BİLGİ VE HAFIZA

Bunlarada Bakarsınız

 

Moskova 1963

İÇERİK

Sayfa,

Önsöz 3

Belleğin Fenomenolojisi         s          4

Bellek kapasitesi        .           .           .           9

Bellek yerelleştirmesi             13

Bellek mekanizması   „15

Makine belleği            17

İnsan ve bilgisayarın hafızası.           .           21

Sonuç .23

 

ÖNSÖZ

Hafıza, düşünmenin en temel unsurlarından biridir ve artık fizyologların, öğretmenlerin, mühendislerin , doktorların ve matematikçilerin bu kadar çok çalışmasının hafızanın işleyiş süreçlerini incelemeye ayrılmış olması ­şaşırtıcı değildir ­.

Psikiyatrist hafızayı inceler, çünkü ona akıl hastalığını teşhis etme fırsatı verir ve aynı zamanda onu iyileştirmek amacıyla hastanın vücudunu yönlendirilmiş bir şekilde etkiler. Aynı zamanda, akıl hastalarının gözlemleri, araştırmacılara hafıza ­mekanizmasına girmeyi mümkün kılan paha biçilmez materyaller sağlar ­.

Mühendis, hastaları tedavi etme olasılığından çok, ­teknik cihazları geliştirmek için ezberleme ilkelerini kullanmakla ­ilgilenir . Ancak mühendis, akıl hastalıklarını tedavi etmek veya teknik cihazlar yardımıyla hafızada depolanan bilgilerin ezberleme ve aktif geri çağırma olanaklarını artırmak için bedeni aktif olarak etkileme düşüncesinden vazgeçmez .­

Bir matematikçi, hafıza operasyon sürecinin çalışmasına nicel ve nitel çalışması açısından yaklaşır ­: hafızanın matematiksel modellerinin oluşturulması, hafıza miktarı, hafızanın optimal yönetiminin olanakları ­ve diğer birçok soru onun önündedir.

Öğretmen, akılcı öğrenme açısından hafıza sorunuyla ilgilenir ­. En hızlı ve en kararlı bilgi edinimi için hafızanın olanakları nasıl kullanılır ? ­Belleğinizi yeni bilgilerle ne kadar yükleyebilirsiniz ? ­Şimdi okuldaki çocukların hafızasını aşırı mı yüklüyoruz ve bu aşırı yükleme ciddi sonuçlara yol açıyor mu? En aktif hafızayı geliştirmek için kişi nasıl öğretmelidir? Böylece bir yabancı dilin kelimeleri veya dilbilgisi kuralları ölü bir ağırlık olarak hafızaya düşmez, ancak gerektiğinde aktif olarak çalışabilirler mi ­? Bunlar ve daha pek çok soru sadece eğitimcileri değil, düşünen tüm insanlığı ilgilendiriyor.

hafızamızın doğasında var olan olasılıkların küçük bir kısmını ­bile kullanmadığımızdır . Ve yetişkinlerin ve çocukların zihinsel olarak aşırı çalışmasına tanık oluyorsak , bunun nedeni hafızalarını yeni yararlı bilgilerle doldurmamız değil, ona hala barbarca davranmamızdır. Hafızamız ­pek çok gereksiz bilgiyle tıkalı ve ruh, gerekli bilginin kafaya yeterince hızlı sığmamasından muzdarip.

A. N. Luka'nın broşürü, okuyuculara ­hafızanın işleyişi süreçlerini ve modellemelerini incelemenin bazı konularını tanıtıyor. Her ne kadar yazar hafızaya yalnızca bir doktor ve mühendis olarak yaklaşsa da, ­çalışmasının ­matematiksel, psikolojik ve pedagojik yönlerine değinmese de , bu broşürün çok sayıda okuyucu bulmasını ve ­gençlerin en büyüleyici bilimsel problemlerden birine ilgisini çekmesini umuyorum. ­- ­düşünme süreçlerinin incelenmesi.

Ukrayna SSR Bilimler Akademisi Akademisyeni

BV Gnedenko

Belleğin fenomenolojisi

ve son yıllarda mühendislerin ilgisini çekmektedir . ­Araştırmacıların ilgisi, ­esas olarak hafızanın fenomenolojisi ­, normal ve patolojik koşullardaki genel özellikleri üzerine yoğunlaşmıştır. Hafızanın diğer yönleri de incelendi ­- kapasite, yerelleştirme, mekanizmalar ­ve onu modelleme olasılığı.

Doktorlar uzun zamandır hafızanın var olmasına ve ­bir bütün olarak işlev görmesine rağmen, üç unsurdan, üç süreçten oluştuğunu biliyorlar ­- bilgiyi basmak, saklamak ve yeniden üretmek ­. Bu yapay bir ayrım değil, boş bir kurgunun meyvesi değil. Bu ayrım gerçek durumu yansıtır. Nöropatologlar, bu üç süreçten herhangi birinin ­diğerlerinden ayrı olarak bozulabileceğini bilirler. Sözde Korsakov psikozunda, alkolikler damgalamada keskin bir düşüş yaşarlar ve koruma ve üreme işlevi ­bozulmaz. Böyle bir hafıza bozukluğu olan hastalar, bir saat önce ne olduğunu hatırlayamazlar ­, ancak uzak geçmişin olaylarını ­tüm detaylarıyla yeniden üreterek mükemmel bir şekilde hatırlarlar.

Yaşlılarda serebral damarların sklerozunda benzer bir tablo gözlenir. Anavatanlarını uzun zaman önce terk eden göçmenlerin, beklenmedik bir şekilde yaşlılıklarında kendileri için ­çocukluklarının dilini hatırladıkları vakalar anlatılır .­

İç gözleme dayanarak, birçok insan üremenin ­bağımsız bir süreç olduğunu bilir ve bu, normal, sağlıklı bir insan için bile genellikle hafızanın darboğazıdır. Bir kişinin bir gerçeği, olayı, adı, formülü vb. hatırlamaya çalıştığı, ancak bunu yapamadığı sık durumlar vardır. Bir süre sonra, gerçeğin kendisi hafızada belirir. Bu, kaydetme işleminin kesintiye uğramadığı ­, yalnızca oynatmanın bozulduğu anlamına gelir.

Bu aynı zamanda kısa süreli çizimlerle yapılan deneylerle de kanıtlanmaktadır. İki veya üç saniye maruz kaldıktan sonra, kişi ­çizimin yalnızca birkaç öğesini yeniden üretebilir, ancak hipnoz altında tüm ayrıntıları net bir şekilde hatırlar ­. Açıkçası, hipnoz bir şekilde üremeyi kolaylaştırabilir ­.

Aynı amaç için - üremeyi kolaylaştırmak için - çoğu ­insan bilinçli veya bilinçsiz olarak anımsatıcı ­, yani hafızaya yardımcı cihazlar kullanır. Anımsatıcılar, hafıza eğitiminin ayrılmaz bir parçasıdır, ancak anımsatıcı ­tekniklerin kullanımı çok sınırlıdır.

Zıt fenomen de gözlenir - hatırlamak istemeyeceği olayların konusunun iradesine karşı tekrarlanan takıntılı üreme. Buna , bir cümlenin, bir şiir dizesinin veya ona uyan bir melodinin sık sık ısrarla ve neredeyse istemsizce tekrar edilmesi dahildir . ­Bunun pek çok örneği kurguda ve hemen hemen herkesin kişisel deneyimlerinde bulunabilir.

