تعلم التسلسل

في علم النفس المعرفي ، يُعدّ تعلّم التسلسل جزءًا لا يتجزأ من القدرات البشرية، فهو عنصر أساسي في التعلّم الواعي وغير الواعي، فضلًا عن الأنشطة اليومية. تُستخدم تسلسلات المعلومات أو الأفعال في مهام يومية متنوعة، بدءًا من ترتيب الأصوات في الكلام، مرورًا بترتيب الحركات في الكتابة أو العزف على الآلات الموسيقية، وصولًا إلى ترتيب الأفعال في قيادة السيارة. ^{[ 1 ]} يُمكن استخدام تعلّم التسلسل لدراسة اكتساب المهارات، وفي دراسات تشمل فئات مختلفة، من مرضى الاضطرابات العصبية والنفسية إلى الرضع. ^{[ 1 ]} ووفقًا لريتر ونيرب، "يؤثر ترتيب عرض المادة تأثيرًا كبيرًا على ما يتم تعلّمه، وسرعة تحسّن الأداء، بل وأحيانًا على إمكانية تعلّم المادة من الأساس". ^{[ 2 ]} يُعرف تعلّم التسلسل، الذي يُفهم على نطاق أوسع كشكل من أشكال التعلّم الصريح، بأنه يُدرس الآن أيضًا كشكل من أشكال التعلّم الضمني، بالإضافة إلى أشكال أخرى من التعلّم. ويُشار إلى تعلّم التسلسل أيضًا بالسلوك التسلسلي، وتسلسل السلوك، والترتيب التسلسلي في السلوك.

في النصف الأول من القرن العشرين، اعتقدت مارغريت فلو واشبورن وجون بي. واتسون وغيرهما من علماء السلوك أن تسلسل السلوك يخضع لسلسلة ردود الفعل، التي تنص على أن التحفيز الناتج عن حركة أولية يُحفز حركة إضافية، والتي بدورها تُحفز حركة إضافية أخرى، وهكذا. في عام ١٩٥١، نشر كارل لاشلي ، عالم وظائف الأعصاب بجامعة هارفارد ، بحثًا بعنوان "مشكلة الترتيب التسلسلي في السلوك"، تناول فيه المعتقدات السائدة آنذاك حول تعلم التسلسل، وعرض فرضيته. وقد انتقد الرأي السابق استنادًا إلى ستة أدلة:

السطر الأول هو أن الحركات قد تحدث حتى عند انقطاع التغذية الراجعة الحسية . والثاني هو أن بعض تسلسلات الحركة تحدث بسرعة كبيرة بحيث لا يمكن تحفيز عناصرها بالتغذية الراجعة من العناصر السابقة. يلي ذلك أن الأخطاء السلوكية تشير إلى وجود خطط داخلية لما سيتم فعله لاحقًا. كما أن الوقت اللازم لبدء تسلسل الحركة قد يزداد مع طول التسلسل أو تعقيده. السطر التالي هو أن خصائص الحركات التي تحدث في بداية التسلسل يمكن أن تتنبأ بخصائص لاحقة. وأخيرًا، يمكن أن يشير النشاط العصبي إلى الاستعداد لأحداث سلوكية قادمة، بما في ذلك أحداث سلوكية قادمة في المستقبل البعيد نسبيًا. ^{[ 3 ]}

