Эффекты запоминания. Мнемотехника. Эффект запоминания

Эффект запоминания формы и мини-энергетика, основанная на этом эффекте.

ЭЗФ - эффект запоминания формы - физическое явление, впервые обнаруженное советскими учеными - академиком Г. В. Курдюмовым и Л. Г. Хондросом в 1949 г. Эффект запоминания формы наблюдается в особых сплавах и заключается в том, что детали из них восстанавливают после деформации свою начальную форму при тепловом воздействии. Например, если пластинку из сплава нитинол согнуть в холодном состоянии в дугу, то она будет сохранять эту форму сколь угодно долго. Но достаточно согнутую пластинку немного подогреть - она тут же выпрямится, как хорошая пружина. При нагревании пластина из нитинола возвращается к своей первоначальной форме, которая была ей придана при изготовлении, точнее - при закалке (отжиге).

Широкую известность получил опыт с несматывающейся проволокой: тонкую длинную проволоку из нитинола нельзя свить в моток, она тут же разматывается. Когда изделие из нитинола возвращается к первоначальной форме, при этом развивается достаточно большое усилие: до 55 т на каждый квадратный дюйм сечения детали.

Можно сказать и так: эффект памяти формы заключается в способности особых сплавов накапливать под воздействием внешнего механического напряжения довольно значительную деформацию, обратимую при нагреве. В зависимости от типа сплава деформация может достигать 10-15 % и выше. Парадокс заключается в том, что при восстановлении первоначальной формы может совершаться работа, значительно превосходящая ту, которая была затрачена на деформацию в холодном состоянии. Однако парадокс этот кажущийся. Противоречия закону сохранения энергии здесь нет. Для восстановления первоначальной формы деталь необходимо подогреть, т. е. затратить некоторое количество тепловой энергии. И оно всегда будет больше произведенной работы. Если создать тепловую машину, где в качестве рабочего тела будет применяться сплав, обладающий эффектом запоминания формы, то КПД такой машины, как и всякой другой, будет меньше единицы. По этому поводу физик Э. Раушер заметил, что в законах термодинамики нет никаких ошибок, просто они не объясняют того, что происходит в нитиноле.

Физика эффекта запоминания формы основана на фазовых превращениях в особых сплавах. Мы говорили о нитиноле. Но есть и другие подобные сплавы, правда, нитинол - лучший из них. Он представляет собой соединение никеля с титаном, известное также под названием моно- никелида титана. Его химическая формула TiNi. В этом соединении наиболее ярко проявляется способность запоминания формы, что непосредственно связано с особенностями изменения строения кристаллической решетки этого сплава при фазовых переходах.

Кристаллическая решетка нитинола может находиться в одной из двух форм: либо в виде объемно-центрированного куба (ОЦК), такое состояние решетки называется аустенитной формой; либо в виде ромбовидной структуры с центрированными гранями (РГЦ) - мартенситная форма. Переход объемно-центрированного куба в гранецентрированный ромб называется прямым мартенситным превращением, а переход структуры РГЦ в структуру ОЦК - обратным мартенситным превращением. На превращениях этих двух различных кристаллических структур и основано явление эффекта запоминания формы. Его называют также термоупругим мартенситным превращением, или переходом мартенсит-аустенит и обратно.

Схема фазовых превращений в нитиноле при изменениях температуры. Количество мартенсита в нитиноле в зависимости от температуры. Проследим за поведением пластинки из нитинола.

Пусть нитиноловая пластинка первоначально находится при температуре, обозначенной точкой М„ которая соответствует температуре начала прямого мартенситного превращения. При дальнейшем охлаждении пластинки количество мартенсита будет возрастать до точки Ag, т. е. температуры конца прямого мартенситного превращения. Это самая холодная точка, здесь нитиноловая пластинка легко сгибается в дугу.