Bazen, patolojik koşullar altında, üreme şaşırtıcı bir şekilde kolaylaştırılır ve ­hafızanın henüz açıklanamayan bazı özelliklerinin üzerindeki perde kaldırılır . ­Bu nedenle, doktorlar bir keresinde ateşli bir hezeyan içinde başkaları tarafından anlaşılmayan sözler söyleyen bir kızı gözlemlediler. Kızın birkaç yıl boyunca İncil ve antik Yunan metinleri konusunda uzman ve aşığı olan ­bir rahibin yanında hizmetçi olarak çalıştığı ortaya çıktı ­. Sık sık onları orijinalinde okurdu ve kız, anlamını anlamadan istemeden dinledi. Bu metinler sayfa sayfa hezeyanla çoğaltıldı ­ve iyileştikten sonra tekrar kesin olarak unutuldu. Başka bir vaka biliniyor: Ateşler içinde yatan İspanyol büyükelçisinin uşağı, karmaşık siyasi risaleleri ezbere okudu ve diplomasi meselelerinde ender bir farkındalık gösterdi. İyileştikten sonra yine gayretli ama dar görüşlü bir kişiye dönüştü.

bu süreçlerin çeşitli hastalıklarda incelendiği ­nörolojik ve psikiyatri klinikleri için yararlı ­olduğu ortaya çıktı ­. Ancak böyle bir sınıflandırma yetersizdir ­. Bu nedenle, hafıza seviyeleri de ayırt edilir. En yüksek, en zor seviye, hafızayı, yani bir kişinin, örneğin Newton'un iki terimli formülünü yeniden üretmesine izin veren hafızayı yeniden üretmektir. İkinci seviye ­hafızayı tanımaktır: kişi formülü yeniden üretemez, ancak bu formül kendisine gösterilirse, onu tanıyabilir ve ­hatasız olarak tanımlayabilir: "Bu, Newton'un iki terimli formülüdür ­." Son olarak, üçüncü, en düşük seviye hafızayı kolaylaştırmaktır. Bir kişi formülü bağımsız olarak hatırlayamaz veya tanıyamaz, onu "unutmuştur". Ama ondan tekrar öğrenmesini isterseniz , ilk kez öğrendiğinden daha kısa sürecektir.

Üç bellek seviyesi fikri - yeniden üretme, tanımlama ve kolaylaştırma - psikolojide, özellikle öğrenme psikolojisinde kullanılır.

, bilgiyi saklama ve yeniden üretme yeteneğinin, ­bu bilginin geldiği kanala (işitme, görme vb. Organlar yoluyla) bağlı olduğu hafıza türleri olduğunu göstermektedir . ­Buna göre görsel, işitsel ­, dokunsal, motor (motor) ve karma ­bellek ayırt edilir.

Bazen hafıza sözlü (soyut) ve sözel olmayan, yani mecazi olarak ayrılır, motor becerilerin ve yeteneklerin kazanılmasıyla ilişkili daha fazla hafızayı vurgular.

Ama bu ayrılık bile yetmedi.

geliştirilmesi, bellek çalışmaları üzerinde çalışmaya güçlü bir ivme kazandırdı ­. Bilgi ile çalışabilmesi için ­, makinenin ­bu bilgilerin saklandığı bir depolama aygıtına sahip olması gerekir. Ancak depolanan bilgilerin tümü değil ­, yalnızca bir kısmı şu anda işleniyor ­. Bu, depolama cihazından bilgilerin ­alınması ve işlemeye girilmesi gerektiği anlamına gelir; burada da kaybolmaz, sadece dönüştürülür. İşlemden sonra elde edilen sonuçlar, ­insan kullanımı için makinenin çıkışına gönderilebilir veya bir hafıza cihazına tekrar girilerek istenildiği kadar orada saklanabilir.

Bu nedenle, bir elektronik bilgisayarda, uzun süreli bellek ve sözde rasgele erişim belleği için aygıtlar bulunmalıdır. Bilginin uzun süreli bellekten işlemsel belleğe geçişi, ­insanlardaki bilgileri yeniden üretme sürecine benzer . ­Çalışan bellekten uzun süreli belleğe geçiş, insanlarda ­amaçlı düşünme için gerekli bir koşul olan dikkati değiştirmeye ve geçici unutmaya benzer . ­Aslında, bir matematik problemini çözerken, şu anda bir kişi Yunan mitlerini, Shakespeare'in trajedilerini veya son filmin içeriğini hatırlamıyor ­. Onları geçici olarak unutur, ancak uygun zamanda ­onları bilinç alanına geri getirebilir, yani uzun süreli hafızadan operasyonel hafızaya aktarabilir.

Beyinde ve bir elektronik bilgisayarda ­meydana gelen bilgi süreçleri arasındaki benzetme o kadar ­açıktır ki, insan hafızasını işlemsel hafızaya ve uzun süreli hafızaya ayırmanın mümkün olup olmadığı sorusu ortaya çıkmıştır ­. Böyle bir bölünmenin oldukça haklı olduğu ortaya çıktı ­. gözlemlenen gerçeklere karşılık gelir. Uzun süreli ve çalışan belleğin mekanizmalarının ­farklı olduğuna dair kanıtlar bile var . ­Makinede operasyonel ve uzun süreli hafıza bloklarının farklı şekilde düzenlendiğini not etmek ilginçtir.

Çalışma belleği, görünüşe göre, kapalı sinir yolları boyunca dürtülerin dolaşımı ile bağlantılıdır. Bu sirkülasyona bazen yankılanma denir. Olurken ­olgunun, olayın, nesnenin hafızası da korunur.

Dikkat dağıldığında dolaşım durur ve ­unutma meydana gelir. Ancak yankılanma ­yeterince uzun bir süre (30-50 dakika) sürerse, elektriksel uyarıların etkisi altında sinir hücresinin protein moleküllerinin yapısında geri dönüşü olmayan değişiklikler meydana gelir. Sinir hücresinin, nöronun proteinlerindeki yapısal değişikliklerin, ­uzun süreli belleğin maddi substratı olduğu varsayılmaktadır.

İşlemsel, yani kısa süreli belleğin uzun süreli belleğe geçişine ­konsolidasyon veya konsolidasyon denir ­. (Korsakov'un psikozunda, konsolidasyon süreci büyük olasılıkla bozulur ­, bu nedenle olayın hatırası, yalnızca bilinçli dikkat ona yönlendirildiği sürece korunur ­).

Birleştirme, ezberlemenin kolayca savunmasız bir aşamasıdır. Konsolidasyon sürecinde beyin güçlü elektriksel ­stimülasyona, kimyasal etkilere (anestezi) veya mekanik travmaya (kafaya darbe) maruz kalırsa, konsolidasyon bozulur ve kişi yaralanmadan hemen önceki olayları unutur. . Yaralanmadan 30-50 dakika veya daha önce meydana gelen olaylara gelince ­, bunların hafızası korunur. Bu arada, bu klinik gözlem ­ilk kez konsolidasyon süresinin belirlenmesini mümkün kıldı ­.

Konsolidasyon süreci tamamlandıktan sonra, bilgi ­çok sıkı bir şekilde tutulur. Artık yaşamla uyumlu hiçbir fiziksel, kimyasal ­, mekanik etki onu yok edemez. Beynin elektriksel aktivitesi tamamen ortadan kalktığında vücudun çok düşük sıcaklıklara kadar soğuması bile ­olayların unutulmasına neden olmaz ­. Normal sıcaklık geri geldiğinde, bilinç ­ve hafıza geri gelir. Bu, bazı psikologlara, dinamiğe ek olarak, statik bellek mekanizmalarının da olduğunu iddia etmeleri için temel sağlar.

Yukarıdaki düşüncelerin tümü hayvan deneylerinde doğrulanmıştır ­.

Aşağıdaki deneyler gerçekleştirildi: laboratuvar hayvanları (fareler), sonunda ­bir yem bulunan bir labirentte koşmaya zorlandı. 10-12 denemeden sonra fareler ­labirentte yolunu hatasız buldu.

Sonra farenin beynini elektrik akımıyla tahriş etti. nöbetlere neden oldu. Elektrik stimülasyonu, labirentte koştuktan yarım saat sonra uygulandıysa ­, labirentin hafızası kayboldu ve eğitime ­yeniden başlanması gerekiyordu. Elektroşok işlemi 45-50 dakika veya daha uzun süre sonra gerçekleştirilirse ­labirentin hafızası ­korunmuş olur. Bu, algılanan bilginin konsolidasyon (konsolidasyon) dönemini çoktan geçtiği anlamına gelir . ­Konsolidasyon döneminin başında, ­elektrik şoku bu bilgiyi beyinden yok edebilir ­. Ancak yavaş yavaş saplantı giderek daha istikrarlı hale gelir ­ve artık yıkıma uygun değildir.

