正常人的局限
下面的这组数字,你能马上记住多少?
12584149807089787472
前10位或前5位数字,只看一遍,你能记住吗?你可能记下了1、2、5、8、4、1、4,但是如果换一种角度,你可能记住了12、58、41、49、80。一般情况下,人往往可以记住7±2组无规律的数字,这里所说的“组”,其实是信息单元的意思,比如单个数字为一个信息单元,或者两个数字为一个信息单元。
乔治·米勒(George A. Miller)是普林斯顿大学的心理学教授,他在1956年就职于哈佛大学时发表了一篇论文《神奇数字7±2:我们处理信息能力的一些局限》[23]。这篇论文是心理学中被引用最多的论文之一。人们常常认为,一个人在工作记忆中能容纳的物体的数量是7±2,这也被称为米勒定律(Miller’s Law)。纳尔逊·考恩(Nelson Cowan)认为工作记忆在年轻人中的容量约为4。[24]
《神奇数字7±2:我们处理信息能力的一些局限》中开篇第一句话写道:“我的问题是受到了一个整数的困扰。”他认为“7”是一个充满魔力的数字,如世界七大奇迹、七大洋、七宗罪、昴宿星团中特拉斯的七个女儿、人生中的七个时期、地狱的七层、七大原色、音阶的七个音符、一周中的七天、七点量表、绝对判断(Absolute Judgment)中的七个范畴、注意广度(Span of Attention)的七个对象及瞬时记忆广度(Span of Immediate Memory)的七个数字。乔治·米勒认为“7”与人们在任何事件中可以处理的信息量之间存在着某种关系。
乔治·米勒在他的文章中讨论了一维绝对判断(One-Dimensional Absolute Judgment)的局限性和短期记忆的局限性之间的一致性。在一维绝对判断任务中,一个人面对的刺激在一个维度上是不同的,比如10个不同的音调只在音高上不同,并对每个刺激做出相应的反应。在5~6种不同的刺激下,表现几乎是完美的,但随着不同刺激数量的增加,表现会下降。
当人在很短的时间内对图形大小进行排序时,如果图形的数量不超过7个,人们排序的准确率普遍很高,如果数量超过7个,那么排序的错误率就开始上升。此时,人们要么将一样大小的图形当成不同,要么将不同大小的图形当成相同。不仅在图形大小排序上,研究发现,在很多方面人们的感知能力都存在一样的局限性,范围均在5~9,当超出这个范围后,就会出现连续的感知错误。
乔治·米勒讨论的第二个认知局限是记忆广度。记忆广度(Memory Span)指的是一个人在陈述之后,能在50%的测试中以正确的顺序复述出的最长的条目列表,如数字、字母、单词等。乔治·米勒观察到,年轻人的记忆广度大约是7个。他注意到,对于信息量相差甚远的刺激,记忆广度大致相同。因此,他得出的结论是记忆广度不受位的限制,而受块的限制。数据块是被测试者所识别的材料中最大的有意义的单元。通常来说,数据块的定义取决于被测试者的知识水平。比如,一个单词对于掌握这门语言的人来说是一个单独的块,但是对于完全不熟悉这门语言的人来说则是很多个块。
大脑的短期记忆利用分块来保持信息的可访问性,以便于回忆。它的功能和作用是作为一个人已经熟悉的标签,将新信息整合到一个已经在人们的长期记忆中排练过的标签中。这些块必须以可以被分解为必要的数据的方式存储信息。存储容量取决于所存储的信息。例如,长单词的跨度比短单词的跨度小。一般来说,语言内容(数字、字母、单词等)的记忆广度很大程度上取决于大声说出内容所需的时间。因此,一些研究者提出,对语言材料的短期记忆能力有限,不是一个“魔法数字”(Magic Number),而是一个“魔法咒语”(Magic Spell)。
然而,短期记忆的极限也不容易被定性为一个恒定的“魔咒”,因为记忆的广度还取决于说话时间以外的其他因素。例如,跨度取决于内容的词汇情况,即内容是不是为人所知的单词。其他几个因素也会影响一个人的测量跨度,因此很难将短期记忆或工作记忆的容量限定为若干个块。