Дальше следует процесс нагрева, приводящий к обратному мартенситному превращению, т. е. к образованию аустенита. Начало этого процесса отмечено точкой Ад. По достижении пластинкой температуры, соответствующей этой точке, количество мартенсита в ней начинает резко падать. Процесс уменьшения количества мартенсита идет с повышением температуры по наклонной прямой Ад-Ад. На этом участке фазовой диаграммы происходит распрямление пластинки. Скорость выпрямле- ния зависит от быстроты нагрева. Точка А, соответствует температуре конца обратного мартенситного превращения.

Температура начала обратного мартенситного превращения (точка Ад) ниже температуры начала прямого мартенситного превращения (точка Ag) при охлаждении. Это важное обстоятельство связано с наличием деформации, т. е. изгибом пластинки. Накопленная в пластинке из нитинола энергия деформации за счет изгиба действует в том же направлении, что и нагрев. Поэтому обратной превращение начинается при более низкой температуре. Этому содействует упругая энергия в изогнутой пластинке, не проявлявшаяся до достижения пластинкой температуры, соответствующей точке Ад. В этом заключается существенная термодинамическая особенность сплавов с ЭЗФ.

Нитиноловый тепловой двигатель Бенкса

ЭЗФ — эффект запоминания формы — физическое явление, впервые обнаруженное советскими учеными — академиком Г. В. Курдюмовым и Л. Г. Хондросом в 1949 г. Эффект запоминания формы наблюдается в особых сплавах и заключается в том, что детали из них восстанавливают после деформации свою начальную форму при тепловом воздействии. Например, если пластинку из сплава нитинол согнуть в холодном состоянии в дугу, то она будет сохранять эту форму сколь угодно долго. Но достаточно согнутую пластинку немного подогреть — она тут же выпрямится, как хорошая пружина. При нагревании пластина из нитинола возвращается к своей первоначальной форме, которая была ей придана при изготовлении, точнее — при закалке (отжиге).

Двигатель Бэнкса,Нитиноловый тепловой двигатель бенкса,тепловой двигатель Бэнкса,ЭЗФ,эффект запоминания формы, проекты изобретения

Можно сказать и так: эффект памяти формы заключается в способности особых сплавов накапливать под воздействием внешнего механического напряжения довольно значительную деформацию, обратимую при нагреве. В зависимости от типа сплава деформация может достигать 10—15 % и выше. Парадокс заключается в том, что при восстановлении первоначальной формы может совершаться работа, значительно превосходящая ту, которая была затрачена на деформацию в холодном состоянии. Однако парадокс этот кажущийся. Противоречия закону сохранения энергии здесь нет. Для восстановления первоначальной формы деталь необходимо подогреть, т. е. затратить некоторое количество тепловой энергии. И оно всегда будет больше произведенной работы. Если создать тепловую машину, где в качестве рабочего тела будет применяться сплав, обладающий эффектом запоминания формы, то К.П.Д. такой машины, как и всякой другой, будет меньше единицы. По этому поводу физик Э. Раушер заметил, что в законах термодинамики нет никаких ошибок, просто они не объясняют того, что происходит в нитиноле.

Физика эффекта запоминания формы основана на фазовых превращениях в особых сплавах. Мы говорили о нитиноле. Но есть и другие подобные сплавы, правда, нитинол — лучший из них. Он представляет собой соединение никеля с титаном, известное также под названием моно- никелида титана. Его химическая формула TiNi. В этом соединении наиболее ярко проявляется способность запоминания формы, что непосредственно связано с особенностями изменения строения кристаллической решетки этого сплава при фазовых переходах.

Кристаллическая решетка нитинола может находиться в одной из двух форм: либо в виде объемно-центрированного куба (ОЦК), такое состояние решетки называется аустенитной формой; либо в виде ромбовидной структуры с центрированными гранями (РГЦ) — мартенситная форма. Переход объемно-центрированного куба в гранецентрированный ромб называется прямым мартенситным превращением, а переход структуры РГЦ в структуру ОЦК — обратным мартенситным превращением. На превращениях этих двух различных кристаллических структур и основано явление эффекта запоминания формы. Его называют также термоупругим мартенситным превращением, или переходом мартенсит—аустенит и обратно.