Bir elektrik çarpmasından sonraki konsolidasyon süreci ­hemen geri yüklenmez. Bu nedenle, sadece elektrik çarpmasından önceki olaylarla ilgili değil, aynı zamanda şoktan hemen sonra meydana gelen olaylarla ilgili hafıza da kaybolur.

Girişim olgusunu açıklamak çok daha zordur. Aşağıdakilerden oluşur. Dersten yarım saat sonra yarım saat hiçbir şey yapmayan denekler derste sunulan materyalin %50-55'ini tekrarlayabilmektedir ­. Bu yarım saat boyunca başka konularla meşgul olan denekler ­, sunulan materyalin yalnızca %25'ini yeniden üretebiliyor. Eski bilginin yenisiyle bir tür yer değiştirmesi var. Bu yer değiştirmenin derecesi, deneklerin ­bu yarım saat boyunca hangi konuyla meşgul olduklarına bağlıdır.

Ashby, The Model of the Brain adlı kitabında bir dizi psikolojik testi anlatıyor. Deneklerden birkaç dört basamaklı sayıyı ezberlemelerini istedi ­ve ardından onlara ­ikinci bir görev verdi. Bir süre sonra denekler ­sayıları yeniden üretmiş olmalıdır. İkinci görevin diğer dört basamaklı sayıları ezberlemek olduğu durumda en büyük girişimin gözlemlendiği ortaya çıktı .­

Yeni malzeme eskisine ne kadar benzerse, girişim olgusu o kadar belirgindir, daha önce edinilen bilgilerin hafızasındaki silme o kadar güçlüdür.

Örneğin denekler, bir pozisyondan sonra diğerini hatırlamaları gerekiyorsa, satranç tahtasındaki taşların pozisyonunu iyi hatırlamazlar.

Açıkçası, yeni bir uyaran eskisine ne kadar benzerse, ­aynı sinir öğelerinin -nöronlar ­ve nöronlar arası bağlantılar- uyarma sürecine dahil olma şansı o kadar artar. İçlerinde daha önce ortaya çıkan dürtülerin dolaşımı ­duracak ve yeni bir uyarana karşılık gelen yeni kapalı yollar boyunca yankılanma başlayacaktır. Sonuç olarak, önceki bilgilerin konsolidasyonu bozulur ­.

birçok özelliğine ışık tutan ilginç bir olgu da ­afazi adı verilen tuhaf konuşma bozukluklarıdır . ­Doğanın kendisi tarafından kurulan bu deney, laboratuvarda çalışan bir psikolog için mevcut olmadığından, onların çalışması çok değerlidir.

Sinir hastalıkları ders kitapları, afaziyi beyindeki patolojik sürecin lokalizasyonunu belirlemenizi sağlayan önemli bir teşhis özelliği olarak kabul eder. Afazi mekanizması, gözlemlenen fenomenlerin yorumlanması ve ardından bunların modellenmesi ile ilgileniyoruz .­

amaç ve işlev fikrini korurken isimlerin, yani nesnelerin adlarının seçici olarak unutulması gerçeği nasıl açıklanır ? ­Bu sözde amnestik afazi ile olur: hasta, ona bir kalem gösterip bu nesneyi adlandırmasını isterlerse, şöyle ­der: "Bu,^{[1] [2] [3] [4]}ne yazıyorlar." Bildiğimiz kadarıyla henüz kimse ­bu ve benzeri gerçekleri ikna edici bir şekilde açıklayamadı ­.

Hafıza kapasitesi

Şimdiye kadar, hafızanın bazı dışsal tezahürlerinden bahsettik , ­genellikle seçici bir karaktere sahip olan hafızanın ­büyük bir bilgi kapasitesi vakaları büyük ilgi görüyor ­. Kural olarak, böylesine geniş bir hafızanın sahipleri, herhangi bir belirli olgu veya olay grubunu hatırlayabilirler ­. Diğer gruplarla ilgili olarak, hafızaları ­pek sağlamlık göstermiyor.

Tarihçiler, Sezar ve Büyük İskender'in tüm askerlerini, yani 30 bin ­kişiye kadar görerek ve ismen bildiklerini iddia ediyorlar. Napolyon'un ­yüzler için olağanüstü bir hafızası vardı ­. Vatikan Kütüphanesi'nin muhafızı Kardinal ­Giuseppe Mezzofanti 57 dil biliyordu. Moskova Konservatuarı profesörü Busoni, olağanüstü bir müzik hafızasına sahipti - duyduğu tüm melodileri hatırlıyor ve hemen hemen yeniden üretebiliyordu .­

Yüz basamaklı sayıları bile hatırlamanın zor olmadığı "sayaç" insanlar var .­

Akademisyen A.F. Ioffe, hafızadan logaritma tablosunu kullandı.

Yakın zamana kadar hafıza, çeşitli tanımlar kullanılarak yalnızca niteliksel olarak tanımlanabiliyordu: fotografik ­, devasa, iyi, vasat ve kötü. Doktorlar ayrıca hafıza bozuklukları için niteliksel tanımlar kullanırlar.

Bilgi teorisinin ve sibernetiğin gelişimi, ­hafızayı ölçmek için girişimlerde bulunmayı mümkün kıldı. Belleğin bilgi kapasitesinin ­değerlendirilmesi, ­bilgi birimleri - bitlerle yapılır.

, eşit ­seçim olasılığına sahip bir oyunda olası bir evet-hayır mantıksal kararına karşılık gelen bir bilgi birimidir . Dolayısıyla bilgi kapasitesi, mantıksal evet-hayır kararlarının toplam sayısına karşılık gelen toplam bit sayısıdır.

bilgi teorisinin ABC'sine aşina olmak gerekir . ­Okuyucunun en azından genel anlamda bu teoriye aşina olduğunu varsayıyoruz.

hafızanın bilgi kapasitesini tahmin etmiştir ­. Elde edilen sonuçlar birbirinden çok farklıdır ve probleme seçilen yaklaşıma bağlıdır.

Amerikalı fizyolog Cooper, insan beyninin çalışma hacmini ІО ^{15 olarak tahmin ediyor.} bit. Serebral korteksteki toplam nöron sayısı ­ІО ¹⁰ . Sonuç olarak, her nöron için ­ІО ^{5 birim bilgi} vardır .

Amerikalı bilim adamı J. Miller çok daha mütevazı rakamlar veriyor: ІО ⁶ —ІО ¹⁰ . Miller, hesaplamalarını ­saniyede 25 bit değerine dayandırdı - bu, deneyde bulunan bir kişinin ortalama bilgi algılama hızıdır ­.

Bir kişinin, örneğin 80 yıl boyunca günde 16 saat düzenli olarak bilgi algıladığını varsayarsak, o zaman ­25x3600x16x365x80 =4.5-10 ^{10 elde ederiz} ve bu, sıradan bir insanın asla ulaşamayacağı bir sınırdır.

insanın hafızasındaki minimum bilgi miktarı ­IO ⁶ - ^{IO 7} bit. Bu sayı , insan hafızasında çarpım tablosuna eşdeğer en az 1000 nesnenin saklandığını düşünürsek elde edilir . ­Çarpım tablosu ­1500 bit içerir.

bir nörondaki protein moleküllerinin sayısını hesapladılar ve bir molekülün 1 bit bilgi depolayabildiği sonucuna vardılar. ­Ortaya çıkan bilgi kapasitesi rakamı ­neredeyse harika - ІО ²³ .

Bilgi kapasitesini belirlemeye yönelik başka bir yaklaşım daha vardır ­. Serebral korteksteki toplam sinir hücresi sayısına ve nöron başına sinaps sayısına bağlı olarak, ­10 ¹⁰ nöron ve nöron başına 30 sinaps ile hafıza kapasitesinin -12 ^bite ulaştığı hesaplanmıştır.

Amerikalı matematikçi John von Neumann, algılayan bir hücrenin saniyede 14 bit işleyebileceği gerçeğinden yola çıktı. Serebral kortekste 10 ^{10 nöron vardır} . Bu, bir kişinin saniyede 14X10 ^{10 bit} algılayabildiği anlamına gelir . 68 yıl (insan ömrü) açısından bu, ІО ²⁰ — ІО ²¹ bit verir, yani Lenin Kütüphanesinin tüm fonu için daha fazla bilgi kapasitesi.

