工作记忆与记忆系统
认知心理学第五章短时记忆与工作记忆
05 短时记忆与工作记忆的应 用
教育领域的应用
促进学习策略
短时记忆和工作记忆是学习的重要基础，教育者可以通过 设计有效的学习策略，如分段学习和分散复习，来帮助学 生更好地管理和利用短时记忆和工作记忆。
个性化教学
了解学生的短时记忆和工作记忆能力，可以帮助教育者制 定个性化的教学计划，以满足不同学生的需求。
结构与功能
短时记忆和工作记忆在大脑中的结构与功能存在差异，短 时记忆主要与大脑皮层下的听觉系统有关，而工作记忆则 涉及多个认知系统的协同作用。
联系
工作记忆是短时记忆的一 种扩展
工作记忆可以看作是短时记忆 的一种扩展，它不仅包括信息 的暂时存储，还涉及对信息的 操作和处理。
信息在两者之间可以相互 转换
差异
存储时间
短时记忆的存储时间通常在几秒至几分钟之间，而工作记 忆的存储时间则相对较长，可以持续数分钟至数小时。
信息处理方式
短时记忆主要涉及对信息的暂时存储和简单复述，而工作 记忆则涉及更复杂的信息处理和操作，如分析、组合和推 理等。
信息容量
短时记忆的信息容量有限，通常只能存储7±2个信息单元， 而工作记忆的信息容量相对较大，可以同时处理和存储更多 的信息。
影响个体的思维速度、 学习能力、推理能力 等认知能力。
工作记忆的模型与结构
模型
工作记忆的模型通常包括中央执行系统、语音回路、视觉空间模板和情景缓冲器 等部分。
结构
工作记忆的结构包括短时记忆和长时记忆，短时记忆负责暂时存储信息，长时记 忆负责长期存储和提取信息。
03 短时记忆与工作记忆的差 异与联系
研究发现工作记忆的容量有限，大约 为4个项目，且存在个体差异。
短时记忆与工作记忆的比较研究
工作记忆working memory
通过组块和自动化来节省工作记忆的空间
自动化是指无需意识的监控或者有意识的努力便 能自动完成的一些心理操作 自动化是技能达到熟练阶段的一个标志。技能达 到自动化后，就可以不再占用工作记忆的空间， 使工作记忆完成更加复杂的思维、理解、问题解 决等信息加工活动。
通过组块和自动化来节省工作记忆的空间
为了有效地利用工作记忆的有限的空间，提高工作记忆 的加工效率，教师在教学过程中要做到以下几点： 第一，将一些分散的、较少的知识单元组合成一些较 大的、有意义的信息单元再呈现给学生。 第二，通过大量练习，使一些基本技能，如阅读、计 算等达到自动化。 第三，以适当的速度呈现信息，确保学生理解所呈现 的信息，防止信息超载。
通过组块和自动化来节省工作记忆的空间
组块是指将分离的项目组合成较大的和有意义的单元 的加工过程。通过组块可以扩大工作记忆的信息容量提 高工作记忆的加工效率。
例如，请你观看下列字母5秒钟： AEEEGGIIIILNNNNRRSSTT然后，请你盖住上述字母， 并试着写下这些字母(顺序不限)。
通过组块和自动化来节省工作记忆的空间 尽管相同字母被排在一起，且按字母表的 顺序排列，你仍然难以将它们全部记住，因为 这21个字母大大地超过了工作记忆的容量。 然 而， 同 样 是 这些字母， 如果以下列 方式呈现:LEARNING IS INTERESTING(学 习)(是)(有趣的)现在，你想记住这些字母便没 有任何困难。因为它们已被“组块”，变成了 三个有意义的词(三个信息单位，而不是二十 一个)，并成为一个有意义的句子(一个信息)。
按照Baddeley的说法，工作记忆是2－3秒之间所记忆 的内容。在这之间，任何被记忆的项目都被记忆得十 分清楚。事实上，新的发明和创造来自对于旧有的想 法、概念、经验或者感觉的组合；当然，它们必须进 入‘工作记忆’以后才有可能组合。即使是一本书， 一段历史，甚至是全部历史，也必须化简成非常简短 的几个记忆符号进入工作记忆然后开始各种组合或者 创造。将一部历史化简成几个记忆符号往往是非常困 难的事情，它要求人们对于该历史反复地研习，一次 又一次地找出关键的内容，一次又一次地进行化简， 最后简化到足以进入工作记忆。因为工作记忆是固定 的，所以，至少目前人类必须迁就它的长度。
记忆与工作记忆工作记忆的训练与提高