جادل لاشلي بأن تعلم التسلسل، أو الترتيب السلوكي، لا يُعزى إلى التغذية الراجعة الحسية. بل اقترح وجود خطط سلوكية، إذ يُهيئ الجهاز العصبي بعض السلوكيات دون غيرها. وأوضح أن هذه الخطط تخضع لتنظيم هرمي . وقدّم عدة أدلة، أولها أن السياق يُغيّر التفسيرات الوظيفية للسلوكيات نفسها، كما هو الحال في تفسير عبارات مثل "wright, right, right, rite, write" تبعًا لسياق الجملة. فكلمة "right" قد تُفسّر على أنها اتجاه أو شيء جيد، بحسب السياق. ويُشير دليل آخر إلى أن الأخطاء جزء من السلوك البشري، باعتبارها تنظيمًا هرميًا. إضافةً إلى ذلك، فإن "التنظيم الهرمي للخطط ينبع من توقيت التسلسلات السلوكية". فكلما طالت العبارة، زاد وقت الاستجابة، وهو ما يُسهم في "فك تشفير" أو "استيعاب" الخطط الهرمية. ومن الأدلة الأخرى سهولة أو صعوبة تعلم التسلسل. يستطيع العقل تكوين "ذاكرة لما سيحدث" بالإضافة إلى "ذاكرة لما حدث". ويتمثل الدليل الأخير على التنظيم الهرمي للخطط في "التجميع" . هذه المهارة تجمع وحدات متعددة في وحدات أكبر. ^{[ 3 ]}

يوجد نوعان رئيسيان من تعلم التسلسل : الصريح والضمني ، ولكل منهما فئات فرعية. عُرف تعلم التسلسل الصريح ودُرِس منذ اكتشافه. إلا أن تعلم التسلسل الضمني حظي مؤخرًا باهتمام وبحوث متزايدة. وباعتباره أحد أشكال التعلم الضمني ، فإنه يُعنى بأساليب التعلم الكامنة التي يجهلها الأفراد ، أي التعلم دون وعي. ولا تزال خصائص التعلم الضمني وآلياته محل نقاش. ^{[ 4 ]} ومن أشكال تعلم التسلسل الضمني الأخرى: تعلم التسلسل الحركي، وتعلم التسلسل الزمني، وتعلم التسلسل الترابطي .

تُستخدم مسائل تعلم التسلسلات لفهم أنواع تعلم التسلسلات المختلفة بشكل أفضل. توجد أربع مسائل أساسية في تعلم التسلسلات: التنبؤ بالتسلسل، وتوليد التسلسلات، والتعرف على التسلسلات، واتخاذ القرارات التسلسلية. توضح هذه المسائل كيفية صياغة التسلسلات، والأنماط التي تتبعها، وكيفية ارتباط مسائل تعلم التسلسلات المختلفة ببعضها البعض.

يحاول التنبؤ بالتسلسل توقع العنصر التالي مباشرةً في التسلسل بناءً على جميع العناصر السابقة. أما توليد التسلسل فهو في الأساس مماثل للتنبؤ بالتسلسل: محاولة لتجميع التسلسل عنصرًا تلو الآخر بالطريقة التي يحدث بها بشكل طبيعي. يعتمد التعرف على التسلسل على معايير محددة لتحديد ما إذا كان التسلسل صحيحًا. ينقسم اتخاذ القرارات التسلسلية أو توليد التسلسل من خلال الإجراءات إلى ثلاثة أنواع: موجه نحو الهدف، وموجه نحو المسار، ومُعزز للتعزيز. تسعى هذه الأنواع الثلاثة جميعها إلى اختيار الإجراء (الإجراءات) أو الخطوة (الخطوات) التي ستؤدي إلى الهدف في المستقبل. ^{[ 5 ]}

تعكس مشاكل تعلم التسلسل هذه التنظيم الهرمي للخطط لأن كل عنصر في التسلسلات يبني على العناصر السابقة.

في تجربة كلاسيكية نُشرت عام ١٩٦٧، أثبت ألفريد ل. ياربوس أنه على الرغم من أن الأشخاص الذين شاهدوا صورًا شخصية أفادوا بإدراكهم للصورة ككل، إلا أن حركات أعينهم كانت تُركز تباعًا على الأجزاء الأكثر دلالة في الصورة. تشير هذه الملاحظات إلى وجود عملية حركية عينية متسلسلة خفية وراء عملية إدراك الوجه التي تبدو متوازية. ^{[ ٦ ]} من الملاحظات الشائعة أنه عند اكتساب مهارة ما ، نكون أكثر انتباهًا في المرحلة الأولية، ولكن بعد الممارسة المتكررة، تصبح المهارة شبه تلقائية؛ ^{[ ٧ ]} وهذا ما يُعرف أيضًا بالكفاءة اللاواعية . حينها، يمكننا التركيز على تعلم فعل جديد مع أداء الأفعال التي تعلمناها سابقًا بمهارة. وهكذا، يبدو أنه يتم إنشاء رمز عصبي أو تمثيل للمهارة المكتسبة في دماغنا، والذي يُطلق عليه عادةً الذاكرة الإجرائية . تُشفّر الذاكرة الإجرائية الإجراءات أو الخوارزميات بدلًا من الحقائق.

