Функция памяти: какая бывает, какими свойствами обладает и какие функции выполняет

Функции памяти и их нарушения — Студопедия

Каждая функция памяти (независимо от того, идет ли речь о кратковременной или долговременной, визуальной, семантической или эпизодической памяти) может быть сведена к трем компонентам (табл. 27.1.1). Речь идет о точности сохранения или кодирования информации, об эффективности процессов поиска и о тех структурно-функциональных особенностях (как, например, вид связи и активации), которые действуют между кодами. Или, проще говоря, сохранение, поиск и связь [Vernetzen (нем.) — связь, этот термин означает, что компоненты системы находятся во множественных взаимосвязях. — Прим. ред.] — это три важнейших параметра памяти человека (ср. три столбца в таблице). Поэтому неудивительно, что подобное деление на три элемента присутствует и в классификации различных методов проверки памяти (ср. строку 2 в табл. 27.1.1 и следующий за ней раздел, посвященный диагностике). Функциональная возможность каждого из этих трех компонентов может понизиться под воздействием специфических факторов. Если при наличии таких факторов речь идет о не отклоняющихся от нормы или «повседневных» феноменах, то говорят о «забывании». Но если речь идет о влияниях, обусловленных болезнью (таких, как, например, отравления; изменения, обусловленные нарушениями обмена веществ; шоковые состояния или распад, вызванный деменцией), тогда с полным правом можно употреблять термин «нарушение памяти». Выявленные взаимосвязи представлены в табл. 27.1.1.

Таблица 27.1.1. Классификация двух групп нарушений памяти, построенная на основе наиболее важных компонентов мнемической функции

Обычно различают два вида забывания и нарушений памяти: первый обусловлен, по всей видимости, потерей накопленной информации, а второй — диссоциативными процессами или ошибками в процессе поиска. Первый тип забывания или нарушения памяти мы для простоты изложения будем называть забыванием, или нарушением памяти «типа А», а второй — забыванием, или нарушением памяти «типа В». Наглядный пример забывания типа А представляет собой происходящая в течение длительного периода времени постепенная потеря информации, например забывание имен. К нарушениям памяти типа А относят также амнезии, возникающие в рамках распада, вызванного деменцией, и амнезии, вызванные длительной хронической интоксикацией (как, например, амнезия Корсакова; ср. Markowitsch, 1995). В обоих случаях можно утверждать, что дегенеративные процессы разрушают (по меньшей мере отчасти) основу, необходимую для запоминания и сохранения информации. Понятно, что процессы поиска теряют всякий смысл, если искомая информация больше не хранится в памяти. По этой причине при классификации обеих форм амнезии в табл. 27.1.1 не проводилось никакого различия между критериями «точность сохранения» и «эффективность процессов поиска».

При нарушениях памяти группы В речь идет совсем о других феноменах памяти. В таких случаях представляется вполне вероятным, что искомая информация еще содержится в памяти, однако не может быть вызвана оттуда — по меньшей мере временно. Наиболее удачным примером забывания и нарушения памяти типа В является «Tip of the Tongue»-феномен (феномен «вертится на языке»). Этот феномен состоит в том, что человек тщетно пытается вспомнить что-то, например имя; причем он точно знает, что смог бы узнать это имя среди других и вспомнить некоторое время спустя. К нарушениям памяти типа В относятся амнезии с очень гетерогенными симптомами, которые нередко находятся в тесной связи с психическими или невротическими картинами болезни (ср. Kihlstrom & Evans, 1979). В качестве примеров могут служить все виды истерической амнезии, постгипнотической амнезии, феномен «уже виденного», а также амнезии в рамках «множественной личности». Очень вероятно, что при таких видах амнезии речь идет о нарушениях функций, которые, в общем и целом, могут быть вызваны процессами торможения.

к ним относятся сохранение, запоминание и т.д.

Памятью называется функция нервной системы и психики, представляющая собой способность к сохранению информации об окружающей среде и к воспроизведению её в дальнейшем. При этом нервная система, в основном центральная, обеспечивает надёжность хранения и использования этой информации. Функция включает следующие процессы памяти, каждый их которых рассмотрим подробно:

1. запоминание;
2. сохранение;
3. воспроизведение:
   • узнавание;
   • вспоминание.
4. забывание.

Запоминание

После того как мозг столкнулся с новой информацией, начинается запечатление элементов картины или ощущений, переживаний. Данные поступают в систему ассоциативных связей. При запоминании важный фактор — наличие смысла в полученной информации.

Сознание устанавливает отношения между материалом и его значением, увязывает содержание в единое целое. Запоминание, тем не менее, делится на типы: осознанное, подчиненное цели или непроизвольное, то есть неосознанное.

Условия запоминания

• При стабильном и свежем состоянии сознания, для чего надо быть отдохнувшим, как после здорового сна, процессы памяти включаются наиболее правильно.
• Улучшить запоминание также поможет наличие ярких эмоций в событии. Таким образом, придав происходящему дополнительную окраску, запомнить легче.
• Благоприятная, положительно настроенная обстановка. Устойчивое настроение с «позитивными нотками».
• Наличие желания запоминать. Попробуйте освоить материал, обратив внимание на его начало и конец. После проработки этого минимума сознание само достроит промежуточные звенья и найдет мотивацию в их последовательном освоении. Так, у большинства книг имеются главы, запомнить количество которых не составит труда. Затем направьте память на названия глав и нахождение в них интересного, таким образом постепенно осваиваем смысл изложенного в книге. Важно обратить внимание на середину повествования: чем отличается начальная часть от конечной. А также выделить собственные трудности в освоении текста книги.

Организовав таким образом свою память, станет понятно, что сознание снова и снова возвращается к материалу, пока не доведёт запоминание до надёжного и хорошего качества сохранения полученной информации, правильного её воспроизведения.

Работа памяти по запоминанию

Процесс хранения полученных сведений состоит из количества и качества информационных накоплений, а также из возможности усвоения, переосмысливания, переработки. Например, при обучении формируется опыт, который предопределяет развитие собственного восприятия и способности оценивать. С одной стороны, это внутренние навыки, а с другой — используются мышление и речь.

Воспроизведение

Фрагменты полученной информации или опыта могут быть представлены как образы, чувства, а также навыков в виде движений. Узнавание — тип воспроизведения, при котором ранее запечатленный образ сравнивается с данным объектом. Процессы памяти направлены на анализ сходств и различий. Такая функция осуществляется в произвольной форме, по инициативе запоминающего, и непроизвольно — без участия воли человека и усилий с его стороны.

Преодоление трудностей при воспроизведении представляет собой перечисление сознанием нужных частей и элементов, выбор требуемых с учетом поставленной цели. Если фрагменты не относятся к задаче воспроизведения копии события при вспоминании, то они временно забываются, выпадают из процесса — так восстанавливается усвоенный когда-то материал. Задачи точного копирования не стоит, так как воспроизведение интегрируется в условия настоящего момента и адаптируется к этим новым условиям.

Забывание

При запоминании появляется относительно лишняя информация, которая мешает организовать сознание для новых задач и процессов. Это противоречит принципу «свежести» сознания и стабильности восприятия. Если способность к воспроизведению или опознанию ранее воспринятого объекта утеряна, имеем дело с забыванием — заключительным циклом в работе памяти. Мы забываем не имеющие важности фрагменты информации. Так обеспечивается сохранение памяти в плане того, что относится к предметам первой необходимости или даже жизненно важным функциям.

Но не всегда забывание — благополучный и нужный сознанию процесс. Частичное забывание характеризуется невозможностью достаточного воспроизведения или наличие в нём ошибок. Полное забывание исключает любую возможность воспроизведения. Также к забыванию относятся временные характеристики: долговременное (длительное) или кратковременное. Естественным образом сознание отфильтровывает полученную информацию из-за низкого качества произошедшего процесса запоминания или незначительности воспринятых фактов. Деловые люди считают обязательным записывать планы в ежедневник, чтобы облегчить процессы воспроизведения.

При засыпании и самом сне сознание не настроено на обязательное запоминание. Во время сна, что является отдыхом организма по сути, происходит забывание неблагоприятных факторов, стирание негатива из памяти.

Но не забудем и о патологическом расстройстве памяти, сопровождающееся забыванием. Важно делать профилактику стресса, соблюдать режим и хорошо высыпаться. Не последнюю роль играет питание, исключение вредных веществ, например, злоупотребления кофе и чаем.

Исследование памяти

Научными исследованиями памяти занимался немецкий психолог Эббингауз. Используя метод эксперимента, он выделил рассмотренный выше ряд процессов, сопровождающих работу памяти. Всё, что происходит в нейронах мозга и коре, отображается в виде следа. Но прочность подобного отображения неодинакова. И это зависит от воли человека и происходит без усилия, самопроизвольно. Задача памяти — отделить главное от второстепенного, чтобы привести мышление в соответствии с потребностями и интересами. Невозможно запомнить всё. Но на помощь приходит избирательность сознания при непроизвольном запоминании. Значительную роль в этих процессах играет отношение к окружению, среде обитания и наоборот — обстановка воздействует на память и сознание. Преднамеренные усилия памяти связаны с поставленной целью и её выполнением в процессе деятельности. Так, для примера, при теоретическом обучении запоминание само представляет собой вид деятельности.