记忆与工作记忆工作记忆的训练与提高记忆与工作记忆：工作记忆的训练与提高记忆是人类大脑最为重要的认知能力之一，它帮助我们存储和回忆信息，参与日常生活的方方面面。
而工作记忆，则是我们在进行各种认知任务时所使用的一种短期存储和处理信息的能力。
拥有一强大的工作记忆能力，对于学习、工作和生活都具有重要意义。
那么, 有什么方法可以训练和提高工作记忆呢？让我们一起探索下去。
第一步，了解工作记忆的基础原理。
工作记忆是指我们在短暂时间内存储和处理信息的能力。
它由中央执行器和两个支持系统构成，分别是经验记忆和短时存储系统。
经验记忆是我们对于已有知识和经验的长期存储，而短时存储系统则是临时存储信息的能力。
通过理解工作记忆的基本原理，我们能够更好地训练和提高它。
第二步，采用一些有效的记忆训练技巧。
其中之一是Chunking，它是将多个相关信息组合成有意义的单元，从而减少记忆负担。
比如，我们在记忆电话号码时可以将其分成几个具有意义的部分，例如区号、前三位和后四位。
这样，记忆起来会更加简单和有效。
另一个技巧是视听联想，通过将信息与具体的图像或声音联系起来，可以增强记忆的效果。
例如，当我们学习一个生词时，可以把它与一幅图像或者与一个熟悉的单词联系起来，这样就能够更容易地记住它。
第三步，保持专注和集中注意力。
工作记忆的训练和提高需要我们具备良好的专注力和注意力控制能力。
我们可以通过一些专注力训练的方法来提高这些能力。
其中一个方法是番茄钟法。
将学习或工作时间切分为25分钟的番茄时间段，每个时间段结束后休息5分钟。
通过不断地番茄钟法训练，可以逐渐提高专注力和注意力的持久性。
第四步，进行适当的身体锻炼。
研究表明，适度的身体运动可以改善大脑的认知功能，包括工作记忆。
进行有氧运动、散步或者参加团队运动都可以提升血液循环，帮助大脑更好地吸收氧气和营养物质。
此外，适当的体育锻炼还可以缓解因学习或工作而积累的压力，提升心情和思维效率。
最后一步，合理规划作息时间。
工作记忆的名词解释
工作记忆的名词解释
工作记忆是指人脑在短期内存储和处理信息的能力。
它是我们
进行思考、决策和解决问题时所依赖的关键认知能力之一。
工作记
忆有时也被称为短期记忆，但两者并不完全相同。
工作记忆包括三个主要组成部分，中央执行系统、音频环路和
视觉空间环路。
中央执行系统负责控制和协调其他两个部分的功能，以及处理和操作信息。
音频环路主要涉及语言和听觉信息的处理，
而视觉空间环路则涉及视觉和空间信息的处理。
工作记忆的容量是有限的，通常被认为可以同时存储和处理约
7个左右的信息单元。
然而，这个数字可以通过使用不同的记忆策
略和技巧来增加。
例如，分块（chunking）可以将多个单独的信息
单元组合成一个更大的单元，从而增加记忆容量。
工作记忆在日常生活中扮演着重要的角色。
它使我们能够记住
和操作临时信息，比如电话号码、临时任务清单或者阅读一段文字
时需要记住前文的内容。
它还与学习和认知能力密切相关，对于解
决问题、进行推理和创造性思维都起着关键作用。
工作记忆的训练和提高也是可能的。
通过一些认知训练和练习，可以增强工作记忆的容量和处理速度。
例如，通过解决记忆游戏、
进行注意力训练和反复进行复杂任务，可以提高工作记忆的表现。
总结起来，工作记忆是人脑在短期内存储和处理信息的能力。
它由中央执行系统、音频环路和视觉空间环路组成，对于思考、决
策和解决问题至关重要。
工作记忆的容量是有限的，但可以通过记
忆策略和训练来提高。
心理研究称之为工作记忆的记忆系统机制研究
心理研究称之为工作记忆的记忆系统机制研究随着现代生活中信息的爆炸式增长，记忆成为我们重要的生存技能之一。
人们不断寻找新的方法来提高记忆力。
在神经心理学领域，工作记忆是一种有效的记忆系统，它能够帮助我们在日常任务中处理多达七条信息。
但是，我们对于工作记忆系统的机制还需要更多的研究。
什么是工作记忆系统？工作记忆是一种短暂的记忆系统，负责在短时间内处理和存储有关当前任务的信息。
它能够帮助我们在日常任务中保持注意力，并处理复杂的思维任务。
例如，当你在听取一篇演讲时，工作记忆会暂时存储演讲内容，并使你能够理解其意义。
