Из перечисленных типов памяти наибольшую информационную емкость имеет

Обновлено: 21.11.2024

Память компьютера — это любое физическое устройство, способное хранить информацию независимо от того, большая она или маленькая, и хранить ее временно или постоянно. Например, оперативная память (ОЗУ) — это тип энергозависимой памяти, в которой информация хранится в течение короткого промежутка времени на интегральной схеме, используемой операционной системой.

Память может быть энергозависимой или энергонезависимой. Энергонезависимая память — это тип памяти, содержимое которого теряется при выключении компьютера или аппаратного устройства. Оперативная память является примером энергозависимой памяти, то есть почему, если ваш компьютер перезагружается во время работы над программой, вы теряете все несохраненные данные. Энергонезависимая память — это память, которая сохраняет свое содержимое даже в случае отключения питания. EPROM((Erasable Programmable ROM) является примером энергонезависимой памяти.

Называется основной памятью.
Полупроводниковая память.
Быстрее, чем вторичные воспоминания.
Компьютер не может работать без основной памяти.
Это рабочая память компьютера.
Обычно энергозависимая память.
Данные теряются при отключении питания.

Единицы памяти

Процессор компьютера состоит из нескольких решающих цепей, каждая из которых может быть либо выключена, либо включена. Эти два состояния с точки зрения памяти представлены 0 или 1. Чтобы считать больше 1, такие биты (двоичные цифры) подвешиваются вместе. Группа из восьми битов называется байтом. 1 байт может представлять числа от нуля (00000000) до 255 (11111111), или 2·8 = 256 различных позиций. Конечно, эти байты также могут быть объединены для представления больших чисел. Компьютер представляет все символы и числа внутри одинаковым образом.

На практике память измеряется в килобайтах (КБ) или мегабайтах (МБ). Килобайт — это не совсем, как можно было бы ожидать, 1000 байт. Вернее, правильное количество 2·10, т.е. 1024 байта. Точно так же мегабайт равен не 1000 2 , т. е. 1 000 000 байт, а 1024 2 , т. е. 1 048 576 байт. Это замечательная разница. К тому времени, когда мы достигнем гигабайта (т. е. 1024 3 байта), разница между числами с основанием 2 и 10 составит почти 71 мегабайт.

В этих единицах измеряется как память компьютера, так и дисковое пространство. Но важно не путать эти два понятия. «ОЗУ 12 800 КБ» означает объем основной памяти, который компьютер предоставляет своему ЦП, тогда как «диск 128 МБ» символизирует объем пространства, доступного для хранения файлов, данных и других типов постоянной информации.

Байт
Килобайт
Мегабайт
Гигабайт
Терабайт
Петабайт
Exa Byte
Зетта-байт
Йотта Байт

В компьютерных системах единица данных, состоящая из восьми двоичных разрядов, называется байтом. Байт — это единица измерения, которую компьютеры используют для представления символа, такого как буква, цифра или типографский символ (например, «h», «7» или «$»). Байт также может содержать строку битов, которую необходимо использовать в некоторых более крупных единицах прикладных процессов (например, поток битов, составляющий визуальное изображение для программы, представляющей изображения, или строку битов, составляющую машинный код программы). компьютерная программа).
Байт обозначается большой буквой "B", тогда как бит обозначается маленькой буквой "b". Память компьютера обычно измеряется кратными байтами. Например, жесткий диск емкостью 640 МБ содержит номинальные 640 миллионов байтов или мегабайт данных. Кратность байта состоит из показателей степени 2 и обычно выражается как «округленное» десятичное число. Например, два мегабайта или 2 миллиона байт на самом деле составляют 2 097 152 (десятичных) байта.

Когда-то килобайт считался по-настоящему огромным. Некоторые считали, что писать 2 10 было немного неразумно, а также могло сбить с толку других. 1024 байта оказались немного неуклюжими, и для простоты использования килобайт стали называть просто 1000 байт данных и просто игнорировать оставшиеся 24 байта. Большинство может предположить, что килобайт — это всего лишь 1000 байт данных, но это не так. Это было сделано, поскольку люди, не знакомые с двоичным кодом, не получат дополнительные 24 байта памяти.

Со временем, когда мы начали использовать мегабайты (МБ), стало труднее пренебрегать 24 КБ данных, но недостаточно. когда GigaByte начали использовать, стало очень трудно игнорировать 24 МБ памяти. А теперь представьте, что вы игнорируете 24 ГБ или даже 24 ТБ данных.

Поскольку было трудно игнорировать такой большой объем данных, они стали называть КБ как 1024 байта, 1 ГБ как 1024 МБ и т. д. Но теперь было слишком поздно, теперь люди знают, что КБ равнялся 1000. Байты, а не 1024 байта. Американская организация NIST (Национальный институт стандартов и времени) и Международная электротехническая комиссия (IEC) приложили усилия для решения этой проблемы.

Поскольку было очень трудно вносить небольшие изменения, поскольку это ведет к большим изменениям в мире науки и техники, в 1998 году было решено, что "кибибайт (КиБ)" будет использоваться для обозначения 1024 байтов, а килобайт будет сохраняться только для 1000 байт. Точно так же «мебибайт (МиБ)» будет использоваться для представления 1 048 576 байтов, тогда как мегабайт (МБ) по-прежнему будет означать 1 000 000 байтов.

