Spaced repetition a nauka – jak to działa?

Spaced repetition a nauka

Ugruntowany dziś termin spaced repetition jak dotąd nie doczekał się jednoznacznego odpowiednika w języku polskim. Bywa tłumaczony na „powtórki w interwałach”, „efekt interwałów”, „zoptymalizowane powtórki” lub bardziej opisowo.

My w SuperMemo najczęściej posługujemy się hasłem „inteligentne powtórki” lub „optymalizacja powtórek”, choć w głębi duszy myślimy po prostu „metoda SuperMemo”, bo to dzięki publikacjom SuperMemo i o SuperMemo pojęcie to zrobiło zawrotną międzynarodową karierę. A wszystko zaczęło się w 1990 i 1994 roku, kiedy zbitka słów spaced (pl. rozstawiony, rozłożony) i repetition (pl. powtórka), wcześniej mało znana w świecie naukowym, pojawiła się w publikacjach dr. Piotra Woźniaka (który wymyślił i opracował inteligentne powtórki) w nowym, bogatszym znaczeniu, które przypisujemy mu współcześnie. No dobrze, do historii jeszcze wrócimy. Czym właściwie są te inteligentne powtórki, zwane czasem optymalnymi lub aktywnymi powtórkami?

Jak działa system spaced repetition (nazwany oficjalnie metodą inteligentnych powtórek)?

Jest to regulowanie powtórek w taki sposób, aby zminimalizować ich liczbę, czyli czas spędzany na naukę, i jednocześnie osiągnąć zamierzony efekt retencji wiedzy, czyli ilości informacji stale pamiętanych. Z matematycznego punktu widzenia mamy do czynienia z procesem optymalizacji, który można sobie wyobrazić jako czarną skrzynkę lub po prostu nasz mózg, któremu podajemy różne sekwencje powtórek i w efekcie otrzymujemy różne rezultaty w postaci skuteczności lub poziomu pamiętania. Nie jest to łatwe, bo — jak już wiemy z artykułu o krzywej zapominania — proces nauki jest bardzo indywidualny, a więc trudno go przewidzieć. Podobnie jednak jak w przypadku badań i krzywej zapominania Ebbinghausa, można zaobserwować istotne reguły rządzące pamięcią długotrwałą. To właśnie dzięki wykryciu i okiełznaniu tych reguł nauka z systemem powtórek SuperMemo może być tak genialnie skuteczna.

Najważniejsze z nich to:

  • Reguła nr 1: Z każdym skutecznym przypomnieniem informacji jej indywidualna krzywa zapominania robi się bardziej płaska.
  • Reguła nr 2: Z każdym skutecznym przypomnieniem informacji rośnie jej stabilność w pamięci.
  • Reguła nr 3: Im wyższa stabilność informacji, tym dłuższy może być okres do kolejnej powtórki.
  • Reguła nr 4: Niepamiętanie informacji podczas powtórki oznacza, że jej proces nauki i utrwalania zaczyna się od nowa.
  • Reguła nr 5: Im później wykonasz kolejną skuteczną powtórkę informacji, tym bardziej wzrośnie jej stabilność.

Dodajmy do tego 3 reguły omówione już w artykule o krzywej zapominania, czyli:

  • im trudniejsza informacja, tym bardziej stroma jej krzywa zapominania,
  • im większy odstęp do kolejnej powtórki informacji, tym mniejsza szansa jej skutecznego przypomnienia,
  • 2 najważniejsze parametry, które określają stan informacji w pamięci, to jej odtwarzalność i stabilność

i mamy „cudowny” przepis na spaced repetition.

Najlepszą jak dotąd i chyba najczęściej cytowaną ilustrację spaced repetition zawdzięczamy artykułowi na temat Piotra Woźniaka i SuperMemo, który w 2008 roku ukazał się w czasopiśmie Wired. Dlatego posłużymy się nią tutaj.

Krzywa zapominania

Jak działa SuperMemo. Źródło: Wired

Ilustracja pokazuje, jak z każdym kolejnym przypomnieniem informacji jej krzywa zapominania robi się coraz bardziej płaska, pozwalając na wydłużanie odstępów do kolejnych powtórek (reguły 1, 2 i 3 powyżej).

Na czym polega nasz program do powtórek i nauka z SuperMemo?

Zaznaczony na wykresie poziom 90% to domyślny w SuperMemo moment wyznaczenia optymalnej powtórki. Oznacza to, że jej data wypada w dniu, w którym według algorytmu SuperMemo szansa pamiętania spadnie do 90%. W praktyce oznacza to, że jeżeli korzystasz z naszej aplikacji regularnie i bez opóźnień, to na 100 powtórek powinieneś/powinnaś być w stanie pamiętać odpowiedzi do ok. 90 z nich. Jako że powtórki wyznaczone na dany dzień to te aktualnie najtrudniejsze do przypomnienia, poziom pamiętania w całym Twoim materiale (czyli np. w kursie) będzie odpowiednio wyższy i powinien wynosić ok. 95%. W niektórych wersjach programu SuperMemo można ustawiać poziom zapomnień, powodując na przykład, że częstotliwość powtórek będzie mniejsza (co oznacza mniej czasu poświęcanego na naukę) kosztem tego, że niższy będzie też udział informacji (czyli ilość materiału), które będziesz na bieżąco pamiętać.

