Математически модел показва как съхраняваме наративни спомени

Нова теория обяснява как мозъкът организира разкази в паметта.

Хората не само запомнят факти и дати, но и сложни разкази, които носят смисъл и емоции. Как точно се случва това — как съхраняваме и възпроизвеждаме наративна информация — отдавна е загадка за когнитивните учени.

Сега екип от изследователи от Института за напреднали изследвания, Университета Емори и Института Вайцман предлагат нов, изцяло математически модел, който използва структура, наречена „случайни дървета“, за да опише как хората кодират разкази в паметта си. Техните резултати са публикувани в престижното списание Physical Review Letters.

Разказите в ума ни имат дървовидна структура

Според водещия автор Миша Цодикс, екипът се е заел с дългогодишен въпрос: може ли сложността на човешката памет за истории да бъде описана с математическа теория? Според него – да.

Изследователите предполагат, че когато човек чува или чете разказ, в мозъка се изгражда вътрешна структура, наподобяваща дърво:

• Коренът съдържа абстрактната същност на историята;

• Клоните представят епизоди и подепизоди, които се разклоняват все повече;

• Всеки възел може да представлява обобщение на предходни събития.

Тази хипотеза е базирана на експеримент, в който над 100 души са помолени да възпроизведат 11 устни разказа с различна дължина — от 20 до 200 изречения. Разказите са заимствани от известния лингвист У. Лабов, а отговорите са анализирани с помощта на големи езикови модели (LLM).

Какво показват резултатите?

• Хората не просто възпроизвеждат разказите дословно, а често обобщават цели епизоди в едно изречение.

• Структурата на всеки възпроизведен разказ наподобява дърво, при което близките до корена възли съдържат най-обобщена информация.

• Всеки човек формира различно „дърво“, в зависимост от своята интерпретация на историята.

„Разказите са твърде сложни, за да се поддадат на единна теория – така се смяташе досега. Нашият модел показва, че има статистическа закономерност в това как се възприемат и запомнят,“ казва Цодикс.

Какво представлява моделът на случайните дървета?

Случайното дърво е математически обект, който се състои от възли и връзки, подредени йерархично, но с възможност за вариация в структурата. Това позволява да се моделират различни индивидуални възприятия на един и същ разказ.

Предимства на модела:

• Може да бъде решаван аналитично – не просто симулиран;

• Дава конкретни, проверими предсказания;

• Подходящ е за анализ с машинно обучение и ИИ.

По-широки последици за когнитивната наука и изкуствения интелект

Разказите са не само част от културата ни – те са начинът, по който организираме знания, преживявания и социални взаимодействия. Новата теория предполага, че мозъкът използва универсална структура, за да представя смислени събития.

Това отваря врати за нови изследвания в:

• Невронауката – чрез изследване на мозъка по време на възприемане и възпроизвеждане на истории;

• Изкуствения интелект – чрез моделиране на ИИ, който разбира и резюмира разкази по „човешки“ начин;

• Образованието – чрез оптимизиране на съдържание, което да бъде по-добре запомнено.

Какво следва?

Следващата стъпка според Цодикс и колегите му е да се тества моделът върху различни видове наративи – например художествени разкази, мемоари или новинарски статии. Изследователите също планират експерименти с функционален ЯМР (fMRI), за да се види дали подобни дървовидни структури могат да бъдат наблюдавани в реално време в мозъка.

„Следващото голямо предизвикателство е да намерим неврофизиологични доказателства, че мозъкът наистина изгражда такива структури,“ завършва Цодикс.

Защо това изследване е важно?

• ✅ Създава унифицирана теория за съхранението на значими спомени

• ✅ Свързва математика, когнитивна наука и ИИ

• ✅ Доказва, че разказите имат предвидима структура в човешката памет

• ✅ Отваря нови пътища за невронаучни и образователни приложения

DOI: 10.1103/g1cz-wk1l

Източник: Obekti.bg