К сожалению, кажется, что действия этих регуляторов не помогли прояснить разницу между килобайтом и кибибайтом. Дело в том, что слово «килобайт» просто слишком укоренилось в международной культуре.

Килобайт — это наименьшая единица измерения памяти, но она больше байта. Килобайт равен 10 3 или 1000 байт, сокращенно «К» или «КБ». Он предшествует MegaByte, который содержит 1 000 000 байт. Один килобайт технически равен 1000 байтам, поэтому килобайты часто используются как синонимы кибибайтов, которые содержат ровно 1024 байта (2·10).
Килобайты в основном используются для измерения размера небольших файлов. Например, простой текстовый документ может содержать 10 КБ данных и, следовательно, размер его файла будет 10 КБ. Графика небольших веб-сайтов часто имеет размер от 5 КБ до 100 КБ. Отдельные файлы обычно занимают не менее четырех килобайт дискового пространства.

Один мегабайт равен 1000 КБ и предшествует гигабайту (ГБ) единице измерения памяти. Мегабайт равен 10 6 или 1 000 000 байт и обозначается аббревиатурой «МБ». 1 МБ технически равен 1 000 000 байт, поэтому мегабайты часто используются как синонимы мебибайтов, которые содержат ровно 1 048 576 байт (2 20 ).
Мегабайты в основном используются для измерения размера больших файлов. Например, изображение в формате JPEG с высоким разрешением может иметь размер от 1 до 5 мегабайт. Трехминутная песня, сохраненная в сжатой версии, может иметь размер примерно 3 МБ, а несжатая версия может занимать до 30 МБ дискового пространства. Емкость компакт-диска измеряется в мегабайтах (примерно от 700 до 800 МБ), в то время как емкость большинства других форм носителей, таких как жесткие диски и флэш-накопители, обычно измеряется в гигабайтах или терабайтах.

Один гигабайт равен 1000 МБ и предшествует терабайту (ТБ) единице измерения памяти. Гигабайт равен 10 9 или 1 000 000 000 байт и обозначается аббревиатурой «ГБ». 1 ГБ технически равен 1 000 000 000 байт, поэтому гигабайты используются как синонимы гибибайтов, которые содержат ровно 1 073 741 824 байта (2 30 ).
Гигабайты иногда также обозначаются аббревиатурой «гиги» и часто используются для измерения емкости устройства хранения. например, стандартный DVD-привод может хранить 4,7 ГБ данных. Устройства хранения, содержащие 1000 ГБ данных или более, измеряются в терабайтах.

Один терабайт равен 1000 ГБ и предшествует петабайту (ПБ) единицы измерения памяти. Терабайт равен 10 12 или 1 000 000 000 000 байт и обозначается аббревиатурой «ТБ». 1 ТБ технически равен 1 триллиону байт, поэтому терабайты и тебибайты используются как синонимы, что содержит ровно 1 099 511 627 776 байт (1 024 ГБ) (2 40 ).
В основном емкость больших запоминающих устройств измеряется в терабайтах. Примерно в 2007 году емкость потребительских жестких дисков достигла 1 терабайта. Теперь жесткие диски измеряются в терабайтах, например, типичный внутренний жесткий диск может содержать 2 терабайта данных, в то время как некоторые серверы и высокопроизводительные рабочие станции, содержащие несколько жестких дисков, могут иметь общую емкость более 10 терабайт.

Один петабайт равен 1000 ТБ и предшествует эксабайтной единице измерения памяти. Петабайт равен 10 15 или 1 000 000 000 000 000 байт и обозначается аббревиатурой «ПБ». Петабайт меньше по размеру, чем пебибайт, который содержит ровно 1 125 899, 906, 842, 624 (2 50 ) байтов.
Большинство устройств хранения могут вместить максимум несколько ТБ, поэтому петабайты редко используются для измерения объема памяти одного устройства. Вместо этого петабайты используются для измерения общего объема данных, хранящихся в крупных сетях или на фермах серверов. Например, интернет-гиганты, такие как Google и Facebook, хранят более 100 ПБ данных на своих серверах данных.

Один эксабайт равен 1000 ПБ и предшествует единице измерения памяти в зеттабайте. Эксабайт равен 10 18 или 1 000 000 000 000 000 000 байт и обозначается аббревиатурой «EB». Эксабайты меньше эксабайтов, которые содержат ровно 1 152 921 504, 606, 846, 976 (2 60 ) байтов.
Экзабайтная единица измерения памяти настолько велика, что ее не используют для измерения емкости запоминающих устройств. Даже емкость хранилища данных крупнейших облачных центров хранения измеряется в петабайтах, что составляет долю 1 ЭБ. Вместо этого эксабайты измеряют объем данных в нескольких сетях хранения данных или объем данных, которые передаются через Интернет в течение определенного периода времени. Например, каждый год через Интернет передается несколько сотен эксабайт данных.