Дальше следует процесс нагрева, приводящий к обратному мартенситному превращению, т. е. к образованию аустенита. Начало этого процесса отмечено точкой Ад. По достижении пластинкой температуры, соответствующей этой точке, количество мартенсита в ней начинает резко падать. Процесс уменьшения количества мартенсита идет с повышением температуры по наклонной прямой Ад—Ад. На этом участке фазовой диаграммы происходит распрямление пластинки. Скорость выпрямле- ния зависит от быстроты нагрева. Точка А, соответствует температуре конца обратного мартенситного превращения.

Отметим еще одно важное отличие этих сплавов. Температурные интервалы, в которых происходит перестройка решетки у сплавов с ЭЗФ, значительно меньше, нежели у обычных сплавов, не обладающих памятью. Это обстоятельство имеет решающее значенue в рассматриваемом вами случае. Необходимость лишь в относительно малых изменениях температуры для обеспечения перестройки кристаллической решетки открывает широкие перспективы практического использования эффекта запоминания формы.

Явление ЭЗФ в наше время находит различные применения, в том числе для создания нового тина тепловых двигателей, способных работать от тепловых источников низкопотенциального типа. Если диапазон температуры фазовых превращений будет находиться в пределах температурного градиента, имеющегося в Мировом океане, то нитинол можно использовать в качестве твердого рабочего тела тепловой машины. Вместо аммиака или фреона — нитинол. Схема энерго установки в этом случае полностью меняется. Применение нитинола открывает новый путь преобразования тепловой энергии океана.

Все известные ранее установки для преобразования тепловой энергии океана в механическую работу, а затем — в электрическую энергию основаны на применении турбин, приводимых в действие парами тех или иных жидкостей с низкой температурой кипения. Чтобы подобные системы были рентабельными, они должны иметь достаточно большую мощность. Капитальные затраты на их строительство весьма значительны, кроме того, они не свободны от недостатков, например — потери энергии в сетях распределения и обслуживания (до 10 %) и, как следствие, удорожание отпускной цены на электроэнергию (до 50 %). Такого рода соображения приводит изобретатель нитинолового теплового двигателя Р. Бэнкс в пользу маломощных преобразователей (дело в том, что в свое время он не видел конкретных путей создания мощных мегаваттных преобразователей, основанных на ЭЗФ).

Нитиноловый двигатель

Построенный Бэнксом маломощный тепловой двигатель на нитиноле непрерывно устойчиво работал, сделав более 1,7-107 оборотов, и развивал мощность не менее 0,2 Вт, приводя во вращение генератор электрической энергии — от него горела электрическая лампочка.

Кинематическая схема двигателя Бэнкса представлена на рисунке

Рисунок. Нитиноловый двигатель Бэнкса
1 — неподвижный вал, 2 — вращающийся вал, 3 — неподвижный кривошип, 4 — нитиноловая проволочная петля, 5 — движущий стержень, 6 — начало рабочего хода, 1—горячая сторона, 8—холодная сторона, 9—движущееся колесо, 10 — конец рабочего хода, 11 — стопор движущего стержня, 12 — направление силы от действия проволочной петли из нитинола, 13 — компонента сплы, вызывающая вращение, 14 — ступица движущегося колеса

Под действием энергии нитиноловых проволок в горизонтальной плоскости вращается колесо 9, являющееся маховиком и одновременно шкивом привода электрического генератора (последний на рисунке не показан). Колесо-маховик диаметром 350 мм имеет 20 стержней- спиц 5, на которых подвешены петли из нитиноловой проволоки диаметром 1,2 мм, длиной по 152 мм. Число нитиноловых петель равно числу стержней-спиц, т. е. их также 20 штук, на рисунке они все обозначены цифрой 4.

Ваяла тут письменные задания разные... Может, кому-то понадобится..)) Я сама долго морочилась летом, что у меня с памятью в 40 лет, как я учиться буду))

Есть эффекты памяти, предполагающие высокие результаты запоминания при следовании определенным условиям.

1. Эффект ассоциаций - зависимость процессов запоминания, сохранения и восстановления информации от ассоциативных связей между ее фрагментами или фрагментами другой информации по параметрам схожести, контрасту, смысловому содержанию и смежности.
При ассоциативном связывании информации с уже знакомыми понятиями новое усваивается лучше.