توجد العديد من مجالات التطبيق الأخرى لتعلم التسلسل. لطالما شكلت كيفية تعلم البشر للإجراءات المتسلسلة مشكلة بحثية في العلوم المعرفية ، وهي حاليًا موضوع رئيسي في علم الأعصاب . وقد أُجريت أبحاث في عدة تخصصات، بما في ذلك الذكاء الاصطناعي والشبكات العصبية والهندسة. ^{[ 8 ]} للاطلاع على منظور فلسفي، انظر الاستدلال الاستقرائي ومشكلة الاستقراء . وللاطلاع على منظور نظري في علوم الحاسوب، انظر نظرية سولومونوف للاستدلال الاستقرائي والبرمجة الاستقرائية . وللاطلاع على منظور رياضي، انظر الاستقراء .

• صن، رون؛ جايلز، سي. لي، محرران. (2001). نماذج وخوارزميات وتطبيقات تعلم التسلسل . سلسلة محاضرات في علوم الحاسوب. المجلد  1828. نيويورك/برلين: سبرينغر. ISBN 978-3-540-41597-8.
• كيشيت، جوزيف؛ بينجيو، سامي، محرران. (2009). التعرف التلقائي على الكلام والمتحدث: طرق الهامش الكبير والنواة . تشيتشستر، المملكة المتحدة/هوبوكين، نيو جيرسي: جون وايلي وأولاده. ISBN 978-0-470-74204-4.
• ريولو، ريك؛ ترينت ماكوناغي؛ إيكاترينا فلاديسلافليفا، محررون. (2010). نظرية البرمجة الجينية وتطبيقها، الجزء الثامن . سبرينغر-فيرلاغ نيويورك. ISBN 978-1-4419-7746-5.
• سميلكشتاين، ريتا (18 مارس 2011). لقد وُلدنا لنتعلم: استخدام عملية التعلم الطبيعية للدماغ لإنشاء مناهج اليوم (  الطبعة الثانية). ثاوزند أوكس، كاليفورنيا: دار كورون للنشر. ISBN 978-1-4129-7938-2.
• رولاند إل إيه وشانكس دي آر (أبريل 2006). " تعلم التسلسل وصعوبة الاختيار". مجلة علم النفس التجريبي: الإدراك والأداء البشري . 32 (2): 287-299 . doi : 10.1037/0096-1523.32.2.287 . ISSN 0096-1523 . OCLC 109192123. PMID 16634671 .   
• سبيجل، ر. وماكلارين، إ. ب. (أبريل 2006). "التعلم التسلسلي الترابطي لدى البشر". مجلة علم النفس التجريبي: عمليات سلوك الحيوان . 32 (2): 150-163 . doi : 10.1037/0097-7403.32.2.150 . ISSN 0097-7403 . OCLC 109191993. PMID 16634658 .   
• سافيون-ليميو ، تي، وجيه إيه بيلي، وفي بي بينهون (مايو 2009). "المساهمات النمائية في تعلم التسلسل الحركي". بحوث الدماغ التجريبية . 195 (2): 293-306 . doi : 10.1007/s00221-009-1786-5 . ISSN 0014-4819 . OCLC 319879934. PMID 19363605. S2CID 10327961 .    {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
• جاجلياردي، سي، إيه تافانو، إيه سي توركوني، يو بوزولي، آر بورغاتي (2011). “التعلم المتسلسل في الشلل الدماغي”. طب أعصاب الأطفال . 44 (3): 207-213 . دوى : 10.1016/j.pediatrneurol.2010.10.004 . ISSN 0887-8994 . او سي ال سي 701964470 . بميد 21310337 .   {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