Yukarıdaki hesaplamalardan hangisinin tercih edilmesi gerektiğini söylemek zordur. Bize göre en kabul edilebilir değer ІО ¹⁵ — ІО ¹⁶ bittir. Bu da çok büyük bir rakam. Onunla aynı fikirde olursak , o zaman bir nöronun ­bir bilgisayarın tek bir bellek hücresine benzetildiği teoriler ­çaresizce safça görünecektir .

İnsan beyninde depolanan iki tür bilgi vardır.

ve yaşam deneyimi birikimi sürecinde algılanan bilgiler . ­Onun hakkında konuşuluyor. İkincisi, genlerde kodlanan ve ­başta vücudun inşa edildiği protein molekülleri olmak üzere makromoleküllerin en karmaşık yapısını belirleyen bilgiler: vücutta meydana gelen biyokimyasal reaksiyonların doğasını ve özelliklerini belirleyen ­ve onun biyokimyasal ­bireyselliğini ifade eden bilgiler.

Bu, çok büyük bir bilgi kapasitesi gerektirir. Canlı organizmalar için olağan fazlalığı (8-10 kat) hesaba katarsak ­, o zaman şekil ІО ¹⁵ —ІО ¹⁶ gerçekten büyük görünmüyor ­.

Yukarıdaki bilgi kapasitesi tahminlerini kısaca özetlersek, bunların farklı yazarlar için büyük farklılıklar gösterdiğine dikkat çekiyoruz ­: ІО ^6'dan ІО ^23'e .

Bu tür çelişkili değerlendirmeler nasıl açıklanır? Hangi yaklaşım ­doğru?

Bize öyle geliyor ki bu tutarsızlık tesadüfi değil, ­bilgi teorisinin insan hafızasını değerlendirmek için tamamen yeterli bir kriter sağlamamasının doğal bir sonucunu ifade ediyor.

Bilgi teorisi, biyolojik nesneler için değil, elektriksel iletişim sistemleri için geliştirildi. Eğer ­onu sinir iletkeninde - aksonda meydana gelen fenomenlere uygulamak görece kolaysa ­, o zaman karmaşık hafıza fenomenlerinin yorumlanmasına uygulanması, ­teorinin kendisine iyileştirme, modifikasyon ve önemli eklemeler gerektirir. Özellikle ­, alıcı için bu bilginin anlamını nasıl değerlendireceğinizi öğrenmeniz gerekir.

Belleğin kapasitesini bit cinsinden ölçmek çok ­göreceli bir değere sahiptir. Henüz başka bir nicel ölçü olmadığı için kullanılmaları gerekir .­

Deneysel psikologlar, konumuzla ilgili bir dizi ilginç düşünceyi dile getirdiler.

Bir dizi deney ve gözlemden sonra, bir mesajı hatırlama hızının bilgi değerine (yani içerdiği bilgi miktarına) değil, yalnızca mesajın uzunluğuna bağlı olduğu sonucuna vardılar . Bir kişinin, çok fazla bilgi içerse bile küçük bir sayı dizisini hatırlaması, minimum miktarda ­bilgi içerse bile uzun bir sayı dizisini hatırlamasından daha kolaydır. ­Uzunlukları eşit ancak farklı miktarda bilgi içeren mesajlar, hatırlamada aynı zorluğu gösterir. Yani belirleyici olan karakter başına düşen bilgi miktarı değil, mesajdaki karakter sayısıdır. Bu, çeşitli maddi organizasyon biçimlerini kullanma olasılığını ima eder.

Bir örnek alalım. Sıradan bir insan ikili sistemde 15 basamaklı bir diziyi kısaca bile ­hatırlayamaz ­: 101110110101000.

Bu seriyi her biri üç basamaklı alt gruplara (üçlüler) ayırırsak ­, 0'dan 7'ye kadar Arap rakamlarıyla göstereceğimiz sekiz tür üçlü elde edebiliriz:

000	(0)
001	(bir)
010	(2)
011	(3)
100	(dört)
101	(5)
ancak	(6)
111	(7)

 

Şimdi, ilk sayı kümesi, kod gösterimi kullanılarak beş basamak biçiminde gösterilebilir: 56650. ­Beş basamaklı bir sayıyı hatırlamak zor değildir. Kullanılan kodu (yani ikili sistemi) bilen kişi, ­15 basamaklı bir diziyi kolayca yeniden üretebilir.

Bu, maddi organizasyonun en basit halidir. Anlamlı öğrenmenin mekanik öğrenmeden daha etkili olduğu bilinen gerçeğini ­bir kez daha doğruluyor.­

, günlük aktivitelerinde sürekli olarak materyal düzenleme yöntemini kullanır (bazı bilgilerin hala basitçe hatırlanması gerekir; bizim örneğimizde, uygulanan kod budur).­

Matematik çalışırken, tüm formülleri ezberlemenize gerek yoktur - bazen yöntemi anlamak ve hatırlamak ve onu kullanarak, gerektiğinde bağımsız olarak istenen formülü türetmek yeterlidir.

Bir yabancı dil öğrenirken, fiilin tüm biçimlerini ezberlemeye gerek yoktur - çekimin gramer kurallarını ezberlemek yeterlidir.

Açıkça söylemek gerekirse, burada sahip olduğumuz şey, ­malzemenin yeniden üretimi (yeniden üretimi) değil, yeniden inşasıdır (yeniden inşası).

Muhtemelen, öznenin zekası ne kadar yüksekse, ­malzemenin yeniden inşası, yeniden canlandırılması, hafızasının süreçlerindeki yeri o kadar büyük olur. Aksine, zeka ne kadar düşük olursa, basit yeniden üretimin rolü o kadar büyük olur. Olağan anımsatıcı araçlar da materyali organize etme girişimidir, ancak bu organizasyon ­seslerin, harf veya sayı gösterimlerinin vs. çakışmasına göre, yani rastgele, önemsiz işaretlere göre gerçekleştirilir ­. Bu nedenle, anımsatıcı cihazların rolü küçüktür ­. Malzemenin temel özelliklere göre düzenlenmesi ­çok daha verimlidir.

Materyal düzenleme yöntemi, bir kişinin ­hafızasını ekonomik olarak kullanarak büyük miktarda bilgi ile çalışmasına izin verir.­

Ancak malzemenin organizasyonu nedir? Bu onun mantıksal ve mekanik değil, bölümü, karşılaştırması, gruplaması, genellemesidir ­. Başka bir deyişle, aktif bir düşünce sürecidir ­.

Yukarıda söylenenlerden kendini ­gösteren ana sonuçlardan birine geldik : hafıza ayrılmaz bir şekilde ­düşünme ile bağlantılıdır.

düşünceden ayrı, yani biçimsel olarak incelenebilir .­

Bu yolda devam ederken, kaçınılmaz olarak fenomenlerin yüzeyinde kalacağız ve onların özünü anlamaya yaklaşamayacağız ­.

Bellek, düşünmenin organik bir bileşenidir ve yalnızca bu tür konumlardan incelenmesi verimli olacaktır.

Bellek yerelleştirmesi

Bellek yerelleştirme konusunun uzun bir geçmişi vardır. Hafızanın beyinle bağlantılı olduğuna şüphe yok. Ancak daha ayrıntılı bir yerelleştirme var mı? Hayvanlar üzerinde yapılan deneyler ve ­beyninin bir kısmı ameliyatla alınan hastalar üzerindeki gözlemler, hafızanın tüm serebral korteksin yaygın bir özelliği olduğu sonucuna varmamızı sağlayan zengin ve ilginç materyaller sağladı. Korteksin, çıkarılması tamamen hafıza kaybına yol açacak, yani hafıza merkezi olmadığı anlamına gelen böyle bir alanı yoktur.