2. Эффект осознания - процессы памяти зависят от степени осмысленности информации, подлежащей запоминанию, сохранению и последующему восстановлению.

3. Эффект эмоциональной окраски фиксирует зависимость памяти от уровня эмоциональной реакции индивида, сопровождающей процессы запоминания, сохранения, восстановления и забывания информации.

4. Эффект первичности говорит о более высокой вероятности припоминания нескольких первых элементов расположенного в ряд материала по сравнению со средними элементами.

5. Эффект установки - если человек сам себе дал установку запомнить информацию, то запоминание произойдёт легче.

6. Эффект действия - информация, участвующая в деятельности (т.е. если происходит применение знаний на практике) запоминается лучше.

7. Эффект повторения - лучше всего запоминается информация, которую повторили несколько раз.

8. Эффект незавершенности (или эффект Зейгарник) - эффект, состоящий в зависимости эффективности запоминания материала (действий) от степени законченности действий. Зейгарник эффект назван по имени открывшей его в 1927 г. ученицы К. Левина - Б. В. Зейгарник.
Суть феномена состоит в том, что человек лучше запоминает действие, которое осталось незавершенным. Это объясняется той напряженностью, которая возникает в начале каждого действия, но не получает разрядки, если действие не закончилось.

Эффект препятствий – можно назвать и разновидностью эффекта незавершенности. В своих исследованиях А.А.Смирнов (сторонник теории деятельности) установил, что действия запоминаются лучше, чем мысли, а среди действий, в свою очередь, прочнее запоминаются те, которые связаны с преодолением препятствий, в том числе и сами эти препятствия.

9. Эффект реминисценции – улучшение со временем воспроизведения заученного материала без дополнительных его повторений. Чаще всего это явление наблюдается при распределении повторений материала в процессе его заучивания, а не при запоминании сразу наизусть. Отсроченное на несколько дней (2 ¼ 3 дня) воспроизведение нередко дает лучшие результаты, чем воспроизведение материала сразу после его заучивания. Реминисценция, вероятно, объясняется тем, что со временем логические, смысловые связи, образующиеся внутри заучиваемого материала, упрочиваются, становятся более ясными, очевидными.

10. Эффект мотивированного забывания по Фрейду гласит, что человек имеет склонность к забыванию психологически неприятного. Особенно часто такое мотивированное забывание неприятных намерений и обещаний проявляется в тех случаях, когда они связаны с воспоминаниями, порождающими отрицательные эмоциональные переживания.

11. Эффект интерференции - (интерференция, что в переводе со старофранцузского означает «мешать друг другу») - явление взаимного негативного влияния одной информации на другую при ее последовательном поступлении в память.
Выделяют два типа интерференции:
- прогрессивную (в смысле воздействия на будущее), при которой ранее поступившая информация стирает следы вновь поступающей (например, новосел, долго проживший по одному адресу, сначала указывает не новый, а старый адрес).
- регрессивную (в смысле воздействия на прошлое), при которой вновь поступающая информация стирает следы ранее поступившей (так, если студент не отрабатывал материалы лекций в течение семестра, то изучение текста непосредственно перед экзаменом приведет к тому, что, дочитав последнюю страницу лекции 15, он на 25-30% забывает текст первой лекции). Вновь поступающий материал как бы накладывается на уже существующий, приводя к разрушению ассоциативных связей.

Виды торможений при эффекте интерференции:

Проактивное торможение (лат. pro – перед чем–то + activus – деятельный) - затормаживание запоминания под влиянием предшествующей деятельности. Это происходит тем более выражено, чем более схож новый материал с тем, который был уже заучен.

Ретроактивное торможение (лат. retro – назад + actio – действие) - негативное влияние деятельности, которая следовала сразу за заучиванием, на последующее воспроизведение заученной информации. Сила ретроактивного торможения увеличивается в зависимости от степени сходства между материалом для заучивания и содержанием затормаживающей запоминание деятельности (при значительной ее интересности, связью с эмоциями, или повышенных требованиях к энергозатратам). В качестве механизма ретроактивного торможения выступает запредельное торможение или отрицательная индукция нервных процессов.

