情報処理（心理学）

認知心理学において、情報処理とは人間の思考を理解するという目標に向けたアプローチであり、認知を本質的に計算的なものとして扱い、心をソフトウェア、脳をハードウェアとみなす。^[1]これは、第二次世界大戦後の1940年代から1950年代に生まれた。 [ 2 ^]心理学における情報処理アプローチは、哲学における心の計算理論と密接に関連しており、心理学における認知主義や哲学における機能主義とも関連している。^[3]

情報処理は垂直または水平であり、そのいずれも集中型または分散型（分散型）である。1980年代半ばの水平分散処理アプローチは、コネクショニズムという名前で人気を博した。コネクショニストネットワークはさまざまなノードで構成され、「プライミング効果」によって機能し、これは「プライムノードが接続ノードをアクティブ化する」ときに発生する。^[2]しかし、「セマンティックネットワークとは異なり、特定の意味を持つのは単一のノードではなく、知識は異なるアクティブ化されたノードの組み合わせで表現される」（Goldstein、Sternberg、2012で引用）。

私たちが情報を処理する方法を説明するモデルや理論はいくつか提案されています。個人によって情報処理能力が異なるため、同じ情報負荷でも情報過多ポイントは異なります。^[4]

スターンバーグの知能理論は、創造力、分析力、実践力という 3 つの異なる要素から成り立っています。^[2] 創造力とは、新しい独創的なアイデアを生み出す能力であり、分析力があれば、そのアイデアが良いものかどうかを判断するのに役立ちます。「実践力は、アイデアを実装し、その価値を他の人に納得させるために使用されます」。^[5]スターンバーグの理論の中心にあるのは認知であり、それとともに情報処理があります。スターンバーグの理論では、情報処理は、メタ コンポーネント、パフォーマンス コンポーネント、知識獲得コンポーネントの 3 つの異なる部分で構成されていると述べています。^[2]これらのプロセスは、高次の実行機能から低次の機能に移行します。メタ コンポーネントは、問題の計画と評価に使用され、パフォーマンス コンポーネントはメタ コンポーネントの順序に従い、知識獲得コンポーネントは問題を解決する方法を学習します。^[2]この理論の実際の動作は、アート プロジェクトに取り組むことで説明できます。最初に何を描くかを決め、次に計画とスケッチを行います。このプロセスでは、プロセスとそれが目的の成果を生み出しているかどうかが同時に監視されます。これらすべてのステップはメタコンポーネント処理に該当し、パフォーマンスコンポーネントはアートです。知識獲得部分は描画スキルの学習または向上です。^{[引用が必要]}

情報処理は、「記録された情報の収集、操作、保存、検索、分類に関する科学」と説明されています。^[6]アトキンソン-シフリン記憶モデルまたはマルチストアモデルによると、情報が記憶にしっかりと埋め込まれるためには、感覚記憶、短期記憶、長期記憶という3段階の精神処理を経る必要があります。^[7]

