工作记忆的瓶颈

我们往往会感叹自己记性不佳，不能做到过目不忘。可是你考虑过只看一眼，一般说来究竟能记住多少东西吗？这也就是所谓的“工作记忆”的容量。最先在做其他实验时涉及这个问题的是德国哲学家艾宾浩斯（Hermann Ebbinghaus），19世纪末，他为了研究记忆的规律，特意到巴黎租了一间顶楼，从那里可以俯瞰巴黎的美景。为了避免已有知识对记忆新事物的影响，他发明了一种巧妙的方法，即用两个子音和一个母音造一个我们从来不用的假词，就像dux、zaj、fiz，等等。他一共造了2000多个这样的假词，每个假词都写在一张卡片上，然后进行洗牌，从中随机抽取出7—36张牌构成一个词汇表。他以每分钟50个假词的速度大声朗读这些词汇表，看能记住多少个，这真是一项非常枯燥乏味的实验，所以后来丹尼斯（Denise）感慨地说：“也只有在巴黎才能完成这样枯燥的实验。”他的发现之一是：如果词汇表中只有6—7个假词时，那么只要朗读一次就能记住，而更长的词汇表则要反复学习才能记住。这也许是历史上第一次对工作记忆容量大小的研究。不过艾宾浩斯实验的主要目的并不在此，对工作记忆容量进行系统研究的是时隔半个多世纪之后的美国认知心理学家乔治·米勒。

1956年乔治·米勒发表了一篇题为《魔数7±2：我们处理信息能力的极限》（The Magical Number Seven, Plus or Minus Two: Some Limits on Our Capacity for Processing Information）的论文。在这篇论文里他提出了一个问题，这就是当让受试者一次性地接受一串不同元素（例如数字、字母、单词等）的刺激后，他最多能正确地回忆起多少个元素？

为了回答这个问题，他先总结了前人的一些实验结果。1952年海斯（Hayes）用5种不同的材料进行实验：二进制数字、十进制数字、英文字母、英文字母加上十进制数字和1000个单音节的英文单词。受试者每秒读一个，而对其后的回忆时间不加限制。结果对二进制数字来说能记住9个数字，而对单音节英文字母来讲能记住5个。平均说来也就是7±2个。他指出这里的情况比较复杂，我们可以把一些元素组合成一个单元，例如我们可能把字母组合成单词，单词有可能组合成片语。最后记住的是这些单元。例如下表中最顶上一行的18个二进制数字，如果把每两个二进制数组合成一个四进制数，那就只剩下9个单元了；如果把每3个二进制数组合成一个8进制数，那就只剩6个单元而很容易记得了。

让受试者学习这种方法改进对二进制数的记忆虽然有些成效，但是不如理想的那样好，因为受试者在把一种进制转换成另一种进制时，除非他已熟练到能自动进行了，否则在转换一组数时就会忘了下一组数。当然所谓的单元和受试者的知识背景有关系，英文单词对于一个熟知此词的人是一个单元，而对于一个除了字母以外一无所知的初学者来说就是一串单元。由于一个人能在接触一次以后就能正确地重复出来的单元平均数是7，而在西方有所谓的7宗罪、一星期有7天等巧合，乔治·米勒就开玩笑地把7这个数称为“魔数”。

如果你想知道你自己的短时记忆一下子可以记住多少数，你可以试试朗读下面的数行，每读完一行，就闭上你的眼睛复述这个数。这样一行行读下去，一直到连续两行都读错为止，最后读对的那一行中的字数就是你的短时记忆的容量。

8704

2193

3172

57301

02943

73619

659420

402586

542173

6849173

7931684

3617458

27631508

81042963

07239861

578149306

293486701

721540683

5762083941

4093067215

9261835740

后来发现情况并非如此简单，例如当你用中文读上面的数行时比用英文来读能记住的数目要多。一般说来，记住的词的数目和朗读其内容的时间有关。通常人能记住2秒钟内读出的数字，当用英文读数字时，2秒钟大概能读出7±2个数字，而用中文来读就能读出更多个数字。这可能是因为用汉语读数字时，每个数字都只有一个音节，而英语读数字有的就不止一个音节，例如seven（7）就有两个音节，读的时间自然要长了。

在读单音节词和多音节词时也会表现出同样的情况，请看下面的词表：

one cat card harm add

bank lift list benk mark

sit able inch view bar

kind held act fact few

look mean what time sum

------------------------------------------------------------------------

ability basically encountered laboratory commitment

particular yesterday government acceptable minority

mathematical department financial university battery

categories satisfied absolutely meaningful opportunity

inadequate beautiful together carefully accidental

虚线以上的是单音节词，一般很容易记住5个；虚线下面则是多音节词，在朗读一遍后能记住的词就少了。

乔治·米勒的工作说明虽然一下子可以有大量的信息进入我们的感觉器官，但是真正能作为工作记忆存储一小段时间以便后续处理的却很少，这是人在进行信息处理时的一个瓶颈。