Ancak, beynin tüm bölümleri eşit değildir. Belleği koşullandıran süreçlerde bir tür baskın rol oynayan alanlar vardır .­

Bu bölgeler beynin temporal loblarıdır. Yenilgileri ­her zaman az ya da çok belirgin ­hafıza bozukluklarına yol açar. Her iki temporal lobun ön kutupları çıkarıldıktan sonra geriye geri dönüşü olmayan derin hafıza bozuklukları kalır. Bize öyle geliyor ki hafıza kaybı, burada sabitleme yapılarının tahrip olması nedeniyle değil, çoğaltma sürecinin ihlali ­, yani depodan bilgi çıkarılması nedeniyle meydana geliyor.

Ünlü beyin cerrahı Penfield'ın deneyleri son derece öğreticidir. Bu deneyler ameliyat masasında gerçekleştirildi. Beyin cerrahisi ameliyatının sonunda (lokal anestezi altında), ­kafatasındaki çapak deliğini kapatmadan önce Penfield, küçük bir gümüş elektrot kullanarak beynin çeşitli bölgelerini zayıf bir elektrik akımıyla uyardı ­.

Beynin şakak bölümlerinin korteksi tahriş edildiğinde, hastalar ­görsel imgelerin canlı duyusal algısı ve anlamlı konuşmanın eşlik ettiği anılar geliştirdiler.

Hastalar aynı anda iki ­durumda bulunuyor gibiydi - mevcut ve hatırlanan. İkincisi, parlaklığı nedeniyle karşı konulamaz bir şekilde öznenin dikkatini çekti ­. İlginç bir şekilde, bu şekilde hastada gönüllü olarak uyandıramadığı anıları uyandırmak mümkün oldu, üstelik ­çok sayıda görünüşte tamamen unutulmuş ayrıntı içeriyorlardı ­.

, hafıza mekanizmalarındaki göreceli rolleri muhtemelen beynin diğer bölümlerinin rolünden daha yüksek olmasına rağmen, beynin temporal loblarının hafızanın merkezi olduğunu iddia etmek için gerekçe sağlamıyor .­

İstemli bellekte, elektrodun rolü ­bazı nörofiziksel mekanizmalar tarafından gerçekleştirilir. Doğasını aydınlatmanın ve incelemenin önünde muazzam zorluklar var.

Bellek lokalizasyonu sorunları göz önüne alındığında, genellikle ­bilginin sabitlenmesinin nöronların ve nöronlar arası bağlantıların - sinapsların aktivitesi ile ilişkili olduğu varsayılır. Herkes bu bakış açısına katılmıyor .­

Beyin, nöronlara ek olarak, ­destekleyici, destekleyici elementlerin rolünü oynayan diğer yardımcı hücreleri de içerir. Ayrıca nöronların beslenmesinde (ganimet) yer alırlar . ­Bu hücrelere glial hücreler denir ve işlevleri ­trofik destektir.

bilgi depolamadaki rolü hakkında bir hipotez öne sürülmüştür . ­Bazı bilim adamları, bilginin bir nöron ve bir glial hücrenin birleştiği yerde saklandığına inanırlar ­. Tüm bu hipotezler deneysel ­doğrulama gerektirir.

Beynin kütlesinin kaçta kaçı gliadır? Nöronların, yani sinir sisteminin fonksiyonel birimlerinin ve glial hücrelerin kantitatif oranı nedir ?­

, gerçek resmi bozan ön boyama olmadan preparatları incelemeyi mümkün kılar . ­Glia'nın beynin toplam kütlesinin %60 ila %90'ını oluşturduğunu hesaplamayı mümkün kıldılar. Glia kütlesinin nöron kütlesine oranı (glial indeks), evrim merdiveninin üst basamaklarındaki hayvanlarda daha yüksektir ­ve ­insanlarda maksimum değerine ulaşır. Bu nedenle ­bazı araştırmacılar, glia'nın hafıza da dahil olmak üzere daha yüksek sinirsel aktivite süreçlerine doğrudan dahil olduğuna inanıyor ­. Nöroglia'yı, amacı ­nöronları mekanik olarak desteklemek ve uygun metabolizmalarını sağlamak olan bir tür çerçeve olarak ­görmezler ­, ancak glia'nın sinir hücrelerinin aktivitesini ­, dış koşullara uyarlanmış davranışı ­dış ortamdaki değişikliklere göre programladığına inanırlar. . Glia'nın rolü bir bilgisayar programına benzetilir ­. Glia olmadan, nöronların çalışması kaotik, düzensiz ­ve verimsiz hale gelirdi. Glia, nöronlara eylemlerinin sırasını ve sırasını "belirtir", onları bir çobanın sürüyü toplaması gibi düzenler.

Bu nedenle, birçok araştırmacı glial elementlere bilgi depolama, yani hafıza işlevini atfeder.

Bellek mekanizması

Bilimde hafızanın tüm fenomenlerini açıklayan genel kabul görmüş bir teori yoktur. Çeşitli teoriler, hafızanın yalnızca bireysel özelliklerini az ya da çok tatmin edici bir şekilde açıklar.­

mantıksal ve deneysel olarak kanıtlanmış bir açıklaması, ­Akademisyen IP Pavlov okulu tarafından geliştirilen koşullu refleks teorisidir .­

Rus fizyolog A. Ukhtomsky, özel içerikleri ne olursa olsun, anı izlerinin deneyimli baskınların izleri olduğunu yazdı ^[5]. Baskın olan uyarılabilir ve kendisi için yeterli uyaran yeniden başlar başlamaz yeniden dikkat alanına girebilir ­. Bu, sürecin fizyolojik açıklamasıdır . ­Şimdi artık yeterli değil. Araştırmacılar fenomenlerin derinliklerine inmeye ve devam eden kimyasal ve fiziksel ­süreçlere dayalı olarak hafızayı açıklamaya çalışırlar. ­Buna göre, tüm hafıza teorileri ­şematik olarak iki gruba ayrılabilir: fiziksel ve kimyasal ­.

sinirsel bir modelin oluşumuna dayanır . Bir model ­, zaman içinde nispeten kararlı bir grup oluşturan ­sinir hücrelerinin (nöronlar) ve bunların sinaptik bağlantılarının bir koleksiyonudur .­

Model içindeki sinapslardan impulsların geçişi, impulsların daha önce bu sinaptik yollar boyunca sirküle edilmiş olması gerçeğiyle kolaylaştırılır. Bu , sinaptik plakaların fiziksel (elektriksel ve hatta mekanik) özelliklerinde bir değişikliğe, yani sinaptik kolaylaştırmaya yol açtı .­

tür yapı şeklinde yansıtılması, yani modellenmesi ­gerçeğinden hareket eder . Bu ­, gerçek nesneler ile bunların sinir sistemindeki yansımaları, yani bir kod arasında bire bir karşılık geldiğini varsayar . ­Bu, insan bilgisinin nesnelliğinin koşullarından biridir.

Ancak bir sinir modeli, yalnızca bir nesne veya olay için bir kod değildir. Modelin yapısı yansıtılan nesneye benzemelidir. Mümkün mü?

Yapı derken, bir nesneyi oluşturan parçaları ve bu parçaların istatistiksel ya da dinamik ilişkilere girme biçimlerini kastediyoruz.

Gerçek durumu biraz basitleştirerek, ­iki tür yapı ayırt edebiliriz: uzamsal ve zamansal. Müzikal bir melodi zamansal bir yapıya sahipken, notadaki aynı melodi mekansal bir yapıya sahiptir. ­Basılı Kitap mekansal bir yapıya sahiptir ve yüksek sesle okunduğunda zamansal bir yapıya sahiptir. Bir harf ile fonetik sesi arasında ­hiçbir ortak nokta yok gibi görünüyor. Ancak sözlü ve ­basılı metinler bilgi açısından aynıdır. Açıkçası, yapısal bir benzerlikleri var. Bu anlamda, ­nöral modelin yansıyan nesne ile benzerliğinden bahsedebiliriz ­- benzerlik açık değildir, fotoğrafik değildir, ayna değildir ­, fenomenlerin derin yapısında yatmaktadır.

Çoğu kimyasal teori, nöronlardaki protein moleküllerinin yeniden düzenlenmesini hafızanın temeli olarak kabul eder.