Один зеттабайт равен 1 000 эксабайт, или 10 21, или 1 000 000, 000, 000, 000, 000 000 байт. Зеттабайт немного меньше зебибайта, который содержит 1 180, 591, 620, 717, 411, 303, 424 (2 70 ) байт и обозначается аббревиатурой «ZB». Один зеттабайт содержит один миллиард ТБ или один секстиллион байт, что означает, что для хранения одного зеттабайта данных потребуется один миллиард жестких дисков по терабайту. Как правило, зеттабайты используются для измерения больших объемов данных, а все данные в мире составляют всего несколько зеттабайт.

Один йоттабайт равен 1000 зеттабайт. Это самая большая единица измерения памяти в системе СИ. Йоттабайт равен 10 24 зеттабайт или 1 000 000 000 000 000 000 000 000 байт и обозначается аббревиатурой «YB». Он немного меньше йобибайта, который содержит ровно 1 208 925, 819, 614, 629, 174, 706, 176 байт (2 80 ) байт.

1 йоттабайт содержит один септиллион байтов, что соответствует одному триллиону ТБ. Это очень большое число, которое люди могут оценить. В такой большой единице измерения нет практической пользы, потому что все данные в мире состоят всего из нескольких зеттабайт.

Размер диска с одним КБ составляет 1024 байта, хотя это означает 1000 байт данных. Это просто старый стандарт, который все помнят.

Скорость загрузки, кбит/с, составляет 1000 бит в секунду, а не 1024 бита в секунду.

Сенсорная память позволяет человеку запоминать информацию в мельчайших деталях, но всего за несколько миллисекунд.

Цели обучения

Опишите различные типы сенсорной памяти

Ключевые выводы

Ключевые моменты

Сенсорная память позволяет людям вспомнить мельчайшие детали сложного стимула сразу после его предъявления.
Существуют различные типы сенсорной памяти, в том числе иконическая память, эхоическая память и тактильная память.
В сенсорной памяти не происходит манипуляций с поступающей информацией, и ввод быстро передается в рабочую память.

Ключевые термины

сенсорная память: Кратковременное хранение (в памяти) информации, воспринимаемой органами чувств; обычно длится всего несколько секунд.
iconic: визуально репрезентативный.
эхоический: имитация звука; звукоподражательный.

Сенсорная память позволяет людям сохранять впечатления от сенсорной информации в течение короткого времени после прекращения действия первоначального стимула. Это позволяет людям запоминать большие сенсорные детали сложного стимула сразу после его предъявления. Сенсорная память — это автоматическая реакция, которая считается находящейся вне когнитивного контроля. Информация, представленная в этом типе памяти, представляет собой «необработанные данные», которые обеспечивают моментальный снимок общего сенсорного опыта человека. Информация из сенсорной памяти имеет самое короткое время хранения, от нескольких миллисекунд до пяти секунд. Он сохраняется достаточно долго, чтобы его можно было перенести в кратковременную (рабочую) память.

В сенсорной памяти не происходит никаких манипуляций с поступающей информацией, поскольку она быстро передается в рабочую память. Объем информации во время этой передачи значительно уменьшается, потому что объем оперативной памяти недостаточно велик, чтобы справиться со всеми входными данными, поступающими от наших органов чувств.

Типы сенсорной памяти

Предполагается, что существует подтип сенсорной памяти для каждого из пяти основных чувств (осязание, вкус, зрение, слух и обоняние); однако тщательно изучены только три из этих типов: эхоическая память, иконическая память и тактильная память.

Знаковые воспоминания

Сенсорная информация, поступающая в зрительную систему, поступает в иконическую память, названную так потому, что мысленные представления визуальных стимулов называются пиктограммами. Иконическая память имеет продолжительность около 100 мс. Один из случаев, когда иконическая память заметна, — это когда мы видим «световые следы». Это явление, когда яркие огни быстро движутся ночью, и вы воспринимаете их как образующие след; это изображение, которое представлено в иконической памяти.

Световые следы. В образной памяти вы воспринимаете движущийся яркий свет как образующий непрерывную линию из-за изображений, сохраняющихся в сенсорной памяти на миллисекунды.

Эхо памяти

Эхотическая память — это ветвь сенсорной памяти, используемая слуховой системой. Эхо-память способна удерживать большое количество слуховой информации, но только в течение 3–4 секунд. Этот эхо-звук воспроизводится в уме в течение этого короткого промежутка времени сразу после предъявления слухового стимула.

Тактильная память

Тактильная память — это ветвь сенсорной памяти, используемая осязанием. Сенсорные рецепторы по всему телу обнаруживают такие ощущения, как давление, зуд и боль, которые ненадолго сохраняются в тактильной памяти, прежде чем исчезнуть или перенестись в кратковременную память. Этот тип памяти, по-видимому, используется при оценке необходимых сил для захвата и взаимодействия с знакомыми объектами.Тактильная память, кажется, распадается примерно через две секунды. Доказательства тактильной памяти были выявлены совсем недавно, и о ее характеристиках известно не так много, как об иконической памяти.

Кратковременная и рабочая память

Кратковременная память, которая включает в себя рабочую память, хранит информацию в течение короткого периода времени для воспоминаний о том, что произошло недавно.