При непроизвольном забывании иногда существует необходимость укрепления памяти. Важно знать, по каким законам происходит забывание. В основе памяти лежит нейрофизиология. Перечисленные процессы сопровождаются механизмом возбуждения связей между нейронами и торможения. Раздражитель должен быть значимым, в то время, как процесс возбуждения в коре обеспечивает правильное запечатление.

Поговорим о генетической памяти, передающейся по наследству. Инстинкты в первую очередь занимаются жизнедеятельностью. Нервные центры распоряжаются питанием — пищевые, регулируют агрессию и защитные реакции. Эмоции тоже часто возникают самопроизвольно, благодаря инстинктам. Импульсивность помогает определить вредные факторы в кратчайшие мгновения. Опыт подсознания сохраняет полученные на протяжении жизни автоматические навыки. Чувства приобретают смысл при реализации речевых функций.

Все это составляет массивный объём информации долговременного характера. Важно организовать хранение, упорядочить методы этого хранения и способы извлечения. Например, долговременное сохранение информации в памяти можно назвать статическим, а для оперативных процессов применяются динамические способы. Наиболее надежно организовывается запоминание и исключается забывание, если усвоенный материал совпадает с текущей деятельностью, а не противоречит ей.

Как укрепить функцию памяти

Психолог Г. Эббингауз проводил эксперименты на предмет зависимости запоминания от процесса мышления. При запоминании типа заучивания мышление не должно влиять. Следовательно, такие обстоятельства обеспечивают «чистую» память. Выведена диаграмма, согласно которой забывание бессвязных слов идёт сначала быстро, в течение первых часов. А 35% оставшихся впечатлений забываются на протяжении месяца. Вывод: для лучшего выучивания материала важно периодически повторять его.

Эббингаузом также сформулирован «эффект края», когда при запоминании требуется в первую очередь усвоить начало и конец.

Автор статьи: Кугушева Анна

Память — главная функция мозга

На вопросы редакции отвечает директор Научного центра неврологии РАН академик Михаил Пирадов. Беседу ведёт Наталия Лескова.

Академик Михаил Александрович Пирадов. Фото Наталии Лесковой

Транскраниальная магнитная стимуляция — процедура, с помощью которой возможно улучшить память. Фото Наталии Лесковой

‹

›

— Михаил Александрович, нам всем случается жаловаться на память. Но мало кто задумывается, что забывчивость и рассеянность могут быть признаками серьёзных нарушений здоровья, деменции… Как не пропустить первые симптомы?

— Деменция — это расстройство когнитивных функций. Само слово «деменция» происходит от латинского «безумие» и характеризуется утратой в той или иной степени ранее усвоенных знаний и навыков, а также затруднением или невозможностью приобретения новых.

В первую очередь возникает нарушение кратковременной, оперативной памяти: забываются даты встреч, планы, не выполняются обещания, возникают ситуации, когда что-то положили и забыли куда. Если такие явления носят системный характер, надо бить тревогу. Память — одна из основных, если не основная функция мозга. Если она существенно нарушена, человек болен. Кроме того, среди первых признаков деменции могут быть головные боли, нарушения сна, эмоциональная лабильность, аффективные нарушения в виде депрессивных переживаний, обострение черт личности.

Для деменции характерны нарушение абстрактного мышления, ориентации в месте и времени, неспособность строить реальные планы в отношении окружающих, сложности в узнавании знакомых и близких людей, беспомощность в выполнении целого ряда простых действий — чистка зубов, одевание и т. д. Всё это приводит к социальной дезадаптации.

— Почему развивается деменция?

— Причин очень много. Деменция не врождённое, а всегда приобретённое состояние, представляющее собой распад таких функций, как память, мышление, понимание, речь, счёт, анализ событий, и целого ряда других. Чаще всего деменция развивается после 60 лет и носит неуклонно прогрессирующий характер. Выделяют несколько видов деменции: корковую, подкорковую, смешанную и мультифокальную. Именно к первой форме деменции относят, в частности, болезнь Альцгеймера. На долю болезни Альцгеймера приходится до 65—70% всех деменций, на долю сосудистой деменции, второй по распространённости, около 10—12%. Кроме того, деменцией могут сопровождаться и другие заболевания — например, алкогольная энцефалопатия, болезнь Паркинсона, внутричерепные объёмные процессы. Но встречается это значительно реже, чем первые два состояния.

В связи с увеличением продолжительности жизни населения земного шара, прежде всего в развитых странах, количество людей с основными видами деменции постоянно растёт. По данным ВОЗ, в 2015 году во всём мире насчитывалось более 46 миллионов людей с деменцией. В 2017 году их число увеличилось до 50 миллионов. Ежегодно регистрируются около 8 миллионов новых случаев, каждый из которых становится тяжким бременем для семьи и системы здравоохранения. Ожидается, что это число увеличится до 131 миллиона к 2050 году.

— Правда ли, что деменция «молодеет»?

— Этого мы утверждать не можем. Такой статистики нет. Эпидемиология любого заболевания требует больших организационных и финансовых ресурсов, поэтому говорить о точных цифрах не приходится. Даже в США, где эпидемиология поставлена очень неплохо — практически весь мир ссылается в этом вопросе на их опыт — такие цифры носят очень приблизительный характер.

— А ваши личные наблюдения?

— Не могу сказать, что деменция «молодеет». Да, встречаются нестарые дементные люди, страдающие алкоголизмом или перенёсшие тяжёлые заболевания с поражением головного мозга. Но по сравнению с двумя основными видами деменции их количество мало. Сейчас многие люди уже понимают, что артериальная гипертония — это прямой путь к инфарктам и инсультам, к другим заболеваниям головного мозга, в том числе к сосудистой деменции. Народ знает, что такое аспирин и почему его назначают для профилактики сосудистой патологии мозга, особенно после 45 лет. Известно и то, что при мерцательной аритмии необходим приём антикоагулянтов — препаратов, которые тоже способствуют улучшению текучих свойств крови. Мы видим, что за последние десять лет вокруг нас всё больше становится людей значительно старше 80 лет, которые вполне адекватны, ведут активный образ жизни, занимаются спортом, путешествуют. Этот процесс, уверен, будет продолжаться. Улучшение осведомлённости населения, медицинской помощи, достижения фармакологии, пропаганда здорового образа жизни — всё это приведёт к тому, что активный возраст людей будет всё время увеличиваться.

Память надо тренировать смолоду. Давно подмечено, что актёры часто продолжают активно работать до почтенных лет. То же самое можно сказать об учёных. Чем объясняются эти факты? Активной тренировкой памяти. Чем больше человек тренирует свою память, тем интенсивнее функционируют его нейроны, и, поскольку мозг является доминирующим над всеми остальными нашими органами, наверное, это способствует тому, что люди, которые запоминают наизусть большие тексты, много читают, готовят лекции, активно размышляют, — живут долго и сохраняют хорошую физическую и ментальную форму. Поэтому рекомендации учить иностранные языки, стихи, номера телефонов, даже если все они записаны в вашем смартфоне, чрезвычайно актуальны.

— Кто в зоне риска по деменции?

— Происхождение сосудистой деменции до конца не известно. То же самое мы можем сказать о гипертонии и атеросклерозе, часто приводящим к этой патологии. По-прежнему последние два состояния являются основными причинами смертности в мире, в первую очередь в развитых странах, в то время как в других на первом месте пока стоят инфекционные заболевания. При этом меры профилактики атеросклероза и гипертонии хорошо известны. В отношении атеросклероза это статины, которые, хотя и действуют в определённой степени на печень, заметно снижают уровень образования атеросклеротических бляшек, суживающих сосуды. Что касается артериальной гипертонии, существует огромное количество препаратов, нормализующих давление. Сейчас почти в каждом доме есть тонометры, и проблема в одном — желании или нежелании человека заниматься своим здоровьем. Конечно, немаловажен и здоровый образ жизни, комфортная ситуация в семье и на работе, занятия спортом, позитивный настрой.

Болезнью Альцгеймера, по статистике, страдает каждый третий человек старше 85 лет. Имеется множество теорий её происхождения, но до конца причины этой патологии не ясны. И несмотря на регулярное появление новых гипотез и открытий в данной области, прорывов пока нет, как нет и эффективных методов профилактики и лечения этого состояния.

— Какие есть меры профилактики деменции помимо тренировки памяти?

— Наряду с тренировкой памяти — физические упражнения, полезные в силу того, что улучшают кровоснабжение мозга и способствуют поддержанию наших нейронов в рабочем состоянии. Конечно, есть стимуляторы, которые действительно на какое-то время повышают определённые функции мозга. В некоторых случаях рекомендуют принимать фолиевую кислоту. Если же не касаться фармакологии, то существуют простые, но весьма эффективные методы. Например, пытайтесь всё делать левой рукой, если вы правша, и наоборот. Это мощная встряска для мозга. У меня есть одна знакомая пожилая дама, которая на фоне снижения памяти начала переписывать стихи Пушкина левой рукой. Она не только достигла абсолютно каллиграфического почерка, но и преодолела забывчивость.

Вы можете попробовать ходить по дому с закрытыми или завязанными глазами. Можете пытаться ориентироваться в темноте, не зажигая свет. Зрение — наш основной орган чувств, с помощью которого мы воспринимаем 90% информации от окружающего нас мира, и, временно лишив себя такой возможности, мы способствуем обострению других органов чувств, тем самым помогая работе мозга. Это тоже влияет на память и другие важные функции мозга.

Известны восточные практики, когда самые продвинутые йоги неделями сидят в пещерах, куда не проникает свет, почти без воды и еды, и медитируют. Думаю, наши христианские затворники в какой-то мере повторяли этот духовный опыт. Такое лишение себя пищи физической и солнечного света предельно обостряет возможности организма — в первую очередь мозга. Отмечено, что такие люди после выхода в буквальном смысле «в свет», намного яснее мыслят и демонстрируют способности совершенно удивительные для обычных людей. Я не призываю повторять их опыт. Речь идёт о том, что возможности человеческого мозга колоссальны, и мы используем их далеко не в полной мере.

— Существуют ли медицинские технологии, позволяющие улучшить память?

— В наших последних исследованиях, используя навигационную транскраниальную магнитную стимуляцию, удалось примерно на 20% увеличить объём памяти у добровольцев. Думаю, эти возможности можно будет наращивать и дальше. Сейчас идут активные поиски в данном направлении. Эти исследования полезны как для здоровых людей, которые хотят улучшить память, так и для больных, перенёсших инсульт и другие заболевания мозга. Научно-техническая революция на наших глазах меняет мир. Если раньше человек, перенёсший тяжёлый инсульт, уже не мог надеяться на существенное улучшение двигательных возможностей в дальнейшей жизни, сейчас с помощью современных роботизированных, компьютеризированных устройств значительное восстановление движений возможно уже не только в течение первого года, но даже в течение двух-трёх лет. Если раньше речь можно было улучшать в течение первых трёх лет после того же инсульта, то сейчас возможно и дальнейшее её восстановление. Появилось очень много технологий, которые сильно мотивируют пациента на продолжение сложных и длительных тренировок и дают ощутимый результат. Наш Центр постоянно этим занимается. Присоединяются такие методы, как виртуальная реальность, которая помогает больным людям быстрее адаптироваться, социализироваться, навигационная магнитная стимуляция, электрическая стимуляция определённых зон мозга, и это также даёт большой эффект. Мы выполнили целый ряд исследований впервые в мире, в частности у больных с инсультами, с рассеянным склерозом, по восстановлению двигательной функции и снижению спастичности, и достигли хороших результатов.

— Не опасны ли ваши методы улучшения памяти?

— Самое опасное при стимуляциях мозга — это развитие эпиприпадков. Поэтому перед началом такой стимуляции человеку делают электроэнцефалографию с провокационными пробами — гипервентиляция, фотостимуляция. Если всё хорошо, человек идёт на такого рода процедуры.

Пока мы не можем сказать, насколько тот или иной эффект удастся закрепить, достаточно ли будет курса стимуляций для того, чтобы эта способность к увеличению памяти сохранилась. С помощью стимуляции можно не только активизировать, но и подавлять тот или иной участок мозга. Это также важно, поскольку мы занимаемся структурными нарушениями нервной системы. В Центре проведено около трёх тысяч таких процедур с участием примерно полутора тысяч больных и добровольцев, и мы наглядно видим эффект данной технологии. Но работы предстоит ещё много.

***

Статинами называют большой класс медицинских препаратов, которые очень эффективно снижают уровень холестерина в крови. Они подавляют активность фермента, который участвует в синтезе холестерина; в результате печень выделяет в кровь меньше своего холестерина и одновременно начинает забирать из крови липопротеины низкой плотности, которые повышают риск возникновения атеросклеротических бляшек в кровеносных сосудах. Работая против атеросклероза, статины улучшают кровоток в тканях, благодаря чему сердце, мозг и прочие органы чувствуют себя лучше. Однако статины известны не только своей эффективной борьбой с высоким холестерином в крови, но и побочными эффектами разной степени серьёзности. При приёме статинов может болеть голова, суставы и мышцы; боль в мышцах порой указывает на начинающийся рабдомиолиз, то есть разрушение мышечных клеток. Ещё при приёме статинов могут возникнуть проблемы с пищеварением; некоторые пациенты жалуются на общее болезненное состояние. Пострадать от статинов могут также печень и поджелудочная железа. Наконец, один из самых серьёзных побочных эффектов, который упоминают в связи со статинами, это повышенный сахар в крови и повышенный риск диабета. Однако до сих пор связь статинов и диабета однозначно подтвердить не удалось, и многие специалисты говорят, что сердечно-сосудистая польза от статинов перевешивает не очень внятные диабетические риски. В целом не все статиновые побочные эффекты надёжно подтверждены медицинской статистикой. Тем не менее, если учесть, что чувствительность к статинам может варьировать у разных людей, лечение статинами должно происходить только под наблюдением врача, который сможет оценить, требует ли повышенный холестерин в крови статиновых препаратов.

Аспирин подавляет активность тромбоцитов и благодаря этому уменьшает вероятность тромбов в кровеносных сосудах. Поэтому о нём часто говорят как о профилактическом средстве против сердечно-сосудистых болезней. Медицинские статистические исследования одно время действительно указывали на то, что аспирин годится в качестве сердечно-сосудистой профилактики. Однако в последние годы появились работы, которые утверждают, что профилактическая эффективность аспирина преувеличена и польза от него не всегда перевешивает вред от его же побочных эффектов. Проблема в том, что из-за аспирина могут случаться внутренние кровотечения. Авторы одной из работ, опубликованной два года назад в «New England Journal of Medicine», выяснили, что в каждой тысяче больных диабетом, принимающих аспирин для профилактики, можно найти одиннадцать человек, которым аспирин помог избежать инсультов, микроинсультов, сердечных приступов и т. д., — но среди той же тысячи диабетиков будут девять человек, которые либо попали в больницу по поводу внутреннего кровотечения, либо даже умерли из-за него. В другой работе, также опубликованной два года назад в журнале «Lancet», говорится, что профилактический приём аспирина вообще никак не уменьшил вероятности проблем с сердцем и сосудами у более чем 12 500 человек с повышенным холестерином в крови и повышенным давлением, хотя за ними наблюдали пять лет. В целом рекомендации насчёт профилактического приёма препаратов с аспирином сводятся к тому, что принимать их следует только тем, у кого уже были проблемы с сердцем или у кого они вот-вот могут случиться. И разумеется, назначать такие препараты должен врач, который обязан учесть, как отреагируют на подобную профилактику желудок с кишечником — именно они страдают от аспирина в первую очередь. Для здоровых же людей от профилактического приёма аспирина могут быть только одни проблемы без всякой пользы.

То же самое касается антикоагулянтов — препаратов, которые подавляют систему свёртывания крови и тем самым уменьшают вероятность тромбов; самодеятельный приём антикоагулянтов способен привести к кровоизлиянию в мозг, которое может закончиться параличом, комой и смертью.

Внутричерепными объёмными процессами называют всё, что сказывается на объёмных соотношениях частей мозга, — опухоли, кровоизлияния, гнойные воспаления, скопления паразитов.

Транскраниальная магнитная стимуляция и транскраниальная электростимуляция — это воздействие на мозг магнитным полем или слабым электрическим током без хирургического вмешательства, сквозь кожу и кости черепа. Магнитное поле или электрические разряды направляют на определённые участки коры и подкорковых структур, так что нейронная активность в них становится сильнее или, наоборот, ослабевает. С помощью транскраниальной стимуляции можно влиять на эмоции, память, ассоциативное мышление и другие функции мозга.

«Наука и жизнь» о проблемах памяти:

Надеждин К. Можно ли победить болезнь Альцгеймера? — 2018, № 2.

Рабинович М. Оперативная память и число семь.— 2010, № 8.

Стасевич К. Мерцающая надежда: можно ли вылечить болезнь Альцгеймера с помощью света? — 2017, № 1.

Стасевич К. Как работает рабочая память. — 2017, № 7.

Уманский К. Что-то с памятью моей стало… — 2008, № 9.

Память как высшая психическая функция — Студопедия

«Всяк жалуется на свою память, но никто на свой ум». Ларошфуко

Принято определять память как процесс запоминания, сохранения, воспроизведения и забывания информации. В этом смысле уместно сравнить работу нашей памяти с компьютером, для которого характерны функции.

Запоминание – самый интересный этап, поскольку здесь возможно применение максимального количества различных методов и упражнений для усовершенствования памяти.

Сохранение обеспечивается активным концентрированным восприятием, эффективным запоминанием и рационально организованным повторением.

Воспроизведение, благодаря специальным методам, позволяет быстро и в срок найти в хранилище нашей памяти необходимые данные, т. е. актуализировать информацию.

Забывание часто является причиной большого количества жалоб на собственную память, хотя мы часто, не зная закономерностей забывания, сами провоцируем быстрое забывание.

Сравнить нашу память можно и с библиотекой. У разных хозяев она разная. Одни, сколько бы у них не было книг, систематизируют их, составляют картотеку имеющейся литературы и в нужный момент быстро находят требуемый материал. У других вся имеющаяся в наличии огромная информация свалена в кучу, и любая попытка найти быстро требуемое бесперспективна. Также и с нашей памятью. Упорядочен материал, классифицирован по видам информации, сжат до определенных размеров – значит доступен. Если же он хаотично и бессистемно разбросан в различных уголках памяти, то попытка в стрессовой ситуации что-либо путное из нее извлечь окончится массой огорчений. Память доставляет хлопоты тем, кто не заботится о ее гигиене и не соблюдает основные правила.

