Международная группа учёных представила математическую модель, объясняющую, как человеческий мозг запоминает и структурирует истории. Исследование предполагает, что память формирует древовидную структуру, в которой ближе к корню располагаются обобщённые элементы, а к вершинам — более конкретные детали.
Авторы работы — специалисты из Института перспективных исследований, Университета Эмори (США) и Института Вейцмана (Израиль) — предложили новый подход к пониманию того, как человек сохраняет в памяти осмысленные нарративы. Они использовали математические объекты, чтобы смоделировать процесс запоминания и воспроизведения историй.
Их цель — создать строгую теоретическую основу для понимания того, как мозг работает с комплексными рассказами. Работа объединяет методы математики, информатики и физики для анализа того, как события и детали внутри повествований связаны между собой в нашем сознании.
Воспоминания подчиняются предсказуемым паттернам
Хотя ранее считалось, что нарративы слишком сложны для единой математической теории, новое исследование опровергает этот миф. По словам ведущего автора Миши Цодыкса, несмотря на всё разнообразие историй, существует статистически воспроизводимая структура, по которой люди их запоминают и пересказывают.
«Мы представляем статистический ансамбль случайных деревьев, в которых каждый узел — это сжатое представление подчинённых элементов, а листья — изначальные части истории», — говорится в аннотации к статье.
Чтобы проверить теорию, команда провела серию онлайн-экспериментов с более чем сотней участников. Добровольцам дали 11 рассказов различной длины — от 20 до 200 предложений — из сборников американского лингвиста Уильяма Лабова. После ознакомления с текстами участники пересказывали истории, а исследователи анализировали, насколько их воспоминания соответствовали модели дерева.
Кроме того, команда использовала устные записи рассказов Лабова 1960-х годов, проанализировав их с помощью современных инструментов — включая ИИ и большие языковые модели.
Древовидная структура памяти: от общего к частному
Оказалось, что люди часто сводят целые эпизоды к одной обобщающей фразе — это подтверждает гипотезу о том, что информация хранится в памяти в виде дерева. Узлы ближе к основанию дерева отражают общее содержание, а удалённые ветви — отдельные события и детали.
Учёные считают, что когда человек впервые воспринимает историю, его мозг формирует уникальное древовидное представление. Каждое дерево индивидуально, поскольку зависит от интерпретации слушателя. Для верификации гипотезы была создана математически решаемая модель ансамбля случайных деревьев со специфической структурой. Предсказания модели совпали с результатами экспериментов.
Авторы уверены, что открытие имеет широкие последствия для понимания человеческого мышления. Поскольку нарративы — это основной способ, с помощью которого люди осмысливают личный опыт, общественные события и исторические процессы, изучение их структуры даёт ключ к лучшему пониманию сознания.
Кроме того, работа демонстрирует потенциал объединения математического моделирования и технологий искусственного интеллекта для изучения того, как человек хранит и упорядочивает значимую информацию.
Ещё по теме: