Lý thuyết xử lý thông tin là một lý thuyết nhận thức sử dụng xử lý máy tính như một phép ẩn dụ cho hoạt động của não người. Ban đầu được George A. Miller và các nhà tâm lý học người Mỹ khác đề xuất vào những năm 1950, lý thuyết xử lý thông tin mô tả cách mọi người tập trung vào thông tin và mã hóa thông tin đó vào trí nhớ.
Điều này được gọi là phương pháp xử lý thông tin và vẫn là nền tảng của tâm lý học nhận thức ngày nay. Xử lý thông tin đặc biệt quan tâm đến cách mọi người lựa chọn, lưu trữ và truy xuất ký ức. Năm 1956, nhà tâm lý học George A. Miller đã phát triển lý thuyết này và cũng đóng góp ý tưởng rằng một người chỉ có thể lưu giữ một số lượng thông tin hạn chế trong bộ nhớ ngắn hạn. Miller đã chỉ định con số này là bảy cộng hoặc trừ hai (hoặc năm đến chín khối thông tin), nhưng gần đây các học giả khác đã gợi ý rằng con số này có thể nhỏ hơn .
Trí nhớ cảm giác - Trí nhớ cảm giác liên quan đến bất cứ thứ gì chúng ta tiếp nhận thông qua các giác quan của mình. Loại trí nhớ này cực kỳ ngắn, chỉ kéo dài tối đa 3 giây. Để một thứ gì đó đi vào trí nhớ cảm giác, cá nhân phải chú ý đến nó. Trí nhớ cảm giác không thể chú ý đến mọi thông tin trong môi trường, vì vậy nó lọc ra những gì nó cho là không liên quan và chỉ gửi những gì có vẻ quan trọng đến giai đoạn tiếp theo, trí nhớ ngắn hạn. Thông tin có nhiều khả năng đạt đến giai đoạn tiếp theo là thông tin thú vị hoặc quen thuộc.
Bộ nhớ ngắn hạn/Bộ nhớ làm việc - Khi thông tin đến bộ nhớ ngắn hạn , còn được gọi là bộ nhớ làm việc, thông tin sẽ được lọc thêm. Một lần nữa, loại bộ nhớ này không tồn tại lâu, chỉ khoảng 15 đến 20 giây. Tuy nhiên, nếu thông tin được lặp lại, được gọi là diễn tập duy trì, thông tin có thể được lưu trữ trong tối đa 20 phút. Theo Miller quan sát, khả năng của bộ nhớ làm việc bị hạn chế nên nó chỉ có thể xử lý một số lượng thông tin nhất định tại một thời điểm. Số lượng thông tin là bao nhiêu vẫn chưa được thống nhất, mặc dù nhiều người vẫn chỉ ra Miller để xác định con số là từ năm đến chín.
Có một số yếu tố sẽ tác động đến thông tin nào và bao nhiêu thông tin sẽ được xử lý trong bộ nhớ làm việc. Khả năng tải nhận thức thay đổi tùy theo từng người và từng thời điểm dựa trên khả năng nhận thức của từng cá nhân, lượng thông tin được xử lý và khả năng tập trung và chú ý của một người. Ngoài ra, thông tin quen thuộc và thường được lặp lại không đòi hỏi nhiều khả năng nhận thức và do đó, sẽ dễ xử lý hơn. Ví dụ, đi xe đạp hoặc lái ô tô sẽ tốn ít tải nhận thức nhất nếu bạn đã thực hiện những nhiệm vụ này nhiều lần. Cuối cùng, mọi người sẽ chú ý nhiều hơn đến thông tin mà họ tin là quan trọng, do đó thông tin đó có nhiều khả năng được xử lý hơn. Ví dụ, nếu một học sinh đang chuẩn bị cho một bài kiểm tra, họ có nhiều khả năng chú ý đến thông tin sẽ có trong bài kiểm tra và quên đi thông tin mà họ không tin rằng mình sẽ được hỏi.
Bộ nhớ dài hạn - Mặc dù bộ nhớ ngắn hạn có khả năng hạn chế, nhưng khả năng của bộ nhớ dài hạn được cho là vô hạn. Một số loại thông tin khác nhau được mã hóa và sắp xếp trong bộ nhớ dài hạn: thông tin khai báo, là thông tin có thể được thảo luận như sự kiện, khái niệm và ý tưởng (bộ nhớ ngữ nghĩa) và kinh nghiệm cá nhân (bộ nhớ tình tiết); thông tin thủ tục, là thông tin về cách thực hiện một việc gì đó như lái xe hoặc đánh răng; và hình ảnh, là hình ảnh trong tâm trí.