Цели обучения

Сравните кратковременную память и рабочую память

Ключевые выводы

Ключевые моменты

Кратковременная память действует как блокнот для временного воспроизведения обрабатываемой информации. Он быстро распадается и имеет ограниченную емкость.
Репетиция и разбиение на фрагменты – это два способа повысить вероятность удержания информации в кратковременной памяти.
Рабочая память связана с кратковременной памятью. Он содержит фонологический цикл, который сохраняет вербальные и слуховые данные, зрительно-пространственный блокнот, который сохраняет визуальные данные, и центральный менеджер, который контролирует внимание к данным.

Ключевые термины

дробление: разделение информации на более мелкие фрагменты для ускорения и облегчения чтения и понимания.
кодирование: процесс преобразования информации в структуру, которая может храниться в мозгу.
консолидация: процесс, который стабилизирует след памяти после его первоначального получения.

Кратковременная память — это способность удерживать небольшое количество информации в активном, легкодоступном состоянии в течение короткого периода времени. Она отделена от нашей долговременной памяти, где хранится много информации, которую мы можем вспомнить позже. В отличие от сенсорной памяти, она способна к временному хранению. Как долго длится это хранение, зависит от сознательных усилий человека; считается, что без репетиции или активного поддержания продолжительность кратковременной памяти составляет порядка секунд.

Емкость кратковременной памяти

Кратковременная память действует как блокнот для временного воспроизведения информации. Например, чтобы понять это предложение, вам нужно удерживать в уме его начало, пока вы читаете остальное. Кратковременная память быстро угасает и имеет ограниченный объем.

Психолог Джордж Миллер предположил, что краткосрочная память человека имеет объем прямой памяти примерно из семи элементов плюс-минус два. Более поздние исследования показали, что это число примерно соответствует действительности для студентов колледжей, запоминающих списки цифр, но объем памяти сильно различается в зависимости от тестируемой популяции и используемого материала.

Например, способность вспоминать слова по порядку зависит от ряда характеристик этих слов: меньшее количество слов можно вспомнить, если слова произносятся дольше (это называется эффектом длины слова)< /em> или когда звуки их речи похожи друг на друга (это называется эффектом фонологического сходства). Можно вспомнить больше слов, если они хорошо знакомы или часто встречаются в языке. Разделение информации также может привести к увеличению объема кратковременной памяти. Например, номер телефона с дефисом легче запомнить, чем один длинный номер, потому что он разбит на три части, а не состоит из десяти цифр.

Репетиция – это процесс, при котором информация сохраняется в кратковременной памяти путем ее мысленного повторения. Когда информация повторяется каждый раз, эта информация повторно вводится в кратковременную память, таким образом сохраняя эту информацию в течение еще 10-20 секунд, среднего времени хранения для кратковременной памяти. Отвлечения от репетиций часто вызывают нарушения краткосрочной памяти. Этим объясняется желание как можно скорее завершить задачу, хранящуюся в кратковременной памяти.

Рабочая память

Хотя термин "рабочая память" часто используется как синоним "кратковременной памяти", рабочая память связана с кратковременной памятью, но на самом деле отличается от нее. Он хранит временные данные в уме, где ими можно манипулировать. Модель рабочей памяти Баддели и Хитча 1974 года является наиболее общепринятой теорией рабочей памяти на сегодняшний день. По словам Баддели, рабочая память имеет фонологический цикл для сохранения вербальных данных, зрительно-пространственный блокнот для управления визуальными данными и центральный исполнительный орган для распределения внимания между ними.

Фонологический цикл

Фонологический цикл отвечает за обработку слуховой и вербальной информации, такой как номера телефонов, имена людей или общее понимание того, о чем говорят другие люди. Можно грубо сказать, что это система, специализированная для языка. Он состоит из двух частей: кратковременной фонологической памяти со следами слуховой памяти, подверженными быстрому угасанию, и артикуляционной петли, способной оживить эти следы памяти.Фонологическое хранилище может хранить звуки только около двух секунд без репетиции, но слуховой цикл может «воспроизвести их» внутренне, чтобы сохранить их в рабочей памяти. Повторение информации углубляет память.

Визуально-пространственный блокнот

Визуально-пространственная информация обрабатывается в визуально-пространственном блокноте. Это означает, что информация о положении и свойствах объектов может быть сохранена. Фонологическая петля и зрительно-пространственный блокнот — полунезависимые системы; благодаря этому вы можете увеличить объем памяти, задействовав обе системы одновременно. Например, вы сможете лучше запомнить телефонный номер целиком, если визуализируете его часть (с помощью зрительно-пространственного блокнота), а затем произносите остальную часть вслух (используя фонологический цикл).

Центральный исполнительный

Центральный исполнитель соединяет фонологический цикл и зрительно-пространственный блокнот и координирует их действия. Он также связывает рабочую память с долговременной памятью, контролирует хранение долговременной памяти и управляет извлечением памяти из хранилища. На процесс хранения влияет продолжительность хранения информации в рабочей памяти и количество операций с информацией. Информация хранится дольше, если ее семантически интерпретировать и рассматривать по отношению к другой информации, уже хранящейся в долговременной памяти.