По длительности хранения и прочности закрепления информации выделяюттри блокапамяти: сенсорный блок или непосредственная память; кратковременная память; долговременная память.

Сенсорная (непосредственная) память связана с органами чувств: зрением, слухом, осязанием, вкусом, обонянием. Это память автоматическая, в которой одно впечатление мгновенно сменяется следующим, и информация, находящаяся в сенсорной памяти, сохраняется не более 1,5 с.

Кратковременная память действует до тех пор, пока ваше внимание находится в сосредоточенном состоянии, т. е. информация сохраняется в течение ограниченного времени (не более 30 с.). Требуемый номер телефона, который вы нашли в справочнике, сохранится в памяти до момента набора и через час вам вновь потребуется искать его в справочнике, если вы не выписали его на отдельную страницу вашего блокнота. Как правило, человек способен сохранить в памяти не более 5–7 единиц информации. Это значит, что пытаться запомнить семизначный номер телефона, да еще код страны и города к нему, задача не из легких. Но это вполне возможно, если сгруппировать нужный ряд цифр в блоки и «привязать» их к уже имеющейся в вашей памяти информации. Как правило, информация лучше всего удерживается в кратковременной памяти в течение первых нескольких секунд. Примерно через 12 секунд качество запоминания начинает ухудшаться, и если через 30 секунд информация не будет востребована, она, скорее всего, утратится.

По мнению большинства ученых, в долговременную память попадает информация, которая удерживалась в памяти посредством повторения более пяти минут. Там она может сохраняться в течение часов, дней, месяцев, лет, а то и всю жизнь. Объем долговременной памяти поистине неограничен. Считается, что за всю жизнь человек использует лишь 5% своего ресурса памяти!

В когнитивной психологии существует понятие сверхдолговременной памяти, т. е. воспоминаний, которым более через три месяца. Исследования такой памяти проводятся с 1975 года. В одном из экспериментов определялась долговечность памяти на имена и фотографии одноклассников, отобранных из годовых альбомов прежних лет (около 400 испытуемых, девять возрастных групп). Испытуемых просили вспомнить в свободном порядке имена учеников выпускного класса. Затем давалась задача на опознание, для которой отбирались фотографии из годового альбома испытуемого. Они предъявлялись в случайном порядке вместе с другими фотографиями. В следующих задачах надо было сопоставить фотографии с именами и имена с фотографиями. Уровень опознания лиц старых выпускников был поразительно высок – около 90% через 34 года, тогда как «опознание имен» через 15 лет ухудшалось. Способность сопоставлять имена с лицами сохраняется без изменения более долго: около 90% в диапазоне от 3 месяцев до 34 лет.

Память не существует сама по себе, она формируется и проявляется в том или ином виде человеческой деятельности.

Содержанием словесно-логической памяти являются мысли, понятия, словесные формулировки. Именно ей принадлежит ведущая роль в процессе усвоения новых знаний при обучении.

Зрительная память – наиболее сильный и в то же время наиболее коварный тип памяти. Потенциал зрительной памяти огромен, но вместе с тем именно она нередко подводит нас, воспроизводя воспринятые образы со значительными искажениями.

Слуховая память направлена на восприятие и анализ звуков. Нам часто приходится рассчитывать только на этот вид памяти, например, при восприятии на слух голоса, музыкальных звуков, иностранной речи. Как правило, слуховая память работает вместе со словесно-логической, например, когда мы воспроизводим на слух лекцию, беседу, телефонный разговор.

Двигательная память играет ведущую роль при овладении различными моторными навыками, например, при обучении игре на музыкальном инструменте, в процессе печатания на машинке, вождения автомобиля и т. д.

Кроме перечисленных типов памяти, можно выделить память эмоциональную, вкусовую, тактильную, которые не менее важны для развитии внутреннего «я» человека, для формирования его стратегий обучения и поведения, для развития познавательных способностей, для адаптации в окружающей среде.

Кроме того, принято различать также произвольную и непроизвольную память. Запомнилось само собой, говорим мы в случае непроизвольного запоминания. Если же работа памяти сопровождается целенаправленным действием воли, то в этом случае мы говорим о произвольной памяти.

Эйдетическая и эмоциональная память. Как особый вид зрительной памяти выделяют память эйдетическую. «Эйдос» в переводе с греческого означает «вид, образ». Развитой эйдетической памятью наделены немногие люди, называемые эйдетиками. Они обладают уникальной врожденной способностью, взглянув бегло на какой-либо объект, в точности воспроизвести все детали. Например, взглянув на дом, который они видят впервые, и сразу отвернувшись или закрыв глаза, они могут в точности рассказать, сколько у него окон, какие из них освещены, на каких балконах сушится белье, какие занавески на каждом из окон и т. п. Таким образом, здесь происходит моментальное запечатление объекта при помощи одного только зрительного анализатора

Эмоциональный (или аффективный) вид памяти заключается в запоминании, сохранении, узнавании, воспроизведении эмоций и чувств, когда-либо пережитых человеком. Как правило, толчком для воспроизведения объектов эмоциональной памяти являются воспоминания о событиях, которые вызвали данные эмоции. Ведь всякое значительное или незначительное событие нашей жизни сопровождается целой гаммой эмоций. Именно эмоциональная память позволяет стать воспоминаниям об этих событиях более объемными, более достоверными. Без эмоций они были бы скупы и схематичны. Что могут значить для человека воспоминания о дне его свадьбы или о дне скорбной утраты, если ему не дано воскресить в памяти те чувства и эмоции, которые переполняли его? Они были бы ничем не затрагивающим его душу воспроизведением последовательности событий – и только. Кроме того, эмоциональная окраска воспоминаний позволяет им дольше сохраняться. Чем более сильные эмоции запомнились в связи с каким-либо событием или объектом, тем легче будет воспроизвести хранящийся в памяти образ. Отсюда следует вывод, что эмоциональная память неразрывно связана с образной. Ведь эмоции связаны не только с событиями жизни. Они могут быть вызваны музыкальным произведением, картиной, запахом, вкусовым ощущением, чувством голода или боли. Если мы остались равнодушны к какому-либо музыкальному произведению, вряд ли нам удастся воспроизвести его в сознании. Если какое-то полотно вызвало у нас волнующую и сильную гамму чувств, мы наверняка запомним его надолго. Точно так же мы скорее и ярче запомним и впоследствии сможем распознать тот запах, который вызвал у нас восхищение или отвращение, чем тот, который не пробудил никакой эмоциональной реакции.

Аномалии памяти. Аномалии памяти заключаются чаще всего в ее ослаблении. Ослабление памяти носит название «гипомнезия». Гипомнезия может быть временной, возникшей в связи с усталостью, перегруженностью информацией, болевыми синдромами, ситуацией сильного эмоционального потрясения. При устранении этих факторов память возвращается к норме без психотерапевтического вмешательства. Может она принимать и более устойчивые формы – при невротических и некоторых соматических расстройствах. В таком случае функция памяти возвращается постепенно после излечения таких расстройств. Здесь, как правило, без помощи или хотя бы рекомендаций психотерапевта не обойтись. Кроме того, необходимо применение ноотропных средств – лекарственных препаратов, восстанавливающих и поддерживающих функции головного мозга.

Гипомнезия может наблюдаться при алкогольном психозе. Это известный в психиатрии синдром Корсакова (открыт русским психиатром С. С. Корсаковым в 1897 г) – нарушение памяти на ближайшие события при сохранении ее на события прошлые. Данный синдром наблюдается также у старых людей, страдающих атеросклерозом сосудов головного мозга: события далекого прошлого, своей молодости, зрелого возраста такие люди помнят прекрасно, но не могут припомнить, что делали вчера или час назад. Помимо гипомнезии, существует амнезия – полная потеря памяти. Она в основном бывает вызвана травмами головного мозга. Различают ретроградную амнезию, когда человек не может вспомнить ничего из той части жизни, которая предшествовала заболеванию, и антероградную амнезию – выпадение из памяти всего, что было после травмы. Бывает также частичная амнезия – потеря только одного вида памяти при сохранении остальных. Существует еще одна аномалия памяти – гипермнезия. В отличие от ослабления памяти, здесь, наоборот, происходит усиление возможностей припоминания. У некоторых людей гипермнезия бывает врожденной, у некоторых – патологической, появившейся в результате травм мозга, на фоне высокой температуры или воздействия каких-либо психотравмирующих факторов. Проявляется патологическая гипермнезия в том, что память удерживает огромное количество ненужных и несущественных деталей. Причем такое проявление является непроизвольным и не зависит от уровня интеллекта. Врожденная гипермнезия характеризуется сознательной возможностью удерживать в памяти значительно большее количество информации, чем это доступно обычному человеку. Людей с феноменальной памятью называют мнемонистами.

Практические и семинарские занятия 2 часа. Типы (сочетание): кейс-метод, с применением затрудняющих условий (временные ограничения), групповое решение творческих задач (метод развивающейся кооперации), проектирование.

Какими бывают виды памяти. Главная функция памяти

Как известно, каждое переживание, движение или впечатление человека так или иначе формирует некий след, способный сохраняться весьма длительный отрезок времени. Помимо этого, при определенных условиях он может проявиться вновь, а значит, становиться предметом сознания. Что такое память? Виды, функции и основные ее свойства как-то взаимосвязаны? Как именно? На эти и иные не менее занимательные вопросы можно найти ответы в процессе ознакомления с материалами статьи. Целесообразным будет для начала рассмотреть непосредственно понятие.

Память, функции памяти

Если выражаться простым языком, то память можно определить как запись (запечатление), сохранение, а также последующее узнавание и, при необходимости, воспроизведение следов опыта в прошлом. Столь интересная схема позволяет накапливать сведения, не теряя при этом старой информации, навыков, знаний.

С научной же точки зрения память является функцией переработки стимульных сведений. Это сложнейший процесс психической природы, который содержит в себе несколько процессов частной направленности, взаимосвязанных между собой. Так, любое закрепление в отношении навыков и знаний необходимо относить к деятельности памяти. Какие же проблемы, отражающие категорию, особенности и функции исторической памяти и национального самосознания, существуют на сегодняшний день? Важно отметить, что в современности перед психологией возникает круг сложнейших вопросов. Каким образом запечатлеваются события в памяти? В чем заключаются физиологические механизмы данного процесса? Каким из известных сегодня приемов в большей степени позволяют расширить память, виды, функции ее?

Функционал

Как выяснилось, память как высшую психическую функцию необходимо рассматривать в качестве отражения действительности. Так, в соответствии с понятием, основные функции памяти состоят в закреплении, сохранении и последующем воспроизведение опыта прошлых периодов. Именно посредством памяти связывается прошлое и настоящее человека. Помимо этого, она наделяет индивида возможностью обучаться и развиваться.

В данной главе целесообразным будет рассмотреть функции памяти человека. Эта категория содержит пять функций, дополняющих друг друга и складывающихся в единый пазл, среди которых можно выделить следующие:

• Запоминание. В соответствии с данным положением человек имеет возможность запоминать принципиально новые для себя сведения, которые основываются на ранее закреплённой информации. Эта функция памяти предполагает, что в процессе физического воспроизведения материала так или иначе начинается процесс познания, в котором принимает участие сенсорная память. Затем, когда материалы уже обработаны, она превращается в кратковременную память. Помимо сказанного, представленная функция задействует и память оперативную, где осуществляется узнавание и анализ характеристик.
• Рассматривая основные функции памяти, нельзя не отметить сохранение. Так, длительность хранения информации в любом случае зависит от степени ее применения. Иными словами, чем чаще человек использует заученные сведения, тем более долгий период времени они будут храниться в памяти. Данная функция памяти еще называется архивацией. Почему? Дело в том, что в соответствии с ней осуществляется процесс удержания и последующей переработки материала. Именно здесь целесообразно упомянуть характеризующую психические функции память семантическую. Она способна хранить понятия и определения, собранные на протяжении всей жизни человека. Помимо этого, существует эпизодическая память, указывающая, каким образом известные понятия и определения связаны в конкретный момент с определенным человеком. Таким образом, два приведенных вида памяти осуществляют свою деятельность в тандеме.

Воспроизведение и забывание

Помимо запоминания и сохранения, на сегодняшний день известны следующие функции памяти:

• Воспроизведение – это функция памяти, основанная на применении долговечной памяти. Именно благодаря данному положению человеческий мозг может успешно повторять, отображать ранее закрепленную информацию. Необходимо дополнить, что индивид воспроизводит материал в таком же виде, как и запоминает его. Для этого необходимо лишь вспомнить важнейшие детали. Данная функция памяти предполагает участие непосредственно в процессе эпизодической памяти. Такая способна добавить к воспроизведению некоторые события, связанные с ним. Подобного рода события принято называть «опорными точками».
• Забывание. Важно заметить, что скорость соответствующего процесса зависит в первую очередь от времени (раскройте функции исторической памяти). Существуют различные причины забывания, к примеру, низкий уровень в плане организации данных и их характер. Помимо этого, учитывается частота и возраст применения сведений. Еще одной немаловажной причиной является «интерференция». Она в первую очередь связана с негативным влиянием тех или иных сведений. К примеру, если индивид учит доклад, однако в процессе осуществления процедуры узнает неприятные новости, то достигнуть результата в процедуре запоминания он не сможет. Более того, стоит человеку сказать о мотивированном (целенаправленном) забывании, как он намеренным образом переносит сведения в подсознание.

Вывод

Из вышесказанного можно сделать вывод о том, что центральная функция памяти – не что иное, как сохранение. Почему? Дело в том, что именно в процессе произведения в сознании человека данной процедуры возможно усвоение важной и полезной информации, которая позволяет индивиду становиться лучше, умнее, достигать новых вершин и высказывать невероятно интересные идем. Однако следует помнить о том, что все функции памяти, представленные выше, тесно связаны между собой. Именно поэтому существовать и «действовать» благоприятным образом они могут лишь в совокупности, в организованной системе (раскройте функции исторической памяти и национального самосознания).

Разновидности памяти

Для начала необходимо отметить, что сегодня как наиболее общее основание для определения разных видов памяти служит зависимость ее особенностей от характеристик деятельности, связанной с запоминанием и воспроизведением. Так, в соответствии со следующими ключевыми критериями выделяются отдельные разновидности памяти:

• Классификация в соответствии с характером психической активности, которая так или иначе преобладает в процессе любой деятельности. Так, принято выделять эмоциональную, двигательную, словесно-логическую и образную память.
• Классификация в соответствии с характером целей деятельности предполагает наличие произвольной и непроизвольной памяти.
• Классификация в соответствии с продолжительностью закрепления и сохранения информации, что тесно связано с ролью и местом производимой деятельности. Так, память подразделяется на оперативную, долговременную и кратковременную.

Отпечаток сенсорной памяти

Для начала раскройте функции исторической памяти и национального самосознания. В этом может помочь одно занимательное упражнение, именуемое непосредственным отпечатком сенсорной информации. Данная система способна удерживать достаточно полную и точную картину мира, которая так или иначе воспринимается посредством органов чувств. Важно отметить, что длительность ее сохранения весьма несерьезна. Так, она составляет всего лишь 0,1 -0,5 секунды. Что же необходимо сделать?

Похлопайте четырьмя пальцами по собственной руке. Обязательно проследите за прямыми ощущениями после их исчезновения. Так, сперва сохраняется действительное ощущение похлопывания, в после – лишь воспоминание о нем.

Попробуйте поводить пальцем или карандашом в разные стороны перед глазами, смотря прямо перед собой. При этом обратите внимание на достаточно расплывчатый образ, который следует за предметом, находящимся в движении.

Закройте глаза, после чего на мгновение откройте их и закройте снова. Проследите то, как увиденная вами ясная и четкая картина некоторый отрезок времени сохраняется, а затем медленным образом исчезает.

Кратковременная и долговременная память

Важно отметить, что посредством кратковременной памяти удерживается материал, которому свойственна одна типология (сенсорная память же действует с точностью наоборот). В данном случае удерживаемые сведения представляют собой не абсолютное отображение происходящих на сенсорном уровне событий, а непосредственную (прямую) интерпретацию их. К примеру, если в присутствии человека сформулировать ту или иную фразу, он запомнит не столько звуки, ее составляющие, сколько сами слова. Как правило, запоминанию подлежат пять-шесть заключительных единиц из предъявленной информации. Произведя усилие на сознательном уровне (иными словами, повторяя сведения снова и снова), у человека есть возможность его удержания в кратковременной памяти на неопределенный временной период.

Далее целесообразным будет рассмотреть долгосрочную память. Так, существует убедительное и явное различие между памятью о событиях и ситуациях далекого прошлого и о только что произошедшем событии. Долговременная память является предельно важной, но в то же время предельно сложной системой изучаемой категории. Необходимо отметить, что емкость приведенных систем памяти весьма ограничена: первая состоит из некоторого числа единиц хранения, вторая – из нескольких десятых секунды. Тем не менее какие-то рамки в плане объема долговременной памяти на сегодняшний день все-таки существуют, ведь мозг так или иначе служит устройством конечным. В его составе насчитывается десять миллиардов нейронов. Каждый из них может удерживать немалое количество информации. Кроме того, оно настолько велико, что в практическом аспекте можно считать емкость памяти мозга человека неограниченной. Таким образом, все удерживаемые на протяжении более чем двух-трех минут сведения в любом случае должны находиться в долговременной памяти.

Основным источником трудностей, которые тесно связаны с долговременной памятью, является вопрос поиска необходимых материалов, информации. Количество сведений, которое содержится в памяти, невероятно велико. Именно поэтому имеет место сопряжение с достаточно серьезными трудностями. Однако, как правило, при большом желании отыскать необходимые данные можно совсем быстро.

Оперативная, двигательная и эмоциональная память

Под оперативной памятью следует понимать процессы мнемического характера, которые занимаются обслуживанием актуальных действий и операций. Подобная память рассчитана на сохранение сведений при условии последующего их забывания. Период хранения данной разновидности памяти зависит главным образом от сопутствующей задачи и может варьироваться от двух-трех секунд до двух-трех дней.

Двигательная память – не что иное, как процесс запоминания, сохранения и последующего воспроизведения различного рода движений, а также их систем. Кстати, сегодня в мире известно немало людей с явным и чрезмерно выраженным преобладанием именно этого вида памяти над иными, что является весьма интересной для психологов темой.

Под эмоциональной памятью следует рассматривать память на чувства. Эмоции так или иначе подают сигнал о том, каким образом происходит удовлетворение человеческих потребностей. Так чувства, которые человек пережил и сохранил в памяти, проявляются как сигналы, либо побуждающие к действию, либо удерживающие от действия тогда, когда подобный опыт в прошлом вызвал отрицательные переживания. Именно поэтому в теории и практике зачастую выделяется понятие эмпатии, которое подразумевает под собой способность сопереживать, сочувствовать другому человеку или герою книги. Данная категория основана именно на эмоциональной памяти.

Образная и словесно-логическая память

Под образной памятью следует понимать память на картины жизни и природы, представления, а также на вкусы, звуки и запахи. Данный вид памяти бывает зрительным, слуховым, осязательным, обонятельным, а также вкусовым. Тогда как слуховая и зрительная память развиты, как правило, достаточно хорошо (то есть данные разновидности играют основную роль в жизненной ориентировке адекватного человека), то обонятельную, осязательную и вкусовую память можно поистине определить как профессиональные виды. Так же, как и соответствующие ощущения, они особенно быстро развиваются благодаря достаточно специфическим условиям деятельности, достигая невероятного уровня при условии замещения или компенсации недостающих разновидностей памяти, к примеру, у глухих или слепых людей.

Содержанием памяти словесно-логической выступает не что иное, как мысли человека. Последние не могут существовать без языка (именно отсюда и произошло название вида). Так как мысли могут воплощаться в разных языковых формах, воспроизведение их можно направлять на передачу или лишь ключевого смысла изложенной информации, или его словесного оформления в буквальном плане. Тогда как последний случай предполагает исключение подвергания материала смысловой обработке, то буквальное заучивание его можно определить как не логическое, а механическое запоминание.

Непроизвольная и произвольная память

Запоминание и последующее воспроизведение, где нет специальной цели что-то запомнить, именуется непроизвольной памятью. В тех случаях, когда аналогичный процесс носит целенаправленный характер, речь идет о памяти произвольной. Так, в последней ситуации процессы, соотносимые с запоминанием и воспроизведением, выступают в качестве специальных мнемических действий. Важно отметить, что представленные виды памяти формируют две последовательные ступени развития, которые сегодня в широком плане изучаются психологами и иными заинтересованными лицами, осуществляющими ту или иную деятельность в соответствующей научной сфере.

Компьютерная память — Википедия

Компью́терная па́мять (устройство хранения информации, запоминающее устройство) — часть вычислительной машины, физическое устройство или среда для хранения данных, используемая в вычислениях в течение определённого времени. Память, как и центральный процессор, является неизменной частью компьютера с 1940-х годов. Память в вычислительных устройствах имеет иерархическую структуру и обычно предполагает использование нескольких запоминающих устройств, имеющих различные характеристики.

В персональных компьютерах «памятью» часто называют один из её видов — динамическая память с произвольным доступом (DRAM), — которая используется в качестве ОЗУ персонального компьютера.

Задачей компьютерной памяти является хранение в своих ячейках состояния внешнего воздействия, запись информации. Эти ячейки могут фиксировать самые разнообразные физические воздействия. Они функционально аналогичны обычному электромеханическому переключателю и информация в них записывается в виде двух чётко различимых состояний — 0 и 1 («выключено»/«включено»). Специальные механизмы обеспечивают доступ (считывание, произвольное или последовательное) к состоянию этих ячеек.

Процесс доступа к памяти разбит на разделённые во времени процессы — операцию записи (сленг. прошивка, в случае записи ПЗУ) и операцию чтения, во многих случаях эти операции происходят под управлением отдельного специализированного устройства — контроллера памяти.

Также различают операцию стирания памяти — занесение (запись) в ячейки памяти одинаковых значений, обычно 00₁₆ или FF₁₆.

Наиболее известные запоминающие устройства, используемые в персональных компьютерах: модули оперативной памяти (ОЗУ), жёсткие диски (винчестеры), дискеты (гибкие магнитные диски), CD- или DVD-диски, а также устройства флеш-памяти.

Функции памяти

Компьютерная память обеспечивает поддержку одной из функций современного компьютера, — способность длительного хранения информации. Вместе с центральным процессором запоминающее устройство являются ключевыми звеньями так называемой архитектуры фон Неймана, — принципа, заложенного в основу большинства современных компьютеров общего назначения.

Первые компьютеры использовали запоминающие устройства исключительно для хранения обрабатываемых данных. Их программы реализовывались на аппаратном уровне в виде жёстко заданных выполняемых последовательностей. Любое перепрограммирование требовало огромного объёма ручной работы по подготовке новой документации, перекоммутации, перестройки блоков и устройств и т. д. Использование архитектуры фон Неймана, предусматривающей хранение компьютерных программ и данных в общей памяти, коренным образом переменило ситуацию.

Любая информация может быть измерена в битах и потому, независимо от того, на каких физических принципах и в какой системе счисления функционирует цифровой компьютер (двоичной, троичной, десятичной и т. п.), числа, текстовая информация, изображения, звук, видео и другие виды данных можно представить последовательностями битовых строк или двоичными числами. Это позволяет компьютеру манипулировать данными при условии достаточной ёмкости системы хранения (например, для хранения текста романа среднего размера необходимо около одного мегабайта).

К настоящему времени создано множество устройств, предназначенных для хранения данных, основанных на использовании самых разных физических эффектов. Универсального решения не существует, у каждого имеются свои достоинства и свои недостатки, поэтому компьютерные системы обычно оснащаются несколькими видами систем хранения, основные свойства которых обуславливают их использование и назначение.

Физические основы функционирования

В основе работы запоминающего устройства может лежать любой физический эффект, обеспечивающий приведение системы к двум или более устойчивым состояниям. В современной компьютерной технике часто используются физические свойства полупроводников, когда прохождение тока через полупроводник или его отсутствие трактуются как наличие логических сигналов 0 или 1. Устойчивые состояния, определяемые направлением намагниченности, позволяют использовать для хранения данных разнообразные магнитные материалы. Наличие или отсутствие заряда в конденсаторе также может быть положено в основу системы хранения. Отражение или рассеяние света от поверхности CD, DVD или Blu-ray-диска также позволяет хранить информацию.

Классификация типов памяти

Следует различать классификацию памяти и классификацию запоминающих устройств (ЗУ). Первая классифицирует память по функциональности, вторая же — по технической реализации. Здесь рассматривается первая — таким образом, в неё попадают как аппаратные виды памяти (реализуемые на ЗУ), так и структуры данных, реализуемые в большинстве случаев программно.

Доступные операции с данными

• Память только для чтения (read-only memory, ROM)
• Память для чтения/записи

Память на программируемых и перепрограммируемых ПЗУ (ППЗУ и ПППЗУ) не имеет общепринятого места в этой классификации. Её относят либо к подвиду памяти «только для чтения»^[1], либо выделяют в отдельный вид.

Также предлагается относить память к тому или иному виду по характерной частоте её перезаписи на практике: к RAM относить виды, в которых информация часто меняется в процессе работы, а к ROM — предназначенные для хранения относительно неизменных данных^[1].

Метод доступа

• Последовательный доступ (англ. sequential access memory, SAM) — ячейки памяти выбираются (считываются) последовательно, одна за другой, в очерёдности их расположения. Вариант такой памяти — стековая память.
• Произвольный доступ (англ. random access memory, RAM) — вычислительное устройство может обратиться к произвольной ячейке памяти по любому адресу.

Организация хранения данных и алгоритмы доступа к ним

Повторяет классификацию структур данных:

• Адресуемая память — адресация осуществляется по местоположению данных.
• Ассоциативная память (англ. associative memory, content-addressable memory, CAM) — адресация осуществляется по содержанию данных, а не по их местоположению (память проверяет наличие ячейки с заданным содержимым, и если таковая(ые) присутствует(ют) возвращает её(их) адрес(а) или другие данные с ней(ними) ассоциированные).
• Магазинная (стековая) память (англ. pushdown storage) — реализация стека.
• Матричная память (англ. matrix storage) — ячейки памяти расположены так, что доступ к ним осуществляется по двум или более координатам.
• Объектная память (англ. object storage) — память, система управления которой ориентирована на хранение объектов. При этом каждый объект характеризуется типом и размером записи.
• Семантическая память (англ. semantic storage) — данные размещаются и списываются в соответствии с некоторой структурой понятийных признаков.

Назначение

• Буферная память (англ. buffer storage) — память, предназначенная для временного хранения данных при обмене ими между различными устройствами или программами.
• Временная (промежуточная) память (англ. temporary (intermediate) storage) — память для хранения промежуточных результатов обработки.
• Кеш-память (англ. cache memory) — часть архитектуры устройства или программного обеспечения, осуществляющая хранение часто используемых данных для предоставления их в более быстрый доступ, нежели кэшируемая память.
• Корректирующая память (англ. patch memory) — часть памяти ЭВМ, предназначенная для хранения адресов неисправных ячеек основной памяти. Также используются термины relocation table и remap table.
• Управляющая память (англ. control storage) — память, содержащая управляющие программы или микропрограммы. Обычно реализуется в виде ПЗУ.
• Разделяемая память или память коллективного доступа (англ. shared memory, shared access memory) — память, доступная одновременно нескольким пользователям, процессам или процессорам.