• سونغ، إس، وجيه إتش جيه هوارد، ودي في هوارد (أغسطس 2008). "تعلم التسلسل الإدراكي في مهمة زمن رد الفعل التسلسلي" . بحوث الدماغ التجريبية . 189 (2): 145-158 . doi : 10.1007/s00221-008-1411- z . ISSN 0014-4819 . OCLC 264650127. PMC 2672106. PMID 18478209 .    {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
• سايمون، جيه آر، إم ستولستورف، إل سي ويستباي، سي جيه فايديا، جيه إتش جيه هوارد، ودي في هوارد (يناير 2011). " النمط الجيني لناقل الدوبامين يتنبأ بالتعلم الضمني للتسلسل" . أبحاث الدماغ السلوكية . 216 (1): 452-457 . doi : 10.1016/j.bbr.2010.08.043 . ISSN 0166-4328 . OCLC 680073165. PMC 2975813. PMID 20817043 .    {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
• بو، جيه وسيدلر، آر دي (أبريل 2010). " التعلم الضمني المكاني والرمزي للتسلسل لدى الشباب وكبار السن". بحوث الدماغ التجريبية . 201 (4): 837-851 . doi : 10.1007/s00221-009-2098-5 . ISSN 0014-4819 . OCLC 603785018. PMID 19949778. S2CID 23350162 .    
• سويت، بروس (25 يناير 2007). "الركائز العصبية لتعلم التسلسل الحركي الكتابي". أطروحة دكتوراه . hdl : 1903/6687 . S2CID 141472398 . 
• مالمغرين، هيلج (1997). "الإدراك الحسي وتعلم التسلسل الزمني" . جامعة غوتنبرغ. قسم الفلسفة. hdl : 2077/19246 .
• غوريكيس، تي إم، ولاف، بي سي (2010). "ارتباطات مباشرة أم تحولات داخلية؟ استكشاف الآلية الكامنة وراء سلوك التعلم التسلسلي" ( ملف PDF) . العلوم المعرفية . 34 (1): 10-50 . doi : 10.1111/j.1551-6709.2009.01076.x . PMC 2853039. PMID 20396653 .  
• سونغ، سونبين؛ جيمس هـ. هوارد الابن، ودارلين ف. هوارد؛ هوارد، د. ف. (2007). " التعلم الضمني للتسلسل الاحتمالي مستقل عن الوعي الصريح" . التعلم والذاكرة . 14 (3): 167-176 . doi : 10.1101/lm.437407 . PMC 1838558. PMID 17351140 .  {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
• سيدلر، آر دي؛ أ. بوروشوثام، إس-جي كيم، ك. أوغوربيل، د. ويلينغهام، وج. آش؛ كيم، إس جي؛ أوغوربيل، ك؛ ويلينغهام، د؛ آش، ج. (أغسطس 2005). "الارتباطات العصبية للترميز والتعبير في تعلم التسلسل الضمني" ( ملف PDF) . بحوث الدماغ التجريبية . 165 (1): 114-124 . doi : 10.1007/s00221-005-2284-z . hdl : 2027.42/46543 . PMID 15965762. S2CID 631841 .  {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
• فيدوني، إريك د؛ بويد، لارا أ (25 يوليو 2008). " يحدث تعلم التسلسل الحركي على الرغم من اضطراب التغذية الراجعة البصرية والحسية الذاتية" . وظائف الدماغ والسلوك . 4 : 32. doi : 10.1186/1744-9081-4-32 . PMC 2507714. PMID 18655715 .  
• لاندو، سوزان م.؛ مارك دي إسبوزيتو (2006). "تعلم التسلسل لدى عازفي البيانو وغير العازفين: دراسة باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي للخبرة الحركية" (ملف PDF) . علم الأعصاب الإدراكي والعاطفي والسلوكي . 6 (3): 246-259 . doi : 10.3758/cabn.6.3.246 . PMID 17243360 .