Hafızayla ilgili en son kimyasal teorilerden en ­ilginç olanı, L. Szilard'ın biyokimyasal çalışmalarına dayanarak oluşturulan teoridir ­. Szilard'ın kendisi hafıza üzerine çalışmadı ­; uzmanlık alanı fiziktir ve Szilard'ın adı genellikle ilk atom bombasının yaratılmasıyla bağlantılı olarak anılır. Savaş sonrası yıllarda fiziksel sorunlardan uzaklaşarak enzimleri inceleyen ­biyokimya alanında bir dizi özgün çalışmaya imza attı ­.

Bir enzim, varlığında bir veya daha fazla kimyasal reaksiyonun canlı bir hücrede gerçekleştirildiği bir protein katalizörüdür. Enzimin kendisi vücutta yaratılır - "yapı taşlarından" - amino asitlerden sentezlenir ve şartlı olarak "enzim oluşturma aparatı " olarak adlandırılabilecek ­enzimin oluşumunda ­bütün bir kimyasal kompleksi yer alır . ­Her enzimin etkisi, ­bu enzimin inhibitörleri olarak adlandırılan maddeler tarafından inhibe edilebilir veya tamamen bloke edilebilir ( Latince inhibisyon - "inhibisyon ­").

L. Szilard, aşağıdaki üç bileşenden oluşan bir sistemin dinamik davranışını değerlendirdi:

a )    bir enzim

b )    enzim oluşturan aparat,

c ) bu enzimin bir inhibitörü.

Bu üç bileşenli sistemin yalnızca iki kararlı durumda var olabileceğini göstermeyi başardı.

Bu iki kararlı durum nedir?

Birinci durumda, sistem enzimin minimum konsantrasyonunu içerir ; ikinci durum ­, enzimin en yüksek konsantrasyonunun durumudur . ­Tüm ara durumlar ­kararsızdır ve kendisine sunulan sistem, kaçınılmaz olarak ­iki kararlı durumdan birine ulaşır.

L. Szilard bu tür sistemleri yapı-ötesi olarak adlandırdı.

sistemin bir ­durumdan başka bir duruma geçişinde, bir bilgisayarın ikili * bellek hücreleri ile bir analoji görmek zor değildir .

Bir hücre (nöron) 100.000'e kadar parakonstitütif sistem içerebilir; bu nedenle nöron ­bire değil, ІО ^{5'e benzetilir.} bir bilgisayarın bellek hücreleri ­. Bu oldukça makul: 10 ^{10 nöron için IO 15} elde edersiniz bit. Rakam , bizim tarafımızdan kabul edilen beynin bilgi kapasitesinin değeri ile örtüşmektedir .­

İşte hafızayı hem fiziksel hem de kimyasal faktörlere başvurarak açıklamaya çalışan bir teori.

Uyaranı algılama sürecine, ­nöronların artan aktivitesi ve kapalı sinir yolları boyunca dürtülerin dolaşımı eşlik eder. Dürtülerin geçişi, sinir hücresinde bulunan ribonükleik asidin (RNA) yapısını değiştirir. RNA , bir nöronun protein yapısını belirli bir şekilde ­değiştirerek onu belirli bir ­modülasyon frekansına duyarlı hale getirir. Olayları sabitleme mekanizması, hafıza izlerinin oluşumu budur. Olaylar yeniden üretildiğinde, protein ayrışması meydana gelir ve nöronlarda "iletici maddeler" veya aracılar salınır. Bu, ­uyarıların bu nöronlar aracılığıyla iletilmesini kolaylaştırır. Tüm durum, kapasitans ve kendi kendine endüksiyondan oluşan bir salınım devresi kurmaya benzer. Ancak ayarlama mekanizması belirsizliğini koruyor ­.

Bize öyle geliyor ki, ezberleme ve yeniden üretim fenomenlerinin tüm çeşitliliğini ­tek bir mekanizmanın yardımıyla açıklamaya çalışmak ­, uygun olmayan araçlarla yapılan bir girişimdir ­ve başarıya götüremez. Büyük olasılıkla, belleği uygulayan çeşitli nitelikte birçok işlem vardır. Bu süreçlerin ve mekanizmaların çeşitli kombinasyon ve oranlardaki toplamı ­, tüm benzersiz özellikleri, özellikleri ve nüansları ile bir kişinin bireysel hafızasını oluşturur.

makine belleği

Depolama cihazlarının şematik diyagramlarını vermeyeceğiz ­- bunlar ilgili teknik kılavuzlarda bulunabilir , ancak yalnızca ­teknik depolama cihazlarında bilgi depolamanın temelini oluşturan ­fiziksel fenomenler üzerinde duracağız .­

Ultrasonik veya akustik hatlara sahip depolama cihazları vardır. Sesin belirli bir ortamda belirli bir hızda yayılma özelliğine dayanırlar. Böyle bir cihazın ana parçalarından biri genellikle sıvı - su veya cıva içeren uzun bir metal kaptır. Bir tarafta tekne, akustik darbeleri elektriksel olanlara (piezoelektrik etki) dönüştüren bir alıcıya bağlıdır .­

Kabın diğer ucu, ­elektriksel impulsları akustik olanlara dönüştüren (ters piezoelektrik etki) bir sensöre bağlıdır.

Ezberleme bu şekilde gerçekleştirilir. Dönüştürücü tarafından yayılan akustik impulslar sıvı içinde yayılır ­. Geminin karşı ucuna ulaştıktan sonra ­elektriksel impulslara dönüştürülürler (alıcıda) Daha sonra ­elektriksel impulslar yükseltilir ve akustik impulslara dönüştürülmek üzere tekrar sensöre beslenir. Bilgi bu kısır döngüde istediğiniz kadar dolaşabilir.

Okumak için, bir anahtar kullanarak başka bir cihaza elektrik impulsları göndermeniz gerekir ­.

Darbeler, çok farklı yapı ve içerikteki bilgileri kodlamayı mümkün kılan ikili basamakların analoglarıdır ­.

Bir akustik hat, birkaç yüz bitlik bilgiyi saklayabilir.

Gördüğünüz gibi, bilgiler ­sürekli olarak kapalı bir döngüde dolaşan darbeler şeklinde dinamik olarak depolanır.

Sıvı yerine katı kullanan bir yol oluşturabilirsiniz . ­Bu durumda, bilginin korunumu piezoelektrik değil, manyetostriktif etkiye ­(yani, telin ­bir manyetik alanda elastik mekanik deformasyonu) dayanmaktadır. Devre ince bir nikel telden oluşur. Bir uçta bir sensör bobini, diğer uçta bir alıcı bobin bulunur. Bilgi taşıyıcı bir akım darbesidir. Sensör bobinine girdiğinde, bir manyetik ­alan oluşturulur ve telde manyetostriktif bir etki indüklenir. Elastik deformasyon tel boyunca yüksek hızda yayılır ve karşı ucuna, alıcı bobinin bulunduğu yere ulaşır. Bu bobinde, elektromanyetik indüksiyon yasalarına göre bir elektromotor kuvveti indüklenir. Ardından, sıvı devresinde olduğu gibi, elektriksel darbe yükseltilir ve senkron olarak sensöre girer.

Burada ayrıca kapalı bir devrede sürekli bir darbe sirkülasyonu var ­, yani bilgi depolamanın dinamik ilkesi.

Bazı depolama cihazlarının tasarımı, ­bilgi depolamanın statik ilkesini bünyesinde barındırır. Böyle bir depolama , her biri iki durumda olabilen küçük bölümlere - hücrelere bölünmüş, yeterince büyük bir yüzey gerektirir . ­Bir durum ­"1" sayısına, diğeri - "O" sayısına karşılık gelir. Dinamik depolama ile bilgi her zaman "tutulmalıdır", aksi takdirde kaybolur (örneğin, akım kapatıldığında). İstatistiksel depolama ile bilgi çok kararlıdır, kaybolmaz ve defalarca okunabilir ­. Statik bir makine belleği oluşturmanın temel teknik zorluğu, ­depolamanın kendisinde değil, ­bilgilerin hızlı yazılmasını, okunmasını ve silinmesini sağlamaktır ­.