Организация адресного пространства

• Реальная или физическая память (англ. real (physical) memory) — память, способ адресации которой соответствует физическому расположению её данных;
• Виртуальная память (англ. virtual memory) — память, способ адресации которой не отражает физического расположения её данных;
• Оверлейная память (англ. overlayable storage) — память, в которой присутствует несколько областей с одинаковыми адресами, из которых в каждый момент доступна только одна.

Удалённость и доступность для процессора

• Первичная память (сверхоперативная, СОЗУ) — доступна процессору без какого-либо обращения к внешним устройствам.
  • регистры процессора (процессорная или регистровая память) — регистры, расположенные непосредственно в АЛУ;
  • кэш процессора — кэш, используемый процессором для уменьшения среднего времени доступа к компьютерной памяти. Разделяется на несколько уровней, различающихся скоростью и объёмом (например, L1, L2, L3).
• Вторичная память — доступна процессору путём прямой адресации через шину адреса (адресуемая память). Таким образом доступна оперативная память (память, предназначенная для хранения текущих данных и выполняемых программ) и порты ввода-вывода (специальные адреса, через обращение к которым реализовано взаимодействие с прочей аппаратурой).
• Третичная память — доступна только путём нетривиальной последовательности действий. Сюда входят все виды внешней памяти — доступной через устройства ввода-вывода. Взаимодействие с третичной памятью ведётся по определённым правилам (протоколам) и требует присутствия в памяти соответствующих программ. Программы, обеспечивающие минимально необходимое взаимодействие, помещаются в ПЗУ, входящее во вторичную память (у PC-совместимых ПК — это ПЗУ BIOS).

Положение структур данных, расположенных в основной памяти, в этой классификации неоднозначно. Как правило, их вообще в неё не включают, выполняя классификацию с привязкой к традиционно используемым видам ЗУ^[2].

Доступность техническими средствами

• Непосредственно управляемая (оперативно доступная) память (англ. on-line storage) — память, непосредственно доступная в данный момент.^{[источник не указан 3171 день]}
• Автономная память, Архив (англ. off-line storage) — память, доступ к которой требует внешних действий — например, вставку оператором архивного носителя с указанным программой идентифиткатором
• Полуавтономная память англ. nearline storage — то же, что автономная, но физическое перемещение носителей осуществляется роботом по команде системы, то есть не требует присутствия оператора

Прочие термины

• Многоблочная память (англ. multibank memory) — вид оперативной памяти, организованной из нескольких независимых блоков, допускающих одновременное обращение к ним, что повышает её пропускную способность. Часто употребляется термин «интерлив» (калька с англ. interleave — перемежать) и может встречаться в документации некоторых фирм «многоканальная память» (англ. multichanel).
• Память со встроенной логикой (англ. logic-in-memory) — вид памяти, содержащий встроенные средства логической обработки (преобразования) данных, например их масштабирования, преобразования кодов, наложения полей и др.
• Многовходовая память (англ. multiport storage memory) — устройство памяти, допускающее независимое обращение с нескольких направлений (входов), причём обслуживание запросов производится в порядке их приоритета.
• Многоуровневая память (англ. multilevel memory) — организация памяти, состоящая из нескольких уровней запоминающих устройств с различными характеристиками и рассматриваемая со стороны пользователей как единое целое. Для многоуровневой памяти характерна страничная организация, обеспечивающая «прозрачность» обмена данными между ЗУ разных уровней.
• Память параллельного действия (англ. parallel storage) — вид памяти, в которой все области поиска могут быть доступны одновременно.
• Страничная память (англ. page memory) — память, разбитая на одинаковые области — страницы. Операции записи-чтения на них осуществляются путём переключения страниц контроллером памяти.

См. также

Примечания

Литература

• Айен Синклер. Память // Словарь компьютерных терминов = Dictionary of Personal Computing / Пер. с англ. А. Помогайбо. — М.: Вече, АСТ, 1996. — 177 с. — ISBN 5-7141-0309-2.

Ссылки

Разбираемся с управлением памятью в современных языках программирования / Хабр

Привет, Хабр! Представляю вашему вниманию перевод статьи «Demystifying memory management in modern programming languages» за авторством Deepu K Sasidharan.

В данной серии статей мне бы хотелось развеять завесу мистики над управлением памятью в программном обеспечении (далее по тексту — ПО) и подробно рассмотреть возможности, предоставляемые современными языками программирования. Надеюсь, что мои статьи помогут читателю заглянуть под капот этих языков и узнать для себя нечто новое.

Углублённое изучение концептов управления памятью позволяет писать более эффективное ПО, потому как стиль и практики кодирования оказывают большое влияние на принципы выделения памяти для нужд программы.

Часть 1: Введение в управление памятью

Управление памятью — это целый набор механизмов, которые позволяют контролировать доступ программы к оперативной памяти компьютера. Данная тема является очень важной при разработке ПО и, при этом, вызывает затруднения или же вовсе остаётся черным ящиком для многих программистов.

Для чего используется оперативная память?

Когда программа выполняется в операционный системе компьютера, она нуждается в доступе к оперативной памяти (RAM) для того, чтобы:

• загружать свой собственный байт-код для выполнения;
• хранить значения переменных и структуры данных, которые используются в процессе работы;
• загружать внешние модули, которые необходимы программе для выполнения задач.

Помимо места, используемого для загрузки своего собственного байт-кода, программа использует при работе две области в оперативной памяти — стек (stack) и кучу (heap).

Стек

Стек используется для статичного выделения памяти. Он организован по принципу «последним пришёл — первым вышел» (LIFO). Можно представить стек как стопку книг — разрешено взаимодействовать только с самой верхней книгой: прочитать её или положить на неё новую.

• благодаря упомянутому принципу, стек позволяет очень быстро выполнять операции с данными — все манипуляции производятся с «верхней книгой в стопке». Книга добавляется в самый верх, если нужно сохранить данные, либо берётся сверху, если данные требуется прочитать;
• существует ограничение в том, что данные, которые предполагается хранить в стеке, обязаны быть конечными и статичными — их размер должен быть известен ещё на этапе компиляции;
• в стековой памяти хранится стек вызовов — информация о ходе выполнения цепочек вызовов функций в виде стековых кадров. Каждый стековый кадр это набор блоков данных, в которых хранится информация, необходимая для работы функции на определённом шаге — её локальные переменные и аргументы, с которыми её вызывали. Например, каждый раз, когда функция объявляет новую переменную, она добавляет её в верхний блок стека. Затем, когда функция завершает свою работу, очищаются все блоки памяти в стеке, которые функция использовала — иными словами, очищаются все блоки ее стекового кадра;
• каждый поток многопоточного приложения имеет доступ к своему собственному стеку;
• управление стековой памятью простое и прямолинейное; оно выполняется операционной системой;
• в стеке обычно хранятся данные вроде локальных переменных и указателей;
• при работе со стеком есть вероятность получать ошибки переполнения стека (stack overflow), так как максимальный его размер строго ограничен. Например, ошибка при составлении граничного условия в рекурсивной функции совершенно точно приведёт к переполнению стека;
• в большинстве языков существует ограничение на размер значений, которые можно сохранить в стек;

Использование стека в JavaScript. Объекты хранятся в куче и доступны по ссылкам, которые хранятся в стеке. Тут можно посмотреть в видеоформате

Куча

Куча используется для динамического выделения памяти, однако, в отличие от стека, данные в куче первым делом требуется найти с помощью «оглавления». Можно представить, что куча это такая большая многоуровневая библиотека, в которой, следуя определённым инструкциям, можно найти необходимую книгу.

• операции на куче производятся несколько медленнее, чем на стеке, так как требуют дополнительного этапа для поиска данных;
• в куче хранятся данные динамических размеров, например, список, в который можно добавлять произвольное количество элементов;
• куча общая для всех потоков приложения;
• вследствие динамической природы, куча нетривиальна в управлении и с ней возникает большинство всех проблем и ошибок, связанных с памятью. Способы решения этих проблем предоставляются языками программирования;
• типичные структуры данных, которые хранятся в куче — это глобальные переменные (они должны быть доступны для разных потоков приложения, а куча как раз общая для всех потоков), ссылочные типы, такие как строки или ассоциативные массивы, а так же другие сложные структуры данных;
• при работе с кучей можно получить ошибки выхода за пределы памяти (out of memory), если приложение пытается использовать больше памяти, чем ему доступно;
• размер значений, которые могут храниться в куче, ограничен лишь общим объёмом памяти, который был выделен операционной системой для программы.

Почему эффективное управление памятью важно?

В отличие от жёстких дисков, оперативная память весьма ограниченна (хотя и жёсткие диски, безусловно, тоже не безграничны). Если программа потребляет память не высвобождая её, то, в конечном итоге, она поглотит все доступные резервы и попытается выйти за пределы памяти. Тогда она просто упадет сама, или, что ещё драматичнее, обрушит операционную систему. Следовательно, весьма нежелательно относиться легкомысленно к манипуляциям с памятью при разработке ПО.