一例として、ワーキングメモリモデルが挙げられます。これには、中央実行部、音韻ループ、エピソードバッファ、視空間スケッチパッド、言語情報、長期記憶、視覚情報が含まれます。^[2] 中央実行部は脳の秘書のようなものです。何に注意を払う必要があるか、どのように反応するかを決定します。中央実行部は、3つの異なるサブセクションにつながります。最初は音韻貯蔵、音声下リハーサル、音韻ループです。これらのセクションは連携して単語を理解し、情報を記憶し、その記憶を保持します。その結果、言語情報が貯蔵されます。次のサブセクションは、視覚イメージを貯蔵する視空間スケッチパッドです。貯蔵容量は短いですが、視覚刺激の理解につながります。最後に、エピソードバッファがあります。このセクションは、情報を取得して長期記憶に入れることができます。また、音韻ループと視空間スケッチパッドから情報を取得し、長期記憶と組み合わせて「単一のエピソード表現」を作成することもできます。^[2] これらが機能するために、感覚レジスタは視覚、聴覚、触覚、嗅覚、味覚の5つの感覚を介して情報を取り込みます。これらはすべて出生時から存在し、同時処理を処理できます（例：食べ物–味わう、匂いを嗅ぐ、見る）。一般的に、学習の利点は、パターン認識のプロセスが発達している場合に発生します。感覚レジスタは大容量で、その行動応答は非常に短い（1〜3秒）。このモデルでは、感覚ストアと短期記憶または作業記憶の容量は限られています。感覚ストアは、非常に限られた量の情報を非常に限られた時間保持できます。この現象は、フラッシュを使用して写真を撮影するのに非常に似ています。フラッシュが消えた後のほんの数秒間、フラッシュはまだそこにあるように見えます。しかし、すぐに消えてしまい、そこにあったことを知る方法はありません。^[2]短期記憶は、情報を少し長い期間保持しますが、それでも容量は限られています。リンデンによると、^{[8] 「STMの容量は当初「} 7プラスマイナス2」項目と推定されていましたが、^[9]これは、健康な成人の平均数字範囲が約7であるという神経心理学的検査からの観察と一致しています。」^[10]しかし、これらの項目数は、個々の刺激間の知覚的または概念的な関連性を使用して、いわゆるチャンクにグループ化された場合にのみ保持できることが明らかになりました。その持続時間は、被験者の記憶から消えるまでに5〜20秒です。これは、新しく紹介された人の名前でよく発生します。意味に基づく画像や情報もここに保存されますが、そのような情報のリハーサルや繰り返しがなければ減衰します。一方、長期記憶は潜在的に無制限の容量を持ち^{[2] 、その持続時間は無期限と同じです。アクセスが難しい場合もありますが、この時点までに学習したすべてのものを網羅しています。忘れっぽくなったり、情報が}舌の端にあるように感じたりすることがあります。^[要出典]

人間における情報処理の仕方を見る別のアプローチは、ジャン・ピアジェが提唱した、いわゆるピアジェの認知発達理論である。^[11]ピアジェは発達と成長に基づくモデルを開発した。彼は、情報の種類と独特の思考プロセスによって特徴付けられる、異なる年齢層間の4つの異なる段階を特定した。4つの段階とは、感覚運動期（生後2歳まで）、前操作期（2〜6歳）、具体的操作期（6〜11歳）、および形式操作期（11歳以上）である。感覚運動期では、新生児と幼児は感覚に頼って情報処理を行い、反射的に反応する。前操作期では、子供は模倣を通じて学習し、他の人の視点に立つことができないままである。具体的操作期は、論理を使用し、問題を解決するために複数の要素を考慮する能力の発達によって特徴付けられる。最後の段階は形式的操作段階であり、思春期前および思春期の子どもが抽象的な概念を理解し始め、議論や反論を作成する能力を発達させます。^[要出典]

さらに、思春期は生物学的、認知的、社会的領域における一連の変化を特徴とする。認知領域では、脳の前頭前野と大脳辺縁系が重要な変化を遂げる。前頭前野は、計画、目標や戦略の立案、直感的な意思決定、メタ認知（思考についての思考）などの複雑な認知活動に従事しているときに活発になる脳の部分である。これは、ピアジェの形式的操作の最終段階と一致している。^{[12]前頭前野は、思春期から成人初期の間に完成する。大脳辺縁系は、}神経伝達物質（ドーパミンなど）と感情のレベルの変化に基づいて報酬感受性を調節する脳の部分である。^[要出典]

つまり、認知能力は、私たちの発達と人生の段階に応じて変化します。成人期には、思春期の若者や子供よりも、より優れた計画を立て、抽象的な概念を処理・理解し、リスクと利益をより適切に評価できるようになります。^{[引用が必要]}

コンピューティングにおいて、情報処理とは、アルゴリズムを使用してデータを変換すること、つまりコンピュータの定義的な活動を指します。^[13]実際、コンピューティングの専門組織として、国際情報処理連盟（IFIP ）が知られています。これは、より一般的な意味合いを持ちますが、本質的にはデータ処理や計算という用語と同義です。 ^[14]

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• 情報処理技術と高齢化

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