Перенос в долговременную память

Процесс переноса информации из кратковременной в долговременную память включает кодирование и консолидацию информации. Это функция времени; то есть чем дольше воспоминание остается в кратковременной памяти, тем больше вероятность того, что оно будет помещено в долговременную память. В этом процессе осмысленность или эмоциональное содержание элемента может играть большую роль в его сохранении в долговременной памяти.

Это большее удержание связано с усилением синаптической реакции в гиппокампе, что необходимо для хранения памяти. Лимбическая система мозга (включая гиппокамп и миндалевидное тело) не обязательно напрямую связана с долговременной памятью, но она выбирает конкретную информацию из кратковременной памяти и объединяет эти воспоминания, проигрывая их как непрерывную ленту.

Долговременная память

Долговременная память используется для хранения информации в течение длительного периода времени, от нескольких часов до всей жизни.

Цели обучения

Сравните различные способы хранения воспоминаний в долговременной памяти

Ключевые выводы

Ключевые моменты

Долговременная память — это заключительный полупостоянный этап памяти; он имеет теоретически бесконечную емкость, и информация может оставаться там бесконечно.

Долговременные воспоминания можно разделить на явные и неявные.

Откровенные воспоминания включают факты, понятия и события, и их нужно вспоминать осознанно.

Явные воспоминания могут быть как семантическими (абстрактными, основанными на фактах), так и эпизодическими (основанными на конкретном событии).

Неявные воспоминания – это процедуры для выполнения двигательных действий.

Ключевые термины

долговременная память: память, в которой ассоциации между элементами сохраняются на неопределенный срок; часть теории модели памяти с двумя хранилищами.

сценарий: «чертеж» или процедура действий в конкретной ситуации.

Если мы хотим что-то запомнить завтра, мы должны закрепить это в долговременной памяти сегодня. Долговременная память — это конечный, полупостоянный этап памяти. В отличие от сенсорной и кратковременной памяти, долговременная память имеет теоретически бесконечную емкость, и информация может оставаться в ней бесконечно долго. Долговременную память также называют справочной памятью, потому что человек должен обращаться к информации в долговременной памяти при выполнении практически любой задачи. Долговременную память можно разделить на две категории: явную и неявную память.

Явная память

Эксплицитная память, также известная как сознательная или декларативная память, включает в себя запоминание фактов, понятий и событий, требующих сознательного воспроизведения информации. Другими словами, человек должен активно думать о извлечении информации из памяти. Этот тип информации явным образом сохраняется и извлекается — отсюда и его название. Эксплицитная память может быть далее подразделена на семантическую память, которая касается фактов, и эпизодическую память, которая касается прежде всего личной или автобиографической информации.

Семантическая память

Семантическая память включает в себя абстрактные фактические знания, такие как «Олбани — столица Нью-Йорка». Это тип информации, которую мы узнаём из книг и школы: лица, места, факты и понятия. Вы используете семантическую память, когда проходите тест. Другой тип семантической памяти называется сценарием. Сценарии похожи на чертежи того, что происходит в определенных ситуациях. Например, что обычно происходит, если вы посещаете ресторан?Вы получаете меню, заказываете еду, едите ее, а затем оплачиваете счет. Практикуясь, вы изучаете эти скрипты и кодируете их в семантической памяти.

Эпизодическая память

Эпизодическая память используется для более контекстуальных воспоминаний. Как правило, это воспоминания о конкретных моментах или эпизодах из жизни. Как таковые, они включают ощущения и эмоции, связанные с событием, в дополнение к тому, кто, что, где и когда произошло. Примером эпизодической памяти может быть воспоминание о поездке вашей семьи на пляж. Автобиографическая память (память на определенные события собственной жизни) обычно рассматривается либо как эквивалент эпизодической памяти, либо как ее подмножество. Одним из специфических типов автобиографической памяти является память-вспышка, которая представляет собой очень подробный, исключительно яркий «моментальный снимок» момента и обстоятельств, при которых была услышана неожиданная и значимая (или эмоционально возбуждающая) новость. Например, многие люди точно помнят, где они были и что делали, когда услышали о терактах 11 сентября 2001 года. Это потому, что это вспышка памяти.

Семантическая и эпизодическая память тесно связаны; память на факты может быть усилена эпизодическими воспоминаниями, связанными с фактом, и наоборот. Например, ответ на фактический вопрос «Все ли яблоки красные?» можно вспомнить, вспомнив случай, когда вы видели, как кто-то ел зеленое яблоко. Точно так же семантические воспоминания об определенных темах, таких как футбол, могут способствовать более подробным эпизодическим воспоминаниям о конкретном личном событии, например о просмотре футбольного матча. Человек, который едва знаком с правилами футбола, помнит различные ходы и исходы игры гораздо менее подробно, чем футбольный эксперт.