To, czego wykres z Wired nie pokazuje, to niezwykle ciekawe reguły 4 i 5. Regulują one delikatny stan równowagi pomiędzy wyborami „powtarzać czy nie powtarzać”.

Reguła 4 mówi, że każde zapomnienie powoduje rozpoczęcie procesu powtarzania od zera, czyli aby trwale pamiętać, ponownie musimy zaczynać od krótkich odstępów między powtórkami i mozolnie je zwiększać poprzez kolejne przypomnienia. Oczywiście jest to duże uproszczenie. Raz zapamiętana informacja, nawet jeżeli uległa zapomnieniu, nie będzie identyczna z taką, której nigdy jeszcze nie poznaliśmy — podobnie jak dwie zupełnie nowe informacje nie będą równie trudne lub łatwe do zapamiętywania, bo różnie dopasowują się do wiedzy, którą już posiadamy. Zgodnie z 2-składnikowym modelem pamięci opracowanym przez dr. Woźniaka i współautorów, informacje zapomniane to takie, których odtwarzalność spadła poniżej poziomu pozwalającego na przypomnienie. Ale wśród tych informacji mogą być wspomnienia bardziej lub mniej stabilne. Możesz nie pamiętać numeru telefonu do przyjaciółki, który setki razy wybierałeś/-łaś ręcznie, dzwoniąc do niej regularnie wiele lat temu. Możesz też zapomnieć nowy znak języka mandaryńskiego, którego nauczyłeś/-łaś się wczoraj i z którym nie masz żadnych skojarzeń. Te dwie informacje, choć obie zapomniane, będą miały skrajnie różne poziomy stabilności. Stabilność, czy innymi słowy trwałość śladu pamięciowego numeru telefonu do przyjaciółki będzie oczywiście wielokrotnie wyższa od trwałości znaku mandaryńskiego. Aktualny poziom stabilności wspomnień, a także ich stopień trudności wpłynie na to, jak dynamiczny będzie powrót do ponownego pamiętania. Dla numeru do przyjaciółki może to być jedno odtworzenie tej informacji i znów będziesz go pamiętać latami. Dla znaku może to być mozolny proces powoli rosnących interwałów między przypomnieniami oraz niestety kolejnych zapomnień.

Może najciekawsza i najbardziej zaskakująca reguła została nam do omówienia na koniec. To reguła nr 5, która sprawia, że wyznaczanie optymalnych terminów powtórek przypomina grę w kasynie z ciągłym obstawianiem pełnej puli. Im dłużej grasz, tym więcej wygrywasz, tyle że jeżeli nie wycofasz się w porę, to przegrasz wszystko.

Nasza reguła 5 mówi, że im bardziej przeciągniesz powtórkę w czasie, tym większy będzie jej efekt utrwalający Twoje wspomnienie w pamięci. Pokazuje to poniższy przykładowy wykres zależności wzrostu trwałości wspomnień od momentu przypomnienia, który jest efektem badań SuperMemo. Wykonanie kolejnej powtórki zaraz po jej zapamiętaniu lub powtórzeniu, czyli kiedy szansa jej odtworzenia wynosi 100%, nie wpływa w żaden sposób na utrwalenie tej informacji. W takim przypadku mnożnik nowego poziomu stabilności jest bliski 1, czyli stabilność śladu pamięciowego nie wzrasta. Z kolei powtórka wykonana z sukcesem w chwili, kiedy odtwarzalność wynosi 90%, spowoduje wzrost stabilności o około połowę (współczynnik wzrostu ok. 1,5). Jeżeli uda nam się przypomnieć sobie informację, której odtwarzalność jest bliska zeru, jej wzrost stabilności może być w tym wypadku nawet 10-krotny, co przekłada się wprost na 10-krotny wzrost odstępu do kolejnej polecanej do wykonania powtórki.

Krzywa zapominania

Krzywa wzrostu stabilności śladu pamięciowego jako funkcja jego odtwarzalności. Źródło: badania SuperMemo

Hej, skoro tak, to im później powtarzamy, tym lepiej. A więc opłaca się maksymalnie przeciągać powtórki w czasie, eureka! Tak, ale uwaga — tylko pod warunkiem, że pamiętasz. Jeżeli podczas procesu powtarzania okaże się, że zapomniałeś/-łaś, to Twoja inwestycja w naukę poszła na marne, a zapamiętywanie musisz zacząć prawie od zera.

A teraz wyobraź sobie program do powtórek w formie aplikacji komputerowej, która bierze te wszystkie reguły pod uwagę, a dodatkowo zna ich matematyczne formuły i konkretne współczynniki wyliczone z milionów powtórek, zna całą Twoją historię pamiętania w kursach, z których korzystasz, i może ją porównać do danych statystycznych wszystkich użytkowników. Następnie przelicza te wszystkie dane w mgnieniu oka i wraca do Ciebie z optymalną datą powtórki. Tak właśnie działa SuperMemo 🙂