Uygulamada, manyetik bilgi depolama yöntemlerinin en etkili olduğu ortaya çıktı. Depo ­, en küçük kolloidal ­demir oksit parçacıklarının askıya alındığı özel bir ciladır. Vernik, ­bant veya tamburun yüzeyine ince bir film halinde uygulanır.

içinden elektrik akımı darbelerinin geçtiği küçük bir endüksiyon bobinidir . ­Demir halka, bobinin çekirdeği olarak işlev görür. Bir noktada ­çekirdek filmle neredeyse temas halindedir ve akım ­bobinden geçerken filmin yüzeyinin küçük bir kısmı mıknatıslanır ­. Böyle bir cihaza kayıt kafası denir. Okuma kafası olarak da kullanılabilir ­. Bazı makinelerde ayrı okuma ve ­yazma kafaları bulunur. Okurken bandın hareket etmesi gerekir - teyp sürücü mekanizması bunun için tasarlanmıştır ­. Çekirdekten geçen mıknatıslanmış yer bobinde bir akım indükler . ­Bu akım yükseltilir ve ­bir filme kaydedilen bilgiye benzer. Aynı şekilde silebilirsiniz ­: sadece karşı işaretin akımını açmanız gerekir ­. Bu durumda “negatif mıknatıslanma ­” meydana gelir ve daha önce kaydedilen bilgiler silinir.

Bilginin manyetik olarak depolanması iki ana biçimde gerçekleştirilir: manyetik bantlar ve manyetik tamburlar ­.

Manyetik tambur, ­saniyede 60-120 devir hızında dönen bir alüminyum silindirdir. Yüzeyi manyetik vernik ile kaplanmıştır. Bilgilerin sabitlenmesi ve okunması, ­silindir yüzeyine yakın yerleştirilmiş ­kayıt ve okuma kafaları yardımıyla gerçekleşir .­

, silindirin etrafındaki dar bir şerit boyunca kaydedilir . ­Kayıt yoğunluğu çok yüksek olabilir ­, uzunluğun 1 santimetresi başına 40 bit. Tamburun çapı 25 santimetre ise, bir şeride 3000'den fazla bit yerleştirilir. Ancak silindirin üzerine, silindirin yüksekliğine bağlı olarak bir şerit değil, çok daha fazlasını koyabilirsiniz. Diyelim ­ki 40 grup olacak; ardından tambura yaklaşık 100.000 (IO ⁵ ) bilgi biti kaydedilecektir.

Manyetik tamburların avantajı, mekanik basitlikleri ve istikrarlı bilgi depolamalarıdır ; dezavantaj - bilgi okumak için ekipmanın karmaşıklığı. Bu karmaşıklık, özellikle bellek kapasitesi ­(yani, tambur başına şerit sayısı) arttıkça artar.

Tarif edilen cihazda, gerekli bilgilerin aranması ­sırayla gerçekleştirilir. Aradığınız bilgiyi bulmak için, ­depolanan tüm stoğu gözden geçirmeniz gerekir - bu, ­makine belleğinin kapasitesi üzerinde bir sınır oluşturan bir durumdur ­. Görünüşe göre, birkaç bin davul alarak, makinenin büyük bir hafıza kapasitesini oluşturmak mümkün, ancak pratikte bu bilgiler, gerekli bilgileri aramak çok zaman gerektireceğinden, ölü bir ağırlık olacaktır.

Şu anda, makinelerin bellek kapasitesi ІО ⁷ - ІО ^{8'e ulaşıyor} bit arama süresi oldukça kabul edilebilir. Bu sınırın üzerinde ­, arama süresi büyük ölçüde artar. Böylece, IO ⁷ - IO ⁸ sayısı makinedeki RAM miktarını karakterize eder. Buna ek olarak, bilgilerin bir kısmı makinenin harici belleğinde saklanır . ­Hacmi sınırlı değildir ve ­saklamanın en uygun yolu manyetik banttır. Aynı manyetik vernikle kaplanmış bir selüloit ­filmdir ­. Film bir makaraya sarılır ve herhangi bir süre boyunca saklanabilir . ­Gerekirse makineye takılır ve gerekli bilgiler okunur. Teyp araması ­mekanize edilebilir.

Makinenin harici belleği bazen başka bir şekilde, delikli kartların yardımıyla gerçekleştirilir: bilgi, ­kart üzerine delikler açılarak basılır. Kart iki metal parmak arasında hareket eder; aralarında bir delik olduğunda ­akım kapanır. Bu yöntemle bilgileri silmek imkansızdır.­

Kartlar özel bir dolapta saklanır. Gerekli delikli kart destesini seçmek için bir cihaz vardır . ­Delikli kartları çoğaltmak, yani çoğaltmak ve gerekirse ­biraz değiştirmek kolaydır.

Makinenin harici belleğinin kullanılmasının, onu ana avantajlarından biri olan hızdan mahrum bıraktığı açıktır.

bilgi tasarrufu için kullanılan çeşitli teknik cephaneliği ­tüketmez ­. Yüklü bir kapasitörün bir görüntüsünü ve yüklenmemiş bir kapasitörün sıfır görüntüsünü koruduğunu varsayarsak, ­makine belleği sıradan bir kapasitör tarafından bile gerçekleştirilebilir . ­Doğru, kapasitörlerden oluşan bir bellek bloğu ­çok hantal olurdu. Modern bilgisayarlarda, ­ikincil elektron emisyonu ilkesinin uygulandığı depolama cihazları olarak katot ışını tüpleri de kullanılır .­

, teknik bilgi depolama cihazlarının belirli bir cihazının ayrıntılı bir değerlendirmesini içermez . ­Sadece ­aynı nihai sonuçların - bilginin basılması, depolanması ve çoğaltılması - çeşitli teknik uygulamalarda tamamen farklı fiziksel prensipler kullanılarak elde edilebileceğini vurgulamak istiyoruz ­.

İnsan ve bilgisayar
belleği

tamamen dış analojilere dayanarak cevap verelim . Beynin ­ve makinenin yapısının aynı olduğunu varsaymıyoruz . ­Ve tasarım, işleyiş şekli ­ve enerji kaynakları farklıdır. Ancak bu cihazların her ikisinde de işlevsel olarak eşdeğer bilgi algılama, depolama ve işleme süreçleri vardır. Beyinde fizyolojik süreçlerle, bir makinede fizyolojik olmayan süreçlerle gerçekleştirilirler . ­Bilgi süreçlerinden taşıyıcılarına geçmek istiyorsak ­, ­o zaman beyin ve makine kendilerini biyolojiyi teknik bilimlerden ayıran çizginin karşıt taraflarında bulacaktır ­. Beyin fizyoloğa ve doktora, makine mühendise ve fizikçiye aittir. Ancak tamamen işlevsel bir ­bakış açısından, beyin ve bilgisayar arasındaki karşılaştırma oldukça haklı.

Bilgiler yazılırken ­makinenin hafıza cihazının tasarımı ve işleyişi bozulmaz. Bununla birlikte, bilgi, yalnızca gelen bilgilerin etkisi altında depolama cihazında bazı değişikliklerin meydana gelmesi koşuluyla basılmaktadır. Bilgi sinyalleri ­. haricidir, bellek aygıtına göre rastgeledir ve ­aygıt öğelerinin normal işleyişini bozmadan içinde bir iz bırakır.­

Şimdi beyne dönelim. İşleyişi ­iki süreç grubunu içerir: ezberlenen bilgilerden nispeten bağımsız olarak beynin hayati aktivitesini destekleyen süreçler ­ve gelen bilgiler tarafından belirlenen ve işlenen süreçler. Bilgi işleme ­, yani beyinde meydana gelen düşünme süreci, düşüncenin maddi taşıyıcıları olarak beynin fizyolojik süreçleri ile ilişkilidir ­. Aynı zamanda, düşünmenin içeriği öncelikle beyinde bulunan bilginin doğası tarafından ­belirlenir ­. Bu, yalnızca yakalanan görüntüleri değil, aynı zamanda bilgi işleme sırasını da içerir - beynin mantıksal şeması. Tıpkı bir makinede olduğu gibi, düşüncenin içeriği ­beynin yaşamsal işlevlerine göre dışsal, rastlantısaldır ­.