而不同于长时记忆系统，工作记忆能够在需要时快速地存储和更新信息。
工作记忆的三个组成部分工作记忆由三个组成部分组成。
第一个组成部分是中央执行系统，它负责调度和监管工作记忆的其他两个组成部分。
第二个组成部分是视觉暂存器，它负责存储和加工视觉信息。
第三个组成部分是语音循环，它负责存储和加工语言信息。
中央执行系统是整个工作记忆系统的核心。
它能够调节注意和处理信息的速度，并协助我们抑制无关信息的干扰。
视觉暂存器则能够存储当前目标并且维持其在我们的注意力中。
语音循环则能够在我们处理语言信息时保留并回忆其内容。
工作记忆系统的神经机制研究表明工作记忆系统在人脑的前额叶叶和顶叶区域激活。
这些大脑区域由特定的神经元网路组成。
神经元网路是指大脑中由许多神经元组成的网络。
这些脑区的神经元网路在研究被要求执行任务时会出现活跃状态，并且与该任务相关的神经元网路会更活跃。
在进行有效的任务规划和执行时，这些神经元可以快速地传递和处理信息。
这些高级的脑区域可以快速适应新的任务要求，并调节我们的认知过程。
如何提高工作记忆系统？许多活动和训练都可以帮助提高工作记忆系统的效率并增加它的容量。
例如，道奇球（digital n-back）游戏是一种工作记忆训练工具，它要求玩家对音频或视频信息与前面的信息进行比较。
脑电图反馈也被用于提高工作记忆能力。
记忆力与工作记忆的关系工作记忆对记忆力的重要性
记忆力与工作记忆的关系工作记忆对记忆力的重要性我们每天都在使用记忆力，无论是记住电话号码、学习新知识、还是完成工作任务。
工作记忆是我们日常生活中记忆力的重要组成部分。
它是指在进行有意识思考和决策时所涉及的短期记忆存储和处理信息的能力。
工作记忆对于我们的工作效率和创造力起着至关重要的作用。
首先，工作记忆对于我们的工作效率有着直接的影响。
想象一下，在完成一个复杂的任务时，我们需要同时处理和记住各种信息，如电话号码、电子邮件、会议安排等。
如果我们的工作记忆能力较弱，我们会很容易忘记重要的信息，导致重复工作或者做出错误的决策，从而降低工作效率。
相反，如果我们的工作记忆能力较强，我们能更好地处理和记住大量的信息，提高工作效率。
其次，工作记忆对于创造力和创新能力的发挥也具有重要作用。
创造力和创新能力是现代职场中非常重要的素质。
一个拥有良好工作记忆力的人，能够更好地在脑海中模拟和记忆过去的经验，提取有用的信息并将其应用于新的情境中。
通过这种方式，他们能够更快地找到解决问题的方法，并提出创新的想法。
然而，这并不意味着只有那些在工作记忆方面具有突出能力的人才能成为创造者和创新者。
通过刻意训练和不断锻炼，我们可以提高自己的工作记忆能力，从而更好地发挥创造力和创新能力。
除了工作效率和创造力之外，工作记忆还对于我们的学习能力和思维能力有着重要的影响。
在学习新知识的过程中，我们需要通过将信息暂时存储在工作记忆中，进行思考、组织和理解。
如果我们的工作记忆容量较小，我们可能会很快忘记刚刚学过的知识。
相反，如果我们的工作记忆容量较大，我们就能更好地处理和记住学到的知识，进而提升我们的学习能力和思维能力。
然而，工作记忆并不是一个固定不变的因素。
它可以通过多种方式进行提高和训练。
例如，我们可以通过经常进行信息整理和总结的习惯，来增强我们的工作记忆能力。
同时，避免分散注意力，注重细节，以及进行适量的脑力游戏和记忆训练，也可以有效地提升工作记忆能力。
工作记忆的结构和功能
工作记忆的结构和功能
一、工作记忆的概念
工作记忆是指信息加工过程中，对信息进行暂时储存和加工的、容量有限的记忆系统。
工作记忆是一种当前的工作状态，不仅要短暂储存当前信息，还要对它们进行加工。
二、工作记忆的结构
工作记忆由语音环路、视觉空间模板、情景缓冲器和中央执行系统四个成分构成。
三、工作记忆的功能
工作记忆不同的成分具有不同的功能：
语音环路用于处理以语音为基础的信息。
包括语音存储和发音复述过程两个部分。
视觉空间模板用于处理视觉的和空间的信息。
信息可以直接进入视觉空间模板，也能以表象的方式进入空间模板。