Неявная память

В отличие от эксплицитной (сознательной) памяти имплицитная (также называемая «бессознательной» или «процедурной») память включает в себя процедуры для выполнения действий. Эти действия развиваются с практикой с течением времени. Спортивные навыки являются одним из примеров имплицитной памяти. Вы изучаете основы спорта, практикуете их снова и снова, и тогда они естественным образом проявляются во время игры. Репетиция танца или музыкального представления — еще один пример имплицитной памяти. Повседневные примеры включают в себя запоминание того, как завязывать шнурки на ботинках, водить машину или ездить на велосипеде. Доступ к этим воспоминаниям осуществляется без сознательного осознания — они автоматически переводятся в действия, даже если мы этого не осознаем. Таким образом, их часто бывает трудно научить или объяснить другим людям. Имплицитные воспоминания отличаются от семантических сценариев, описанных выше, тем, что они обычно представляют собой действия, включающие движение и координацию движений, тогда как сценарии, как правило, подчеркивают социальные нормы или поведение.

Объем памяти человеческого мозга среднего взрослого человека может хранить триллионы байтов информации. В Стэнфордском исследовании сообщалось, что только в коре головного мозга имеется 125 триллионов синапсов. В другом исследовании сообщалось, что 1 синапс может хранить 4,7 бита информации. Нейроны — это клетки, которые обрабатывают и передают сообщения внутри мозга, а синапсы — это мосты между нейронами, которые несут передаваемые сообщения. Подсчитаем: 125 триллионов синапсов — 4,7 бита на синапс и около 1 триллиона байтов, что соответствует 1 ТБ (терабайту).

Эта емкость хранилища составляет более 74 терабайт (только в коре головного мозга)

Если у вас относительно новый компьютер, планшет или смартфон и вы понимаете термины "мегабайты" и "гигабайты", эти знания могут помочь вам оценить огромную емкость вашего мозга для хранения информации.

Персональные компьютеры раннего поколения имели в лучшем случае несколько мегабайт для хранения информации на жестком диске. Это несколько миллионов единиц цифровой памяти — в то время казалось, что это много, но мало по сегодняшним меркам.

Например, современные смартфоны нередко имеют «гигабайты» (16 ГБ, 64 ГБ, 128 ГБ) памяти или больше.

Для сравнения: компьютер на борту первого космического корабля "Аполлон", приземлившегося на Луну, имел операционную систему с объемом памяти всего 64 килобайта (64 КБ). Компьютер в этом примере мог обрабатывать чуть более 64 тысяч байтов, что составляет чуть более 64 тысяч символов информации. Сегодня большинство цифровых тостеров обладают большей вычислительной мощностью, чем у «Аполлона-11», а ваш средний смартфон буквально на световые годы опережает компьютер, который управлял этим космическим кораблем и контролировал его.

Возвращаясь к человеческому мозгу, согласно статье 2010 года в журнале Scientific American, емкость памяти человеческого мозга эквивалентна 2,5 петабайтам. объема памяти. В числовом выражении петабайт означает 1024 терабайта или миллион гигабайт, поэтому мозг среднего взрослого человека способен хранить эквивалент 2.5 миллионов гигабайт цифровой памяти.

Для сравнения: по данным Computerworld, Yahoo — интернет-гигант — создала специальное «хранилище данных» объемом 2,0 петабайта. Yahoo использует огромную емкость хранилища данных для анализа поведения своих полмиллиарда посетителей в месяц. «Это не только самая большая база данных в мире, но и самая загруженная», — сообщается в журнале.

Для сравнения, собственное массивное хранилище данных Налогового управления США, которое отслеживает более 300 миллионов американцев и многие другие миллионы компаний, имеет объем памяти 150 терабайт. Однако вычислительный центр Yahoo объемом 2,0 петабайта, способный обрабатывать 24 миллиарда событий в день, на целых 20 % меньше возможностей человеческого мозга.

Человеческий мозг — это действительно чудо, в нем больше возможностей, чем большинство из нас может себе представить. По мере появления новых исследований — это только вопрос времени, когда мы действительно узнаем, сколько может хранить человеческий мозг. Человеческий мозг и нервная система подвержены тем же проблемам, что и любая другая часть нашего тела, и мы в CNS здесь, чтобы помочь людям управлять или вернуть свой мозг и нервную систему к максимальной работоспособности.

Кендра Черри, магистр медицины, писательница и консультант по вопросам образования, помогающая учащимся изучать психологию.

Статьи Verywell Mind рецензируются сертифицированными врачами и специалистами в области психического здоровья. Медицинские рецензенты подтверждают, что содержание тщательное и точное, отражающее последние исследования, основанные на фактических данных. Контент проверяется перед публикацией и после существенных обновлений. Узнать больше.

Дэниел Б. Блок, доктор медицины, отмеченный наградами психиатр, имеющий частную практику в Пенсильвании.

Бетси Ван Дер Меер / Taxi / Getty Images

Что такое долговременная память?

Долговременная память — это хранение информации в течение длительного периода времени. Этот тип памяти имеет тенденцию быть стабильным и может длиться долго — часто годами. Долговременную память можно разделить на два разных типа: явную (сознательную) и имплицитную (бессознательную) память.

Если вы можете вспомнить что-то, что произошло больше, чем несколько мгновений назад, будь то всего несколько часов назад или несколько десятилетий назад, то это долговременная память.