Beyin hafızası ve makine hafızasının özelliklerini nokta nokta karşılaştırırsak ­, insan hafızasının bilgi kapasitesinin 7-8 kat daha yüksek olduğunu görürüz (IO ¹⁵ - IO ¹⁶ bit'e karşı IO ⁸ bit).

Bilgi yoğunluğu, yani birim depolama hacmindeki bit sayısı da biyolojik sistemlerde çok daha yüksektir. Daha kompakttırlar.

Yakın zamana kadar, insan hafızasının bir başka önemli avantajı daha vardı. Bilindiği gibi insan beyninde bilgi tekrar alındığında silinmez, ­aksine sabitlenir ve yeniden üretilmesi ­kolaylaşır. Makinede okurken bilgiler siliniyordu ­. Son yıllarda ferrit çekirdeklerin ve manyetik filmlerin kullanılması ­durumu düzeltmeyi mümkün kıldı. Artık teknik depolama cihazlarında bile bilgiler bozulmadan defalarca okunabiliyor .­

Teknik modellemenin biyolojik bir mekanizmayı kopyalama yolunda gitmesi gerekmediğini not ediyoruz : aynı nihai sonuçlara, farklı teknik araçlar ve ­farklı fiziksel fenomenler kullanılarak ­ulaşılabilir .­

Beyin ve makine karşılaştırmasına devam edelim. Bir makinede ­bellek element-bilge iken, insan belleğinde çağrışımsaldır. Bunu açıklayalım. Bir nöronun aynı anda birkaç modele girebileceğine ve bu nedenle bir modelin parçası olarak uyarılmasının ­hem aynı anda hem de ardışık olarak bir dizi modeli etkinleştirebileceğine inanıyoruz. Bu, bazen çok tuhaf çağrışımları açıklar: kökenleri, ortaya çıktıkları özne için bile her zaman net değildir ­.

Oluşturulan modelin zaman içinde değişmeden kalmadığı varsayılmalıdır, çünkü içerdiği nöronlar çalışmaya devam eder, yeni bağlantılara girer, ­yeni modeller oluşturur. Bundan, eski modeli bozma olasılığı, dolayısıyla hatırlama sürecinde gerçekliği çarpıtma olasılığı çıkar .­

Belirli durumlarda, modelin bozulması o kadar büyük olabilir ki, ­gerçekte gerçekleşmemiş bir olay hatırlandığında yanlış bir anıya yol açar. Etik olarak, çarpıtma bilinçaltı düzeyde meydana geldiği ve öznel olarak algılanmadığı için bu bir yalan olarak kabul edilemez ­. Hafıza sürecinde gerçekliğin bozulması

pp, tanık ifadesinin bütünlüğü ile ilgili olduğu için sadece psikologları değil, aynı zamanda avukatları da ilgilendirir.

Yanlış anılar çoğunlukla patolojide bulunur ­, örneğin Korsakov psikozundan muzdarip hastalarda ­, ancak sağlıklı insanlarda da görülür. Bu, insan hafızası ile makine hafızası arasındaki başka bir farktır.

Beyindeki bilgi işlemleri fizyolojik süreçler sonucunda gerçekleşir ­ve bu onlara belli bir sınırlama getirir. Fizyolojik ve zihinsel süreçlerin hızı arasında ­doğrudan, doğrudan bir ilişki olmamasına rağmen (biz bunlara bilgi diyoruz ­), yine de fizyolojik süreçlerin hızı dolaylı olarak ­bilgi işleme hızı için bir sınır belirler. Teknik sistemlerde bilgi işleme elektronik süreçlerle gerçekleştirilir ve bu nedenle teknik bilgi depolama cihazları ­insan belleğinden daha yüksek işlevsel hızlara sahiptir. Makine 100.000 kat daha hızlı çalışır.

Böylece, bir bilgisayarın bellek kapasitesi ІО ⁷ kat daha azdır ve çalışma hızı ІО ^{5'tir .} beyindekinden kat kat daha yüksek. Bu nedenle, rastgele bir aramayla gerçekleştirilmesine rağmen, ­makinede gerekli bilgilerin çıkarılması ­yine de oldukça hızlıdır. Aynı rastgele arama yöntemi beyinde kullanılsaydı, ­bunu gerçekleştirmek için ­¹² kat daha fazla zaman (10 ⁷ x 10 ⁵ ) gerekirdi : 1 saniye yerine, 30 bin yıl!

İhtiyacınız olan bilgileri almak neredeyse imkansız olacaktır. Ancak aslında, büyük ­miktarda birikmiş bilgiye rağmen, bir kişi keyfi olarak hemen hemen her içeriğe atıfta bulunabilir.

Bu bizi önemli bir sonuca götürür: beyin, ­tüm bilgileri arka arkaya gözden geçirmeden gerekli bilgileri bulmanızı sağlayan bir hafıza erişim sistemine sahiptir. ­Bize göre, beyin ile modern bilgisayarlar arasındaki belirleyici fark ­, ana işlevsel avantajı budur ­. Düşünen bir makine inşa etmenin anahtarı buradadır. Bu anahtar olmadan, teknik depolama ortamının kapasitesinde kolayca uygulanabilir bir artış işe yaramaz. Hızları ­neredeyse sınıra ulaştı ve artan bellek kapasitesi ile rastgele arama yöntemi etkisiz kalacak.

Çözüm

Özetle, geldiğimiz ana hükümleri ve sonuçları kısaca formüle edelim.

Laboratuarda ve klinikte hafıza çalışmaları uzun süredir devam ediyor; bilgi teorisi ve elektronik modellemedeki en son başarılar ışığında yeniden düşünülmesi gereken devasa bir deneysel ve klinik materyal birikmiştir . Ancak bilgi teorisinin kendisi iyileştirilmeli ve ­değiştirilmelidir. Sadece bu durumda, hafıza çalışmasına uygulanması faydalı ve etkili olacaktır.

birikmiş bilgilerin basit bir deposu olarak görülemez . ­Bilgi biriktirme süreci, işlenmesinden, yani düşünmesinden ayrılamaz ve onun organik ­bileşenidir. Aynı zamanda düşünme, materyali ezberleme sürecindeki bağlantılardan biridir. Düşünme ve hafıza arasındaki ilişki ­güncel biyosibernetik problemlerden biridir ­.

Bir kişinin hafızası, ­aktif olarak yeniden üretebileceğinden veya pasif olarak tanıyabileceğinden çok daha fazla bilgi depolar. Başka bir deyişle, bir kişinin potansiyel bilgisi, gerçek bilgisinden daha yüksektir. Üreme, hafızanın zayıf noktasıdır. Bilginin yeniden üretilmesi ve yeniden yapılandırılması sürecini incelemek için etkili bir yaklaşım bulmak son derece zordur ­. Öte yandan, bu yoldaki ilerleme, nörofizyolog ve mühendise, muhtemelen ­hafıza ve düşüncenin modellenmesi üzerine çalışmalarda uygulama ­bulabilecek paha biçilmez malzeme sağlayacaktır ­.

Unutulmamalıdır ki, gerekli bilgiyi keyfi olarak bulmak için mükemmel bir mekanizmaya sahip olan belleğin elektronik modellemesi için, bilginin beyinde nasıl arandığını bilmek hiç de gerekli değildir. Dolayısıyla bu çalışmalar paralel gelişebilir, fikir ve bulgularla birbirini karşılıklı olarak zenginleştirebilir.

---

^[1]Afazi, belirli bir durum söz konusu olduğunda ortaya çıkan bir konuşma bozukluğudur.­

Beynin yarım kürelerinden birinin bölgeleri. Kural olarak, ne zaman

afazi sadece kelimelerin telaffuzunu değil, aynı zamanda tüm konuşma sistemini de bozar.

Genel olarak.

^[5]Fizyolojide baskın olan, vücudun dış ve iç uyaranlara verdiği tepkinin doğasını belirleyen merkezi sinir sistemindeki uyarmanın geçici olarak baskın odağıdır.

Not: Bazen Büyük Dosyaları tarayıcı açmayabilir...İndirerek okumaya Çalışınız.

Benzer Yazılar