中央执行系统是一个注意资源有限的控制系统，是工作记忆中最重要的成分，它的主要功能是协调语音环路和视觉空间模板的活动；注意资源的分配与控制；选择性的注意及转换策略。
情景缓冲器是一个用来整合视觉、空间和语言信息的一个成分，容量有限并且与长时记忆相连。
认知心理学中的工作记忆模型
认知心理学中的工作记忆模型工作记忆是人类认知过程中的一部分，它是短期记忆的一个延伸，是临时存储和处理有关信息的重要过程。
在日常生活中，我们需要在观察世界、思考问题、记忆知识等方面使用工作记忆。
认知心理学家们对工作记忆模型的研究和探索，让我们更加深入地了解了人类的认知过程，以及相关的神经系统机制等等。
工作记忆模型包括三个组成部分：中央执行系统、视听工作记忆和语言工作记忆。
下面我们来详细地探讨一下这三部分。
一、中央执行系统中央执行系统是工作记忆模型的核心部分，它是负责控制和协调其他两个部分的活动。
中央执行系统包括前侧额叶皮质、杏仁核、海马体等多个脑区。
在认知任务中，中央执行系统主要负责注意控制、制定计划、灵活决策、认知切换等高级认知活动。
它的主要功能之一是解决外界环境变化和任务要求之间的冲突矛盾，使已有的知识、经验和解决方案能够在新的情境下得到运用。
例如，在记忆任务中，中央执行系统通过选择、排除、分配、维持、更新等多种策略，调节外界刺激和记忆信息之间的交互，从而对长期记忆加以筛选、修改和巩固。
二、视听工作记忆视听工作记忆是另外一个给工作记忆模型的组成部分。
视听工作记忆系统主要负责临时储存有关视听信息，并对其进行处理和操作。
这里所说的视听信息，涉及到语音、图像、物体等多种信息类型。
在视听任务中，我们需要对视觉和听觉信息进行编码、分类、排序、保持和转换等操作，以完成相关的认知任务。
视听工作记忆和中央执行系统之间通过电路直接衔接，实现与信息同步的处理过程。
三、语言工作记忆语言工作记忆系统是工作记忆模型的另一个重要组成部分。
它主要负责存储和处理有关语言信息，包括语音、语义、语法等多个层次的信息。
语言工作记忆扮演重要的角色，支持语言理解、语言表达、语言学习等多种认知任务。
在语言理解任务中，我们需要在短时间内储存信息的同时对其进行深度的解析和处理，对每个词汇、语句进行分类、关联、转换等处理，最终完成对语义和语法的理解和整合。
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记忆的多重存储模型 (Atkinson & Shiffrin, 1968 )
环境
注 意 感觉记忆
短时记忆
复
述 长时记忆
信息丧失
信息丧失
sensory memory (iconic memory、echoic memory) ：1-3 seconds
双任务 (dual-task)实验范式的研 究
当记忆负荷为3个数字时，各种认知任务成绩基 本上未受影响。当记忆负荷为6个数字（接近正 常人的记忆广度）时，认知任务成绩均虽然明 显降低，但没有预想的差。
要求被试在进行数字记忆广度任务（0-8位，出 声复述）的同时完成一项推理测试，随着记忆 负荷的加大，推理所需时间明显增加，但其时 间仅延长约35%，且错误率始终维持在5%左右。
多重存储模型可能面临的困境
对单词的简单重复并没有增加它们进入长 时记忆的机会(Craik & Watkins, 1973)；
有些短时记忆受损病人其长时记忆活动仍 正常 (Shallice & Warrington, 1970) ；
多重存储模型中的短时记忆并没有像其模 型中所说的那样在推理或长时记忆提取中 发挥重要的作用。
Phonological Loop (语音环)
语音存储（phonological store）：能使听觉 信息保持1.5-2秒钟的时间。如果没有复述， 语音存储中的记忆痕迹很快就会消退。
发音控制（articulatory control）：能使记忆 痕迹得以复述和加强。对于书面材料，发音 控制过程也能够把它转换成语音编码送入语 音存储中。
工作记忆是一种对信息进行暂时性的加工和贮存 的能量有限的记忆系统。
工作记忆与短时记忆的主要区别
工作记忆强调信息加工过程中信息操作和保持 的同时性，而短时记忆则只强调信息的（被动） 储存。