Типы долговременной памяти

Долговременная память обычно делится на два типа: явную и неявную.

Явные воспоминания, также известные как декларативные воспоминания, включают все воспоминания, доступные в сознании. Эксплицитную память можно разделить на эпизодическую память (конкретные события) и семантическую память (знания о мире).
Неявные воспоминания — это те, которые в основном бессознательны. Этот тип памяти включает в себя процедурную память, которая включает в себя воспоминания о движениях тела и о том, как использовать объекты в окружающей среде. Как водить машину или пользоваться компьютером — примеры процедурных воспоминаний.

Долговременные воспоминания часто остаются за пределами сознания. Эта информация в значительной степени находится за пределами нашего сознания, но может быть вызвана в рабочую память и использована при необходимости. Некоторые воспоминания относительно легко вспомнить, в то время как к другим получить доступ гораздо сложнее.

Продолжительность долговременной памяти

В процессе ассоциации и повторения содержимое кратковременной памяти может стать долговременной памятью. Долгосрочные воспоминания могут длиться от нескольких дней до нескольких десятилетий.

Существует ряд факторов, влияющих на то, как долго информация сохраняется в долговременной памяти:

Во-первых, важную роль может играть способ кодирования воспоминаний. Если вы были очень внимательны и бдительны, когда пережили этот опыт, то воспоминание, вероятно, будет намного более ярким.
Число обращений к воспоминанию также может влиять на его силу и продолжительность. Неудивительно, что воспоминания, которые вы вспоминаете, часто остаются с вами и становятся намного сильнее.

Не все долговременные воспоминания одинаковы. В то время как некоторые воспоминания приходят в голову быстро, другие слабее, и могут потребоваться подсказки или напоминания, чтобы сосредоточить на них внимание.

Более важная информация лучше запоминается. Обычно вы можете вспомнить важные события, такие как день свадьбы, с гораздо большей ясностью и подробностями, чем обычные дни.

Как формируются и меняются долговременные воспоминания

Модель памяти, связанная с обработкой информации, характеризует человеческую память так же, как память компьютера.Информация поступает в кратковременную память (временное хранилище), а затем часть этой информации переносится в долговременную память (относительно постоянное хранилище), подобно тому, как информация сохраняется на жестком диске компьютера.

Воспоминания, к которым часто обращаются, становятся сильнее и легче вспоминаются. Повторный доступ к этим воспоминаниям укрепляет нейронные сети, в которых закодирована информация, что облегчает ее запоминание.

Когда требуется информация, она извлекается из этого долговременного хранилища с помощью сигналов окружающей среды, как при доступе к сохраненной папке на вашем компьютере. Однако эти сохраненные воспоминания могут быть изменены, а иногда и вовсе потеряны. Воспоминания, которые часто не вызываются, иногда могут ослабевать или заменяться другой информацией.

Доступ к воспоминаниям предлагает изменить

Исследования показывают, что воспоминания не сохраняются в статичном состоянии, а затем извлекаются с идеальной четкостью. Исследователи обнаружили, что воспоминания изменяются каждый раз, когда к ним обращаются.

Сначала нейроны кодируют воспоминания в коре и гиппокампе. Каждый раз, когда воспоминание вызывается, оно затем перекодируется похожим, но не идентичным набором нейронов.

Доступ к воспоминаниям часто помогает сделать их сильнее, однако исследования показали, что такое перекодирование может влиять на то, как информация запоминается. Мелкие детали могут меняться, а определенные аспекты памяти могут усиливаться, ослабевать или даже полностью исчезать в зависимости от того, какие нейроны активированы.

Воспоминания хрупки

Воспоминания могут быть на удивление хрупкими и восприимчивыми к изменениям, дезинформации и вмешательству. Эксперт по памяти Элизабет Лофтус продемонстрировала, как легко можно вызвать ложные воспоминания. В одном из своих самых известных экспериментов ей удалось заставить 25 % участников поверить в ложное воспоминание о том, что они когда-то в детстве потерялись в торговом центре.

Почему долговременная память так подвержена этим неточностям? В некоторых случаях люди упускают важные детали событий. Чтобы заполнить пробелы в информации, мозг иногда выдумывает детали, которые кажутся логичными.

Старые воспоминания также могут мешать формированию новых, затрудняя припоминание того, что произошло на самом деле.

Часто задаваемые вопросы

Как долго длится кратковременная память?

Информация может храниться в кратковременной памяти от 15 до 30 секунд, но может оставаться и дольше, если ее активно повторять или поддерживать.

Какой тип долговременной памяти наиболее устойчив к потерям?

Неявные воспоминания, как правило, являются наиболее прочной формой долговременной памяти. Хотя эксплицитная память с возрастом ослабевает, здоровые взрослые обычно сохраняют сильные имплицитные воспоминания по мере взросления.

Как улучшить долговременную память?

К стратегиям, которые могут помочь улучшить вашу долговременную память, относятся регулярные физические упражнения, достаточное количество сна и использование когнитивных тренировок для укрепления памяти.