Mọi người xử lý thông tin với các mức độ chi tiết khác nhau khiến thông tin có nhiều khả năng được tìm lại sau này hơn hoặc ít khả năng hơn. Craik và Lockhart đã chỉ ra một chuỗi chi tiết bắt đầu bằng nhận thức, tiếp tục thông qua sự chú ý và dán nhãn, và kết thúc ở ý nghĩa. Bất kể mức độ chi tiết nào, tất cả thông tin đều có khả năng được lưu trữ trong bộ nhớ dài hạn, nhưng mức độ chi tiết cao hơn khiến thông tin có khả năng được tìm lại cao hơn. Nói cách khác, chúng ta có thể nhớ lại ít thông tin hơn nhiều so với thông tin mà chúng ta thực sự lưu trữ trong bộ nhớ dài hạn.
Điều này được mở rộng bởi mô hình kết nối của Rumelhart và McClelland vào năm 1986, trong đó nói rằng thông tin được lưu trữ ở nhiều vị trí khác nhau trên khắp não được kết nối thông qua một mạng lưới. Thông tin có nhiều kết nối hơn sẽ dễ dàng hơn để một cá nhân truy xuất.
Nguồn gốc lý thuyết xử lý thông tin
Trong nửa đầu thế kỷ XX, tâm lý học Hoa Kỳ bị chi phối bởi chủ nghĩa hành vi. Các nhà hành vi chỉ nghiên cứu những hành vi có thể quan sát trực tiếp. Điều này khiến hoạt động bên trong của tâm trí có vẻ giống như một "hộp đen" không thể biết được. Tuy nhiên, vào khoảng những năm 1950, máy tính đã ra đời, mang đến cho các nhà tâm lý học một phép ẩn dụ để giải thích cách thức hoạt động của tâm trí con người. Phép ẩn dụ này đã giúp các nhà tâm lý học giải thích các quá trình khác nhau mà não bộ tham gia, bao gồm sự chú ý và nhận thức, có thể được so sánh với việc nhập thông tin vào máy tính và trí nhớ, có thể được so sánh với không gian lưu trữ của máy tính.Điều này được gọi là phương pháp xử lý thông tin và vẫn là nền tảng của tâm lý học nhận thức ngày nay. Xử lý thông tin đặc biệt quan tâm đến cách mọi người lựa chọn, lưu trữ và truy xuất ký ức. Năm 1956, nhà tâm lý học George A. Miller đã phát triển lý thuyết này và cũng đóng góp ý tưởng rằng một người chỉ có thể lưu giữ một số lượng thông tin hạn chế trong bộ nhớ ngắn hạn. Miller đã chỉ định con số này là bảy cộng hoặc trừ hai (hoặc năm đến chín khối thông tin), nhưng gần đây các học giả khác đã gợi ý rằng con số này có thể nhỏ hơn .
Các mô hình quan trọng
Sự phát triển của khuôn khổ xử lý thông tin đã tiếp tục qua nhiều năm và đã được mở rộng. Dưới đây là bốn mô hình đặc biệt quan trọng đối với cách tiếp cận này:Lý thuyết sân khấu của Atkinson và Shiffrin
Năm 1968, Atkinson và Shiffrin đã phát triển mô hình lý thuyết giai đoạn. Mô hình này sau đó đã được các nhà nghiên cứu khác sửa đổi nhưng phác thảo cơ bản của lý thuyết giai đoạn vẫn tiếp tục là nền tảng của lý thuyết xử lý thông tin. Mô hình này liên quan đến cách thông tin được lưu trữ trong bộ nhớ và trình bày một chuỗi ba giai đoạn như sau:Trí nhớ cảm giác - Trí nhớ cảm giác liên quan đến bất cứ thứ gì chúng ta tiếp nhận thông qua các giác quan của mình. Loại trí nhớ này cực kỳ ngắn, chỉ kéo dài tối đa 3 giây. Để một thứ gì đó đi vào trí nhớ cảm giác, cá nhân phải chú ý đến nó. Trí nhớ cảm giác không thể chú ý đến mọi thông tin trong môi trường, vì vậy nó lọc ra những gì nó cho là không liên quan và chỉ gửi những gì có vẻ quan trọng đến giai đoạn tiếp theo, trí nhớ ngắn hạn. Thông tin có nhiều khả năng đạt đến giai đoạn tiếp theo là thông tin thú vị hoặc quen thuộc.
Bộ nhớ ngắn hạn/Bộ nhớ làm việc - Khi thông tin đến bộ nhớ ngắn hạn , còn được gọi là bộ nhớ làm việc, thông tin sẽ được lọc thêm. Một lần nữa, loại bộ nhớ này không tồn tại lâu, chỉ khoảng 15 đến 20 giây. Tuy nhiên, nếu thông tin được lặp lại, được gọi là diễn tập duy trì, thông tin có thể được lưu trữ trong tối đa 20 phút. Theo Miller quan sát, khả năng của bộ nhớ làm việc bị hạn chế nên nó chỉ có thể xử lý một số lượng thông tin nhất định tại một thời điểm. Số lượng thông tin là bao nhiêu vẫn chưa được thống nhất, mặc dù nhiều người vẫn chỉ ra Miller để xác định con số là từ năm đến chín.