Различные подходы

Современные языки программирования стараются максимально упростить работу с памятью и снять с разработчиков часть головной боли. И хотя некоторые почтенные языки всё ещё требуют ручного управления, большинство всё же предоставляет более изящные автоматические подходы. Порой в языке используется сразу несколько подходов к управлению памятью, а иногда разработчику даже доступен выбор какой из вариантов будет эффективнее конкретно для его задач (хороший пример — C++). Перейдём к краткому обзору различных подходов.

Ручное управление памятью

Язык не предоставляет механизмов для автоматического управления памятью. Выделение и освобождение памяти для создаваемых объектов остаётся полностью на совести разработчика. Пример такого языка — C. Он предоставляет ряд методов (malloc, realloc, calloc и free) для управления памятью — разработчик должен использовать их для выделения и освобождения памяти в своей программе. Этот подход требует большой аккуратности и внимательности. Так же он является в особенности сложным для новичков.

Сборщик мусора

Сборка мусора — это процесс автоматического управления памятью в куче, который заключается в поиске неиспользующихся участков памяти, которые ранее были заняты под нужды программы. Это один из наиболее популярных вариантов механизма для управления памятью в современных языках программирования. Подпрограмма сборки мусора обычно запускается в заранее определённые интервалы времени и бывает, что её запуск совпадает с ресурсозатратными процессами, в результате чего происходит задержка в работе приложения. JVM (Java/Scala/Groovy/Kotlin), JavaScript, Python, C#, Golang, OCaml и Ruby — вот примеры популярных языков, в которых используется сборщик мусора.

• Сборщик мусора на основе алгоритма пометок (Mark & Sweep): Это алгоритм, работа которого происходит в две фазы: первым делом он помечает объекты в памяти, на которые имеются ссылки, а затем освобождает память от объектов, которые пометки не получили. Этот подход используется, например, в JVM, C#, Ruby, JavaScript и Golang. В JVM существует на выбор несколько разных алгоритмов сборки мусора, а JavaScript-движки, такие как V8, используют алгоритм пометок в дополнение к подсчёту ссылок. Такой сборщик мусора можно подключить в C и C++ в виде внешней библиотеки.

  Визуализация алгоритма пометок: помечаются связанные ссылками объекты, а затем удаляются недостижимые

• Сборщик мусора с подсчётом ссылок: для каждого объекта в куче ведётся счётчик ссылок на него — если счётчик достигает нуля, то память высвобождается. Данный алгоритм в чистом виде не способен корректно обрабатывать циклические ссылки объекта на самого себя. Сборщик мусора с подсчётом ссылок, вместе с дополнительными ухищрениями для выявления и обработки циклических ссылок, используется, например, в PHP, Perl и Python. Этот алгоритм сборки мусора так же может быть использован и в C++;

Получение ресурса есть инициализация (RAII)

RAII — это программная идиома в ООП, смысл которой заключается в том, что выделяемая для объекта область памяти строго привязывается к его времени существования. Память выделяется в конструкторе и освобождается в деструкторе. Данный подход был впервые реализован в C++, а так же используется в Ada и Rust.

Автоматический подсчёт ссылок (ARC)

Данный подход весьма похож на сборку мусора с подсчётом ссылок, однако, вместо запуска процесса подсчёта в определённые интервалы времени, инструкции выделения и освобождения памяти вставляются на этапе компиляции прямо в байт-код. Когда же счётчик ссылок достигает нуля, память освобождается как часть нормального потока выполнения программы.

Автоматический подсчёт ссылок всё так же не позволяет обрабатывать циклические ссылки и требует от разработчика использования специальных ключевых слов для дополнительной обработки таких ситуаций. ARC является одной из особенностей транслятора Clang, поэтому присутствует в языках Objective-C и Swift. Так же автоматический подсчет ссылок доступен для использования в Rust и новых стандартах C++ при помощи умных указателей.

Владение

Это сочетание RAII с концепцией владения, когда каждое значение в памяти должно иметь только одну переменную-владельца. Когда владелец уходит из области выполнения, память сразу же освобождается. Можно сказать, что это примерно как подсчёт ссылок на этапе компиляции. Данный подход используется в Rust и при этом я не смог найти ни одного другого языка, который бы использовал подобный механизм.

В данной статье были рассмотрены основные концепции в сфере управления памятью. Каждый язык программирования использует собственные реализации этих подходов и оптимизированные для различных задач алгоритмы. В следующих частях, мы подробнее рассмотрим решения для управления памятью в популярных языках.

Читайте так же другие части серии:

Ссылки

Если вам понравилась статья, пожалуйста, поставьте плюс или напишите комментарий.

Вы можете подписаться на автора статьи в Twitter и на LinkedIn.

Иллюстрации:

Визуализация стека сделана с помощью pythontutor.

Иллюстрация концепции владения: Link Clark, The Rust team под Creative Commons Attribution Share-Alike License v3.0.

За вычитку перевода отдельное спасибо Александру Максимовскому и Катерине Шибаковой

функция памяти — это … Что такое функция памяти?

.

C Встроенные функции и использование памяти

Переполнение стека

1. Около

2. Товары

3. Для команд

1. Переполнение стека
   Общественные вопросы и ответы

2. Переполнение стека для команд
   Где разработчики и технологи делятся частными знаниями с коллегами

3. работы
   Программирование и связанные с ним технические возможности карьерного роста

4. Талант
   Нанимайте технических специалистов и создавайте свой бренд работодателя

5. реклама
   Обратитесь к разработчикам и технологам со всего мира

6. О компании

.

c ++ — Распределение памяти для рекурсивных функций

Переполнение стека

1. Около

2. Товары

3. Для команд

1. Переполнение стека
   Общественные вопросы и ответы

2. Переполнение стека для команд
   Где разработчики и технологи делятся частными знаниями с коллегами

3. работы
   Программирование и связанные с ним технические возможности карьерного роста

4. Талант
   Нанимайте технических специалистов и создавайте свой бренд работодателя

5. реклама
   Обратитесь к разработчикам и технологам со всего мира

6. О компании

.

Именованная общая память — Mozilla

В этой главе описывается API NSPR для именованной разделяемой памяти. Общая память позволяет нескольким процессам получать доступ к одной или нескольким общим областям общей памяти, используя ее в качестве канала межпроцессного взаимодействия. API общей памяти NSPR предоставляет кроссплатформенный именованный интерфейс общей памяти, который смоделирован на основе аналогичных конструкций в операционных системах Unix и Windows.

Протокол общей памяти

Использование функций именованной общей памяти

PR_OpenSharedMemory создает сегмент разделяемой памяти, если он еще не существует, или открывает соединение с существующим сегментом разделяемой памяти, если он уже существует.

PR_AttachSharedMemory следует вызывать после PR_OpenSharedMemory , чтобы сопоставить сегмент памяти с адресом в адресном пространстве приложения. PR_AttachSharedMemory также может быть вызван для переназначения сегмента общей памяти после отсоединения того же объекта PRSharedMemory . Обязательно отсоедините его, когда закончите.

PR_DetachSharedMemory следует вызвать, чтобы отключить сегмент разделяемой памяти от адресного пространства приложения.

PR_CloseSharedMemory следует вызывать, когда в процессе не требуется дальнейшего использования объекта PRSharedMemory . После вызова PR_CloseSharedMemory объект PRSharedMemory недействителен и не может быть использован повторно.

PR_DeleteSharedMemory должен вызываться перед завершением процесса. После вызова PR_DeleteSharedMemory любое дальнейшее использование общей памяти, связанной с именем, может привести к непредсказуемым результатам.

Имена файлов

Имя, переданное в PR_OpenSharedMemory , должно быть допустимым именем файла для платформы Unix. PR_OpenSharedMemory создает файл, используя переданное имя. Некоторые платформы могут искажать имя перед созданием файла и общей памяти. Реализация Unix может использовать совместно используемую память SysV IPC, разделяемую память Posix или файлы с отображением памяти; имя файла может использоваться для определения пространства имен. В Windows имя имеет значение, но с ним не связан файл.

Не следует делать никаких предположений о сохранении данных в указанном файле. В зависимости от платформы общая память может отображаться в системное пространство подкачки и отбрасываться при завершении процесса.

Все имена, предоставленные для PR_OpenSharedMemory , должны быть допустимым синтаксисом имени файла или синтаксисом имени для разделяемой памяти для целевой платформы. Ссылки на каталоги должны иметь соответствующие разрешения для записи.

Ограничения на ресурсы общей памяти

Различные платформы имеют ограничения как на количество, так и на размер ресурсов разделяемой памяти.Системные ограничения по умолчанию на некоторых платформах могут быть меньше ваших требований. Эти ограничения могут быть отрегулированы на некоторых платформах либо с помощью параметров времени загрузки, либо путем установки размера системного пространства подкачки для размещения большего и / или большего сегмента (ов) разделяемой памяти.

Соображения безопасности

На платформах Unix, в зависимости от реализации, содержимое резервного хранилища для разделяемой памяти может быть представлено через файловую систему. Установите разрешения и / или элементы управления доступом во время создания и присоединения, чтобы обеспечить желаемую безопасность.

На платформах Windows никаких специальных мер безопасности не предусмотрено.

Именованные функции общей памяти

.