相比较短时记忆概念而言，工作记忆概念更符 合学习过程中信息加工与保持的特点，即信息 处理和保持的同时性特点。
顺行性遗忘(anterograde amnesia)
短时记忆任务表现正常，但长时学习能力却严重 受损（即不能形成新的长时记忆）。
Milner (1966)：HM的的表现与KF正好相反。HM 是癫痫症患者，在进行大脑双侧海马和内侧颞叶 摘除手术后，即使HM整个上午都同实验者在一 起，下午见了面照样不认识；在他搬家一年多后， HM仍然找不到他新家的位置，总是回到搬家前 的老地方去。
视觉信息 空间信息
The Central Executive 中央执行器
一种 “元加工”(metaprocesses)：对工作 记忆信息加工过程本身的加工，即控制与 协调。
是一种为“注意控制器”。选择性注意、 注意的分配与转换是执行加工的一个重要 方面。
双任务 (dual-task)实验范式
如果完成两项任务需要同一心理过程或心 理资源参与，那么，同时进行这两项任务 时每一任务的成绩将比各自单独进行的情 况下要差。
如果某一认知任务（如推理、言语理解） 依赖于短时记忆，那么当被试在完成认知 任务时同时记一些数字（占用短时记忆） 时，随着被试要记住的数字量的增加，被 试的成绩将受到很大影响。
记忆系统
自三峡七百里中，两岸连山， 略无阙处。重岩叠嶂，隐天蔽 日，自非停午夜分，不见曦月。
记忆研究的三个阶段
第一阶段（1885-1960）：记忆就是形成联 想 。被试：正常成人；实验材料：词语项目
第二阶段（1960-1980）：记忆是一个信息加 工过程。每种记忆包括编码 (encoding)、存 储 (storage) 和提取 (retrieval) 等过程（认知心 理学）。
primary, or short-term memory: <1 minute
secondary, or long-term memory: permanent
记忆的多重存储模型详解
环境 输入
感觉登记
视觉 听觉
触觉
短时存储
暂时性加工
控制过程： 复述 编码 决策 提取策略
长时存储永久 保持源自反应输出词长效应：中国人的数字记忆广度平均为 9.9，英国人为6.6，威尔士人为5.8 (Hoosain和Salili, 1988)。原因就在于汉语 数字的发音相对较短（分别为265、321、 385ms）。
发音抑制：不相关项目外显或内隐的发音 将会干扰语音回路的工作。
Visuo-spatial Sketchpad 视空间模板
语音环可以解释的一些现象
语音相似效应：在即时系列回忆实验中， 发音相似的项目容易出错。说明语音回路 中的信息是按语音编码的。
非注意言语的干扰效应：在即时回忆的同 时，以一些单词和无意义音节作为干扰信 息，发现两种干扰信息对被试成绩的影响 是一样的。说明语音回路中的信息不是按 意义编码的。
语音环可以解释的一些现象
观点及证据
短时记忆兼有两种功能：一方面作为感觉登 记和长时记忆之间的缓冲器，起着暂时保持 信息的作用；另一方面又是信息进入长时存 储的加工器，起着协调、监控信息加工的作 用。
自由回忆实验：系列位置效应
逆向性遗忘(retrograde amnesia) 和顺行性遗 忘(anterograde amnesia)
逆向性遗忘(retrograde amnesia)
患者的短时记忆受到损害，而长时记忆则未受 影响。
受到猛烈撞击的汽车驾驶员或足球运动员常不 能回忆受伤的原因和经过（受伤前几秒钟发生 的事情），但对受伤前几分钟或几小时之间发 生的事情能很好地回忆出来。
Shallice和Warrington (1970) ：病人KF的左顶枕 区受损，其长时记忆完好，但短时记忆很差 （数字广度只有2-3位）。
Alan Baddeley 工作记忆 (working memory)
VSSP
CE PL
工作记忆包含一个中央执行(central executive, CE) 控制器，以及至少两个从属的子系统：语音环 (phonological loop, PL)和视空间模板(visuo-spatial sketchpad, VSSP)。