Có một số yếu tố sẽ tác động đến thông tin nào và bao nhiêu thông tin sẽ được xử lý trong bộ nhớ làm việc. Khả năng tải nhận thức thay đổi tùy theo từng người và từng thời điểm dựa trên khả năng nhận thức của từng cá nhân, lượng thông tin được xử lý và khả năng tập trung và chú ý của một người. Ngoài ra, thông tin quen thuộc và thường được lặp lại không đòi hỏi nhiều khả năng nhận thức và do đó, sẽ dễ xử lý hơn. Ví dụ, đi xe đạp hoặc lái ô tô sẽ tốn ít tải nhận thức nhất nếu bạn đã thực hiện những nhiệm vụ này nhiều lần. Cuối cùng, mọi người sẽ chú ý nhiều hơn đến thông tin mà họ tin là quan trọng, do đó thông tin đó có nhiều khả năng được xử lý hơn. Ví dụ, nếu một học sinh đang chuẩn bị cho một bài kiểm tra, họ có nhiều khả năng chú ý đến thông tin sẽ có trong bài kiểm tra và quên đi thông tin mà họ không tin rằng mình sẽ được hỏi.
Bộ nhớ dài hạn - Mặc dù bộ nhớ ngắn hạn có khả năng hạn chế, nhưng khả năng của bộ nhớ dài hạn được cho là vô hạn. Một số loại thông tin khác nhau được mã hóa và sắp xếp trong bộ nhớ dài hạn: thông tin khai báo, là thông tin có thể được thảo luận như sự kiện, khái niệm và ý tưởng (bộ nhớ ngữ nghĩa) và kinh nghiệm cá nhân (bộ nhớ tình tiết); thông tin thủ tục, là thông tin về cách thực hiện một việc gì đó như lái xe hoặc đánh răng; và hình ảnh, là hình ảnh trong tâm trí.
Mô hình mức độ xử lý của Craik và Lockhart
Mặc dù lý thuyết giai đoạn của Atkinson và Shiffrin vẫn có ảnh hưởng lớn và là phác thảo cơ bản mà nhiều mô hình sau này được xây dựng, bản chất tuần tự của nó đã đơn giản hóa quá mức cách lưu trữ ký ức. Do đó, các mô hình bổ sung đã được tạo ra để mở rộng nó. Mô hình đầu tiên trong số này được Craik và Lockhart tạo ra vào năm 1973. Lý thuyết về mức độ xử lý của họ nêu rằng khả năng truy cập thông tin trong bộ nhớ dài hạn sẽ bị ảnh hưởng bởi mức độ nó được xây dựng. Xây dựng là quá trình làm cho thông tin có ý nghĩa để có nhiều khả năng được ghi nhớ hơn.Mọi người xử lý thông tin với các mức độ chi tiết khác nhau khiến thông tin có nhiều khả năng được tìm lại sau này hơn hoặc ít khả năng hơn. Craik và Lockhart đã chỉ ra một chuỗi chi tiết bắt đầu bằng nhận thức, tiếp tục thông qua sự chú ý và dán nhãn, và kết thúc ở ý nghĩa. Bất kể mức độ chi tiết nào, tất cả thông tin đều có khả năng được lưu trữ trong bộ nhớ dài hạn, nhưng mức độ chi tiết cao hơn khiến thông tin có khả năng được tìm lại cao hơn. Nói cách khác, chúng ta có thể nhớ lại ít thông tin hơn nhiều so với thông tin mà chúng ta thực sự lưu trữ trong bộ nhớ dài hạn.
Mô hình xử lý phân tán song song và mô hình kết nối
Mô hình xử lý phân tán song song và mô hình kết nối trái ngược với quy trình ba bước tuyến tính được chỉ định bởi lý thuyết giai đoạn. Mô hình xử lý phân tán song song là tiền thân của chủ nghĩa kết nối đề xuất rằng thông tin được xử lý bởi nhiều phần của hệ thống bộ nhớ cùng một lúc.Điều này được mở rộng bởi mô hình kết nối của Rumelhart và McClelland vào năm 1986, trong đó nói rằng thông tin được lưu trữ ở nhiều vị trí khác nhau trên khắp não được kết nối thông qua một mạng lưới. Thông tin có nhiều kết nối hơn sẽ dễ dàng hơn để một cá nhân truy xuất.
