Люди способны запоминать различную информацию, включая факты, даты, события и даже сложные повествования. Понимание того, как значимые истории хранятся в памяти людей, было ключевой целью многих исследований в области когнитивной психологии.
Исследователи из Института перспективных исследований Университета Эмори и Научного института Вейцмана недавно приступили к моделированию того, как люди представляют осмысленные истории и сохраняют их в памяти , используя математические объекты , известные как «случайные деревья». Их статья, опубликованная в журнале Physical Review Letters , представляет новую концепцию изучения процессов человеческой памяти, основанную на математике, информатике и физике.
«Наше исследование было направлено на решение ключевой задачи, а именно на создание математической теории человеческой памяти для содержательного материала, такого как повествования», — рассказал Medical Xpress Миша Цодыкс, старший автор статьи. «В этой области существует общее мнение, что повествования слишком сложны для того, чтобы такая теория была возможна, но я считаю, что мы доказали, что это не так: несмотря на сложность, существуют статистические тенденции в том, как люди запоминают истории, которые можно предсказать, используя несколько простых базовых принципов».
Чтобы эффективно смоделировать репрезентацию значимых воспоминаний с помощью случайных деревьев, Цодыкс и его коллеги использовали онлайн-платформы, такие как Amazon и Prolific, для проведения экспериментов по припоминанию на большом количестве испытуемых, используя истории, заимствованные из статьи В. Лабова. По сути, они попросили 100 человек вспомнить 11 историй различной длины (от 20 до 200 предложений), а затем проанализировали записанные воспоминания для проверки своей теории.
«Мы выбрали коллекцию устных рассказов, записанных известным лингвистом В. Лабовым в 1960-х годах», — пояснил Цодыкс. «Мы быстро поняли, что для анализа такого объёма данных требуются современные инструменты искусственного интеллекта в виде недавно разработанных больших языковых моделей (LLM).
Затем мы обнаружили, что люди не просто вспоминают отдельные события из повествований, но часто суммируют относительно большие части повествования (например, эпизоды) в отдельных предложениях. Это привело к идее о том, что повествование представлено в памяти в виде дерева, где узлы, расположенные ближе к корню, представляют собой абстрактное изложение более крупных эпизодов.
Цодыкс и его коллеги выдвинули гипотезу, что дерево, представляющее собой повествование, впервые формируется, когда человек впервые слышит или читает историю и понимает её. Поскольку предыдущие исследования показывают, что люди по-разному воспринимают одни и те же истории, полученные деревья будут иметь уникальную структуру.
«Мы сформулировали модель как ансамбль случайных деревьев определённой структуры», — сказал Цодыкс. «Прелесть этой модели в том, что её можно решить математически, а её предсказания можно напрямую проверить на данных, что мы и сделали. Главное новшество нашей модели случайных деревьев памяти и воспоминаний заключается в предположении, что любой значимый материал в общем виде представлен одинаковым образом».
«Наше исследование может иметь более широкие последствия для человеческого познания, поскольку нарративы, по-видимому, представляют собой общий способ, которым мы рассуждаем о широком спектре явлений в нашей индивидуальной жизни, а также о социальных и исторических процессах».
Недавняя работа этой группы исследователей подчёркивает перспективность математических подходов и методов на основе искусственного интеллекта для изучения того, как люди хранят и представляют значимую информацию в своей памяти. В следующих исследованиях Цодыкс и его коллеги планируют оценить, в какой степени их теория и подход, основанный на моделировании случайных деревьев, могут быть применимы к другим типам повествования, например, к художественным рассказам.
«Более амбициозным направлением будущих исследований станет поиск более прямых доказательств в пользу древовидной модели», — добавил Цодыкс. «Это потребует разработки других экспериментальных протоколов, выходящих за рамки простого припоминания. Ещё одним интересным направлением может стать визуализация мозга у людей, занимающихся пониманием и припоминанием нарративов».
