز مراحل مختلف حافظه را تحت کنترل دارد. حافظه کوتاه مدت در درجه اول در لوب فرونتال قشر مغز تشکیل می‌شود. سپس اطلاعات برای مدتی در هیپوکامپ ذخیره می‌شوند. یک مطالعه در سال ۲۰۱۴ که در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم منتشر شده است، نشان می‌دهد که تعداد کمی از نورون‌های موجود در هیپوکامپ می‌توانند خاطرات حوادث اخیر را در خود ثبت کنند. با دیدن یک چهره خاص ارتباطی با این نورون‌های موجود در هیپوکامپ برقرار کرده، و باعث فراخوانی حافظه‌ی قبلی می‌شود. پس از هیپوکامپ، اطلاعات ورودی به مناطقی از قشر مغز که در فرآیند‌های زبانی و ادراکی نقش دارند، برای ذخیره سازی دائمی منتقل می‌شوند.
99
آخرین مطالب در مرزهای علم
با ۱۵ روش درمان خانگی آلرژی بیشتر آشنا شوید روایت مغز: تخمین گنجایش حافظه‌ی کوتاه مدت (عدد جادویی هفت) ویروس کرونا؛ جهش شدید آمار مرگ و ابتلا در هوبی واکسن جدید ایدز با موفقیت‌ روبرو نشد بر سر غارنمکدان و ژئوپارک قشم چه آمده است؟ چرا از تاریکی می‌ترسیم؟ ویروس کرونا در ۱۸ ماه ۶۵ میلیون نفر را قربان می کند احتمال عمدی بودن مرگ هزاران پرنده‌ مهاجر در تالاب میانکاله قبل از هاشور ابرو و فیبروز ابرو بدانید نیاز بدن به ویتامین آفتاب در زمستان بیشتر است کشف تازه در سیستم ایمنی بدن شاید همه سرطان‌ها را معالجه کند شیوع ویروس جدید چینی به نقاط دیگر جهان نگرانی‌ها را دامن زد کروموزوم Y در آستانه نابودی: آیا مردان به کل حذف خواهند شد؟ سرگذشت جنی ویلی : دخترکی محروم از هر گونه تعامل اجتماع علت سرخ شدن گونه‌ها چیست و راه‌های درمان قرمزی صورت کدامند؟ اونا واقعی مردن... محکومیت دانشمند چینی به جرم دستکاری ژنتیکی انسان آزمون پزشكی جدید برای ساکنان ایستگاه فضایی بین‌المللی آب آوردن ریه چیست : علل، علائم و درمان آب آوردن ریه علت کبودی ناگهانی ساق پا بدون ضربه چیست؟ گروه خونی بمبئی چیست و چه تفاوتی با گروه خونی O دارد طراحی یک برنامه غذایی سالم آیا فضانوردان می‌توانند در تحقیقات تغییرات آب‌وهوایی موثر باشند؟ دوام انسان کهن در زمین بیش از آنچه تصور می‌شد آدامس باستانی، راز لولا را فاش کرد محبوب‌ترین رمز عبور ۲۰۱۹ چه بود؟ دی‌ان‌ای، سرنخی از طول عمر انسان‌های کهن و گونه‌های منقرض شده می‌دهد بانداژی که درمان شکستگی را تسریع می‌بخشد محبوب‌ترین کلمات در گوگل پرواز نخستین هواپیمای تجاری برقی جهان