Слово от Verywell

Долговременная память играет жизненно важную роль в повседневной жизни, позволяя вам создавать информационный фундамент, который позволяет вам жить своей жизнью. Хотя легко думать о воспоминаниях как о чем-то подобном файлам на компьютере, исследования показали, что долговременная память не только долговечна, но и подвержена ошибкам.

Дуглас Смит, профессор нейрохирургии и директор Центра травм и восстановления головного мозга Пенсильванского университета, отвечает:

ХОТЯ ЧЕРЕПНО-МОЗГОВАЯ ТРАВМА в результате автомобильной аварии или столкновения во время футбольного матча часто вызывает внезапное изменение когнитивных способностей спустя годы, это изменение не появляется внезапно — повреждение накапливается медленно, незаметно, с течением времени.

После травмы прогрессирующее ухудшение состояния мозга, которое может произойти, вероятно, достигает критической точки, после которой «внезапная» потеря функции становится очевидной. В зависимости от типа и тяжести черепно-мозговой травмы (ЧМТ) она может ускорить потерю памяти или повысить вероятность развития болезни Альцгеймера.

ЧМТ обычно повреждает нервные волокна в головном мозге, называемые аксонами. Эти тонкие трубчатые структуры передают электрические и химические сигналы, необходимые для передачи информации между различными областями мозга. По неизвестным причинам эти хрупкие структуры не только отсоединяются вскоре после травмы, но и могут продолжать отсоединяться даже спустя десятилетия у некоторых пациентов. После отсоединения тупой конец аксона запечатывается, набухает от жидкости, ферментов и белков и в конце концов разрывается. Когда аксоны разрываются, они часто распределяют амилоидные белки по соседней мозговой ткани.Эти липкие белки являются отличительной чертой болезни Альцгеймера, и на самом деле у многих пациентов с ЧМТ в более позднем возрасте проявляются признаки деменции, которые имитируют ухудшение, наблюдаемое у пациентов с болезнью Альцгеймера.

Кроме того, если аксоны исчезают или плохо функционируют после ЧМТ, способность человека обрабатывать новую информацию может замедляться. Выжившие аксоны могут компенсировать повреждение за счет усиления передачи электрических сигналов и, таким образом, восстановления нормальной скорости обработки информации в головном мозге. Однако это временное решение может привести к тому, что эти аксоны станут еще более чувствительными к повреждению, если произойдет второе сотрясение мозга.

У большинства людей с ЧМТ прогрессирующее повреждение аксонов, но трудно предсказать, у кого будут когнитивные изменения спустя годы. ЧМТ оказывает разрушительное воздействие на общество: ежегодно в США регистрируется более 1,5 миллиона случаев. В настоящее время не существует методов лечения ни краткосрочных, ни долгосрочных повреждений, а это означает, что на данный момент лучшее лечение — это защита и профилактика.

Каков объем памяти человеческого мозга? Есть ли физический предел объему информации, которую он может хранить?
—Дж. Хоуз, Хантингтон-Бич, Калифорния

Пол Ребер, профессор психологии Северо-Западного университета, отвечает:

"МИСТЕР ОСБОРН, простите меня? У меня переполнен мозг", — спрашивает школьник с особенно маленькой головой своего классного руководителя в классическом комиксе Far Side Гэри Ларсона. Невозмутимый ответ на этот вопрос было бы: «Нет, ваш мозг почти наверняка не заполнен». Хотя должен быть физический предел тому, сколько воспоминаний мы можем хранить, оно чрезвычайно велико. Нам не нужно беспокоиться о том, что в течение жизни не хватит места.

Человеческий мозг состоит примерно из миллиарда нейронов. Каждый нейрон образует около 1000 соединений с другими нейронами, что составляет более триллиона соединений. Если бы каждый нейрон мог хранить только одну память, нехватка места была бы проблемой. У вас может быть всего несколько гигабайт дискового пространства, как на iPod или USB-накопителе. Тем не менее, нейроны объединяются таким образом, что каждый из них помогает со многими воспоминаниями одновременно, экспоненциально увеличивая объем памяти мозга примерно до 2,5 петабайт (или миллиона гигабайт). Для сравнения, если бы ваш мозг работал как цифровой видеомагнитофон в телевизоре, 2,5 петабайта хватило бы для хранения трех миллионов часов телепередач. Чтобы израсходовать всю эту память, телевизор должен работать непрерывно более 300 лет.

Точную емкость памяти для хранения воспоминаний рассчитать сложно. Во-первых, мы не знаем, как измерить размер памяти. Во-вторых, некоторые воспоминания содержат больше деталей и поэтому занимают больше места; другие воспоминания забываются и таким образом освобождают место. Кроме того, некоторая информация вообще не стоит запоминания.

Это хорошая новость, потому что наш мозг может не отставать от поиска новых впечатлений на протяжении всей жизни. Если бы продолжительность жизни человека значительно увеличилась, смогли бы мы заполнить свой мозг? Я не уверен. Спросите меня еще раз через 100 лет.

Эта статья изначально была опубликована под названием «Спросите мозги» в SA Mind 21, 2, 70 (май 2010 г.)

Читайте также: