Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Сравнительный анализ методик измерения объема рабочей памяти у носителей русского языка (психолингвистическое исследование)
Ю.Д. Потанина
Аннотация
Потанина Юлия Дмитриевна - аспирантка кафедры теоретической и прикладной лингвистики филологического факультета, Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Статья посвящена сравнительному анализу методик по определению объема рабочей памяти при порождении речи на материале русского языка: Alpha Span и Speaking Span. В работе демонстрируется значимая корреляция между различными способами измерения объема рабочей памяти. Корреляционный анализ показал, что методики определения объема рабочей памяти при порождении являются адекватными мерами и могут быть использованы при анализе взаимосвязи объема рабочей памяти и показателей беглости речи.
Ключевые слова: психолингвистика, рабочая память, русский язык, беглость речи.
Abstract
Comparative analysis of methods of measuring the volume of working memory for native speakers of Russian (psycholinguistic research)
Potanina Yulia D. - Postgraduate Student of Department of Theoretical and Applied Linguistics of Philological Faculty, Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russian Federation
In this paper, we analyze verbal working memory measures: Alpha Span and Speaking Span on material of Russian language. This research demonstrates significant correlation between different measures of working memory. Correlation analysis shows that methods of verbal working memory capacity assessment are reliable and can be used for analysis of relationships between working memroy capacity and verbal fluency.
Key words: psycholinguistics, working memory, Russian language, verbal fluency.
1. Понятие рабочей памяти в психолингвистике
Термин «рабочая память» (далее РП) был впервые использован в работе Дж. Миллера с соавторами [Miller et al., 1960]. Как правило, психологи и психолингвисты определяют РП как способность удерживать небольшие фрагменты информации, необходимые для сиюминутной мыслительной деятельности, например, для решения логической задачи или осознания сложной информации. Согласно определению, данному А. Бэддели, РП - это система, предоставляющая временное хранилище для информации и осуществляющая с ней манипуляции, необходимые для решений сложных когнитивных задач [Baddeley, 1997]. Несмотря на то, что РП исследуют уже более полувека, разногласия по фундаментальным теоретическим вопросам ее функционирования остаются и по сей день. Среди них можно перечислить вопросы о том, что ограничивает РП, каков механизм ее функционирования и какие меры когнитивных способностей человека коррелируют с объемом РП.
РП изучают в связи с самыми различными явлениями и понятиями (речь, интеллект, внимание и др.), в том числе в междисциплинарных исследованиях, поэтому единого и общепринятого определения РП до сих пор не существует. Однако исследователи согласны в одном: объем информации, сохраняемый для непосредственного быстрого доступа, ограничен. Материал, который не используется в данный момент для решения какой-либо задачи, либо переносится в долговременное хранилище, либо теряется. Вопрос об измерении объема доступной информации относится к ключевым для изучения многих когнитивных процессов: арифметических вычислений в уме, чтения, восприятия речи и ее порождения и многих других видов интеллектуальной деятельности человека.
2. Способы измерения объема рабочей памяти
В 1956 г. Дж. Миллер проанализировал существующие на тот момент работы и ощутил, что число семь его «преследует» [Miller, 1956]. Опыты, проведенные, например, в работах [Hayes, 1952; Pollak, 1953] показывали, что объем рабочей памяти ограничен и составляет примерно семь плюс/минус два объекта (отсюда и название знаменитой работы Миллера «Магическое число семь плюс или минус два. О некоторых пределах нашей способности перерабатывать информацию»). Исследования постоянно демонстрируют, что объем РП варьируется от испытуемого к испытуемому [Barrett et al., 2004]. Индивидуальные различия о в объеме РП связаны со способностью человека распределять ее ресурсы в новых ситуациях, при решении задач с мешающими факторами, в условиях c ограничениями по времени.
Понятие РП тесно связано со способами ее измерения. Методики, призванные измерять объем РП в условиях, в которых необходимо распределение ее ресурсов, получили название «сложные задания на определение объема РП» (complex span tasks) и состоят в том, что испытуемые тем или иным способом (в зависимости от специфики теста) должны не только хранить информацию в РП, но и активно обрабатывать ее для решения какой-либо задачи. Другими словами, определенный фрагмент информации должен оставаться доступным для активной обработки и легко извлекаться из памяти. В то же время, задания подразумевают, что этот фрагмент постоянно меняется от начала к концу тестирования, внимание переводится с одного объекта на другой [Baddeley, Hitch, 1974]. Опыт проведения подобных тестов демонстрирует, что объем фрагмента информации, который испытуемый способен использовать при решении когнитивной задачи, не одинаков у разных испытуемых. Более того, оказалось, что индивидуальные различия в объеме РП, измеренном такими методиками, коррелируют с успешностью испытуемых в заданиях на понимание и порождение речи.
Тесты на определение объема рабочей памяти при понимании речи. Одной из методик определения объема РП является тест, разработанный в [Daneman, Carpenter 1980]. Авторы предположили, что в процессе чтения некоторого текста в РП человека происходят процессы, связанные как с пассивным хранением поступающей информации, так и с ее активной обработкой. Однако в то время существовали методики, которые тестировали только первую из этих двух составляющих - компонент хранения информации, нивелируя тем самым индивидуальные различия испытуемых. Между тем, с точки зрения авторов, эти различия возникают не вследствие большего или меньшего объема хранилища, а именно как следствие высокой или низкой эффективности при распределении ресурсов РП, способности отводить какую-то часть этих ресурсов для хранения поступающей информации, а другую - для ее обработки [Федорова, 2010].
Тест Reading Span был разработан с целью исправить этот недочет в ранее существовавших методиках. Задание заключалось в том, что g испытуемые должны были читать вслух одно за другим 60 предложений и запоминать последнее слово в каждом предложении. Разумеется, эти 60 предложений предъявлялись небольшими группами по 2, 3, 4, 5 и 6 предложений, а не все сразу. Сложность теста нарастала от начала к концу: если в начале теста испытуемые должны были прочитать про себя всего два предложения, запомнить два последних слова и отчитаться о них устно, то к концу им необходимо было справиться с объемом в 6 предложений и 6 слов. Таким образом, во время теста необходимо было не только пассивно хранить информацию в РП (удерживать в памяти несколько слов), но и отвлекаться на активную обработку предъявляемого текста - на чтение. Оказалось, что справиться с подобным заданием не так просто, и некоторые испытуемые демонстрировали сложности с воспроизведением всех слов уже на этапе с предъявлением трех предложений. Этот факт подтверждает гипотезу авторов о том, что объем РП у испытуемых варьируется вследствие различий в способности распределять ресурсы между хранением и обработкой.
Данный тест был адаптирован к русскому материалу и использован для исследования индивидуальных различий испытуемых при понимании речи [Fedorova, Pechenkova, 2007; Федорова, 2010]. К русскому материалу был адаптирован и тест на определение объема РП при понимании речи, использовавшийся в работе [Daneman, Carpenter, 1980]. В этом тесте испытуемые должны были устанавливать антецедент местоимения (встречающегося участникам эксперимента в последнем предложении) после прочтения дискурсивного фрагмента. Расстояние от антецедента до анафора варьировалось от 2 до 7 предложений. Как в исследовании [Daneman, Carpenter, 1980], так и в работе [Fedorova, 2010] было показано, что испытуемые с большим объемом РП лучше справляются с такими заданиями, чем испытуемые с меньшим объемом, т.е. совершают меньшее количество ошибок при установлении антецедента местоимения. Эффект зависимости механизмов понимания речи от объема РП был обнаружен и при анализе сложноподчиненных предложений с относительными придаточными и с придаточными времени [Fedorova, Yanovich, 2006; Fedorova, Pechenkova, 2007].
Тесты на определение объема рабочей памяти при порождении речи. Одна из первых оценок мер объема РП, получаемых с помощью различных тестов, была проведена в работе [Turner, Engle, 1989]. Исследователи провели целый ряд тестов, чтобы ответить на простой вопрос, вынесенный в заголовок статьи: «Зависит ли объем рабочей памяти от задания?» (Is working memory capacity task dependent?). В исследовании было проведено 7 различных тестов, 6 из которых тестировали объем рабочей памяти. Результаты продемонстрировали значимые корреляции между результатами тестов на объем РП.
В работе [Waters, Caplan, 2003] тоже было описано сразу несколько тестов на определение объема рабочей памяти. Цель исследования заключалась в сравнительном анализе различных методик и проверке
гипотезы о корреляции между ними. Авторам удалось продемонстрировать значимые корреляции между несколькими тестами (алфавитным тестом, который будет описан подробно ниже, тестом с запоминанием цифр, тестом с запоминанием цифр и воспроизведением их вслух в обратном порядке, тестом с запоминанием пропущенной цифры, тестом с вычитанием двойки из запоминаемых цифр и, наконец, тестом с предложениями). Аналогичные результаты были получены и в работе коллектива исследователей [Conway et al., 2005]. Все эти результаты говорят нам о единой природе тестов на определение объема вербальной рабочей памяти. Вслед за зарубежными исследователями в этой работе мы производим сравнительный анализ методик по определению объема рабочей памяти при порождении речи, но уже на материале русского языка Автор выражает благодарность анонимному рецензенту за напоминание о необходи-мости привести ссылки на зарубежные работы по теме исследования..
В то время как методики тестирования объема РП при понимании речи и поиск зависимости между объемом РП и характеристиками речевого поведения уже достаточно хорошо проработаны и апробированы примерно на тысяче испытуемых [Fedorova, Pechenkova, 2007; Федорова, 2010], тестирование объема РП при порождении речи пока изучено не так хорошо.
В работах прошлых лет авторам статьи удалось произвести адаптацию теста американской исследовательницы М. Данеман [Daneman, 1991] Speaking Span к русскому языку и изучить взаимосвязь между объемом РП, измеренным с помощью этого теста, и индивидуальными различиями испытуемых при порождении речи. В работах [Федорова, Потанина, 2013; Федорова, Потанина, 2016; Потанина et al., 2016] были обнаружены значимые корреляции между объемом РП, измеренном тестом Speaking Span, и такими показателями успешности при порождении речи, как скорость чтения, скорость порождения нарратива по картинке, скорость чтения скороговорок, число оговорок в тесте с искусственным подталкиванием к оговоркам и, наконец, с числом вербальных маркеров затруднений при порождении спонтанного нарратива на материале рассказов о грушах [Chafe, 1980].
Тест на определение объема РП Speaking Span был разработан М. Данеман по аналогии с тестом Reading Span, описанным выше. Тест Speaking Span является зеркальным отражением теста на чтение: в процессе тестирования испытуемые не читают предложения, а составляют их сами, используя слова, предъявленные на экране. Для русской адаптации теста было отобрано ровно 100 слов (по 25 глаголов, наречий, прилагательных и существительных), которые были распределены в группы по 2, 3, 4, 5 и 6 слов. Каждое слово включалось в последовательность предъявления, только если было семибуквенным и достаточно употребительным в соответствии с частотностью, указанной в «Частотном словаре современного русского языка (на материалах Национального корпуса русского языка)» [Ляшевская, Шаров, 2009]. Все слова в последовательности предъявления были уникальными (встречались только один раз). Распределение списка слов по блокам было произведено в таким образом, чтобы испытуемым было как можно сложнее выстраивать семантические связи между словами в блоке (дабы избежать легкого запоминания всей группы). Таким образом, последовательность предъявления состоит из блоков, подобных приведенному: однажды, голосом, заранее, написал, порядки.
Каждое слово появляется перед испытуемым на 1 с на экране компьютера в презентации Power Point. Участник тестирования получает инструкцию читать слова про себя. Сразу после последнего слова в группе звучит щелчок, сигнализирующий о том, что нужно приступать к устному отчету, и слово сменяет пустой слайд (белый экран). Увидев пустой экран, испытуемый должен придумать с каждым прочитанным словом по одному предложению и произнести все предложения вслух одно за другим, причем целевое слово в каждом предложении должно стоять точно в той форме, в которой было предъявлено. Например, для блока из пяти слов, приведенного выше, испытуемые должны были составлять предложения, подобные этим: Однажды я опаздывал на работу и воспользовался такси; Участники конкурса блестяще владели голосом; Студент сдал курсовую заранее; Сын написал матери длинное письмо; Здесь у вас очень странные порядки.
Испытуемому разрешалось придумывать предложения только в том порядке, в котором предъявлялись слова. Объемом РП в данном тесте являлось общее количество слов, с которыми испытуемый смог составить грамматически корректные предложения. То есть, если в ходе тестирования было составлено ровно 63 предложения, объем РП в нестрогом подсчете считается равным 63%. Строгий подсчет снимает баллы за ошибки в порядке составления предложений и в форме слова. Таким образом, если из этих 63 предложений в двух форма слова не соответствовала форме, в которой слово было предъявлено в последовательности, а один раз предъявленные слова использовались в предложениях в другом порядке, испытуемый терял еще 3 балла, и его результат равнялся 60%.