工作记忆和外部记忆

当人们使用网站或其他用户界面时，一个常见的困难原因是他们会忘记上一步的信息，即使在后面的阶段需要这些信息来完成任务。这并不是因为用户特别健忘。也不是因为他们不去注意——尽管永远不要错误地认为弄清楚如何使用你的网站是世界上最重要的事情。不，人们在任务中忘记信息的原因是，用户界面要求他们在工作记忆中保存的信息比大脑能保存的要多。

假设有人让你心算353和489这两个数字。你会怎么做?有些人可能会在心里把这些数字排成一行，然后分别把对应的数字加上单位、十和百。另一些人可能会把其中一个数字转换成一个“容易”的数字(比如300或500)，然后把它加到另一个数字上(比如，第二个数字加11，第一个数字减11得到342+500)。

无论采用何种方法，这项任务都很有挑战性。为了解决这个问题，我们必须保留大量的信息:不仅是要加的确切数字，还有这个加法的中间产物。这项任务很困难，因为它消耗我们的工作记忆．

定义:人类的工作记忆可以被概念化为大脑储存与当前任务相关信息的缓冲区或暂存板。

工作内存缓冲区的容量是有限的——可以把它想象成一个只有少量插槽的鸡蛋盒。如果一个任务需要在工作内存中保存太多的信息，我们需要释放一些被占用的槽来为这些信息腾出空间。事实上，工作记忆中被删除的内容仍然是完成任务所需要的，我们可能会更加努力地工作来恢复这些数据;因此，我们可能需要更长的时间来完成任务错误．在我们的加法例子中，我们可能最终从一个原始数字中输出一个进位或数字，并产生错误的答案。

苏格兰斯特灵大学的心理学家艾伦·巴德利和格雷厄姆·希区在一系列著名的实验中首次阐述了工作记忆的概念。在这些实验中，参与者被要求记住1到6个数字，同时他们要做另一项任务，即判断一个句子是否与两个字母的出现顺序相匹配。人们在记忆中储存的数字越多，在第二项任务中的表现就越差。实验表明，参与者的部分工作记忆被用于存储数字，所以他们用于第二项任务的记忆槽较少。(这个过程大致类似于抖动计算机科学中的一种现象，处理器没有足够的内部内存来存储任务的所有信息，最终重复地将部分信息转储到磁盘上，并从磁盘加载其他信息。)

短时记忆的关系

工作记忆和短期记忆是相互关联的，有时，甚至在心理学中，它们是可以互换使用的。然而，从技术上讲，它们是完全不同的。工作记忆的概念是以任务为导向的:它可以被认为是不同过程(如知觉、注意、记忆)之间的“界面”，这些过程都隶属于一个更大的任务。

相比之下，短期记忆只是代表大脑在短时间内存储信息(如单词、句子、概念)的过程。最著名的是，它与组块以及米勒的神奇数字7——它代表了短期记忆的大致容量，这是根据乔治·米勒在1958年的观察得出的，我们可以在短时间内记住大约7个“块”信息。

工作记忆和用户体验

在我们的研究领域，与工作记忆密切相关的一个普遍概念是认知负荷．如果一项任务产生了很高的认知负荷，这通常意味着它给工作记忆带来了很高的负担。繁重的工作记忆通常被认为是困难的;因此，为了使体验愉快且可用，设计师必须确保用户的工作记忆不会超负荷。

但我们如何知道用户的工作记忆容量呢?虽然工作记忆的容量有限，但它的确切大小因人而异。教育和智商通常与工作记忆能力呈正相关，而年龄则对其产生负相关影响。如果我们瞄准的是特定的受众(例如，专家)，我们就可以对其成员的工作记忆能力有一个相当好的了解。但是对于一般用户来说，工作内存的大小是可变的。

虽然工作记忆能力取决于个人，但项目团队中的许多成员可能比目标用户拥有更大的工作记忆能力。当然，由于自我选择，许多开发人员有很大的工作记忆:编程是如此复杂，如果人们在编码时能够在工作记忆中保存大量的东西，那么他们更有可能擅长编程。因此，你的同事可能会认为某个任务流程很简单——因为它不会过度消耗他们自己的工作记忆——但大多数实际用户会有很大的困难，因为他们在尝试任务时耗尽了工作记忆。像往常一样,你不是使用者．

良好的用户体验对所有人都有好处，而不仅仅是那些工作记忆跨度大的人。所以，一个良好的设计实践是限制对用户工作记忆的负担．换句话说，确保用户可以轻松地获取任务所需的所有信息，而不必将其存入工作记忆。

外部存储器

“限制工作记忆负担”说起来容易，但某些任务天生就比其他任务复杂。我们如何帮助用户克服他们的工作记忆限制?在我们原来的加法示例中，我们不能更改任务;加法就是加法。但我们可以让它变得更简单——通过提供笔和纸，这样人们就可以写下任务中的数字和中间产物，而不必将它们存储在工作记忆中。这张纸就像一个实体的便签本，一种“虚假的”工作记忆。

定义:外部存储器指任何允许用户显式保存和访问任务期间所需信息的工具或UI功能。

网络任务也是如此。用一种形式补充工作记忆外部存储器-一个虚拟的scratchpad，用户可以存储所有他们需要的信息，而无需提交到他们的内部内存。

一个需要高工作内存的任务的例子是在手机上阅读一篇困难的文章．我们的研究表明，为了在大屏幕和小屏幕上达到同样的理解水平，用户必须花更多的时间在移动设备上——可能是因为对工作记忆的要求更高。屏幕充当了一种自然的外部记忆——如果人们忘记了什么，他们可以回顾一下前面一段中的概念。但在较小的屏幕上，前一段信息就看不到了(也就是说，外存便签的尺寸变小了)，所以他们不得不花时间来恢复它。

一个涉及高工作记忆负担的web任务的典型例子是项目比较:用户必须权衡几个选择的利弊，并选择最好的。无论是比较酒店、鞋子还是保险计划，都需要记住可用的选项，并决定哪个选项组合是最佳的。工具,如比较表是外部存储器的一种形式——它们允许用户选择一组感兴趣的项目，并在一个易于看到的表格中明确地比较它们的优缺点。

有时用户创建自己的外部内存工具。例如，我们可以使用电子表格、文件或网络笔记来记录孩子们参加的有趣的夏令营、度假中要去的地方或要读的文章。在进行在线购物时，许多用户会将目标商品的候选项保存在购物车中，然后在最后决定哪个是最好的。千禧一代参与页面停车-他们打开有趣的项目在不同的标签，保存为未来的检查，而不中断选择的任务。这些行为都会产生某种形式的外部内存，并帮助用户处理与高工作内存要求相关的任务。

结论

不同的任务有不同的工作记忆要求。设计师必须了解用户在试图实现网站目标时需要将何种信息保存在工作记忆中，并提供UI功能作为外部记忆，以帮助他们减轻负担并更快地执行任务。

学习更多关于工作记忆和外部记忆的课程心理学和人机交互为设计师。

参考

巴德利、希契(1974)。工作记忆。在G.H. Bower (Ed.)，学习心理学与动机:研究与理论进展(第8卷，47-89页)。纽约:学术出版社。