Запредельное торможение (охранительное торможение) - форма коркового торможения, которая представляет собой развитие процессов торможения деятельности нервных клеток головного мозга при достижении силы раздражения критической, биологически допустимой границы.

12. Эффект края - разновидностью эффекта интерференции. Заключается в том, что человек обычно лучше помнит события, произошедшие в начале и в конце наблюдения и/или деятельности, и легче забывает то, что происходило в середине (например, люди хорошо помнят первую учительницу, первую зарплату, последний развод и т.п.). При запоминании ряда однородной информации лучше всего по памяти воспроизводится его начало и конец.

13. Эффект Ресторфф - называемый иначе эффект изоляции, эффект человеческой памяти, когда объект, выделяющийся из ряда сходных однородных объектов, запоминается лучше других.

Работа фон Ресторфф (1906−1962) была проведена в ряду других исследований по влиянию структуры материала на эффективность запоминания, проводимых представителями школы гештальтпсихологии в 1920-30-е годы. Явление, названное эффектом Ресторфф, было описано в работе, опубликованной в 1933 г., и интерпретировано в соответствии с теорией Гештальта: числа, включенные в ряд слогов, запоминались лучше, чем слоги, в силу того что они образуют целостную фигуру на фоне остальных элементов ряда.
Впоследствии, значительная работа над объяснением и интерпретацией различных эффектов памяти, в том числе эффекта изоляции, в ключе деятельностной и личностной психологии памяти была проведена представителями советской школы психологии, например, в исследованияхГ. К. Середы.

14. Эффект позитивного переноса, когда предыдущая информация способствует запоминанию новой. Этот феномен наблюдается, например, у бывалого автолюбителя, когда он после смены марки автомобиля начинает обучаться вождению новой марки автомобиля. Аналогичный эффект присутствует у полиглота, приступающего к изучению очередного иностранного языка.

15. Эффект обратного хода памяти Рибо свидетельствует, о том, что пожилой человек может до деталей воспроизвести события давно прошедших дней и тут же забыть события сегодняшнего.

16. Гало–эффект (англ. halo – ореол, сияние и лат. effectus – действие, результат) - влияние общего впечатления о человеке (или событии) на актуальное восприятие и/или воспроизведение из памяти его частных характеристик.

Некоторые эффекты и законы памяти

Эффект Зейгарник. Он состоит в следующем. Если людям предложить серию заданий и одни из них позволить довести до конца, а другие прервать незавершенными, то окажется, что впоследствии испытуемые почти в два раза чаще вспоминают незавершенные задания, чем завершенные к моменту прерывания. Это объясняется тем, что при получении задания у испытуемого появляется потребность выполнить его, которая усиливается в процессе выполнения задания. Эта потребность полностью реализует себя, когда задание выполнено, и остается, неудовлетворенной, если оно не доведено до конца. В силу связи между мотивацией и памятью первая влияет на избирательность памяти, сохраняя в ней следы незавершенных заданий. Можно сделать вывод: человек непроизвольно удерживает в своей памяти и в первую очередь (тоже непроизвольно) воспроизводит то, что отвечает его наиболее актуальным, но не вполне еще удовлетворенным потребностям.

В своих исследованиях А.А.Смирнов (сторонник теории деятельности) установил, что действия запоминаются лучше, чем мысли, а среди действий, в свою очередь, прочнее запоминаются те, которые связаны с преодолением препятствий, в том числе и сами эти препятствия.

Эффект края. При запоминании ряда однородной информации лучше всего по памяти воспроизводится его начало и конец.

Эффект реминисценции. Это улучшение со временем воспроизведения заученного материала без дополнительных его повторений. Чаще всего это явление наблюдается при распределении повторений материала в процессе его заучивания, а не при запоминании сразу наизусть. Отсроченное на несколько дней (2 ¼ 3 дня) воспроизведение нередко дает лучшие результаты, чем воспроизведение материала сразу после его заучивания. Реминисценция, вероятно, объясняется тем, что со временем логические, смысловые связи, образующиеся внутри заучиваемого материала, упрочиваются, становятся более ясными, очевидными.

Известный исследователь расстройств памяти Т.Рибо, анализируя важные для понимания психологии памяти случаи амнезий временных потерь памяти, отмечает две закономерности:

память человека связана с личностью, причем таким образом, что патологические изменения в личности почти всегда сопровождаются нарушениями памяти;

память человека теряется и восстанавливается по одному и тому же закону: при потерях памяти в первую очередь страдают наиболее сложные и недавно полученные впечатления; при восстановлении памяти дело обстоит наоборот, т.е. сначала восстанавливаются наиболее простые и старые воспоминания, а затем наиболее сложные и недавние.

Динамика забывания не носит прямолинейный характер. Запомнив что-то, человек за первые восемь часов забывает столько же, сколько за последующие тридцать дней.

Закон мотивированного забывания по Фрейду гласит, что человек имеет склонность к забыванию психологически неприятного. Особенно часто такое мотивированное забывание неприятных намерений и обещаний проявляется в тех случаях, когда они связаны с воспоминаниями, порождающими отрицательные эмоциональные переживания.

Между точностью воспроизведения событий и уверенностью в этой точности не всегда существует однозначная связь. Человек может объективно правильно воспроизводить события, но не сознавать этого и, наоборот, ошибаться, но быть уверенным, что воспроизводит их правильно.

Плохая память человека может быть связана с трудностями припоминания, чем запоминания как такового. Наиболее показательные примеры удачного припоминания дает гипноз. Под его влиянием человек неожиданно может припомнить давно забытые события далекого детства, впечатления о которых, казалось бы, навсегда утрачены.

Процессы запоминания и воспроизведения информации несовместимы и противоположно направлены. Можно утверждать, что обширный поток новой информации препятствует припоминанию, в то время, как воспроизведение даже большого объема сведений значительно меньше влияет на процесс восприятия. Так, в состоянии информационного вакуума человек ощущает некоторое прояснение памяти, да и ума в целом.

Итак, в данной контрольной работе были разобраны основные особенности и закономерности функционирования памяти человека, их знание поможет ответить на вопросы: "Что представляет собой память человека? ", "Что закрепляется в моей памяти и почему? " и "Как улучшить память? "

источник неизвестен

Эффект памяти, в металловедении восстановление исходной формы деформир. металлич. изделий в результате нагрева. Наблюдается в сплавах никель титан (нитинол), медь алюминий никель, медь цинк алюминий и др. Связан с образованием мартенсита в… … Большой энциклопедический политехнический словарь

эффект Раншбурга - частный случай интерференции в памяти (см. гипотеза интерференции запоминания), исследованный венгерским психологом П. Раншбургом. Характерен затруднениями запоминания, возрастающими по мере увеличения сходства заучиваемого материала с материалом …

эффект действия незавершенного - (эффект Зейгарник) явление, характеризующее влияние на процессы памяти перерывов в деятельности. Установлен Б. В. Зейгарник, проверявшей гипотезу К. Левина о том, что прерванные задачи в силу сохраняемого мотивационного напряжения запоминаются… … Большая психологическая энциклопедия

Эффект Ресторфф называемый иначе эффект изоляции, эффект человеческой памяти, когда объект, выделяющийся из ряда сходных однородных объектов, запоминается лучше других. Описание Работа фон Ресторфф (1906−1962) была проведена в ряду других… … Википедия

Закономерность, выявленная Б.В. Зейгарник, в силу которой эффективность запоминания материала зависит от степени и формы завершения действия. А именно, лучше запоминается та информация, которая связана с оставшимся незаконченным действием, что… … Психологический словарь

эффект Зейгарник - Этимология. Происходит от лат. effectus действие, результат. Автор. Б.В.Зейгарник. Категория. Феномен памяти. Специфика. В соответствии с ним эффективность запоминания материала зависит от степени и формы завершения действия. Лучше запоминается… … Большая психологическая энциклопедия