在上世紀(jì)60年代，美國(guó)卡耐基－梅隆大學(xué)的心理學(xué)家赫伯特·西蒙（Herbert Simon，1978年諾貝爾獎(jiǎng)得主）和威廉·蔡斯（William Chase），試圖通過(guò)研究專家的
記憶局限性來(lái)更好地洞察專家的記憶能力。按照德赫羅特的研究思路，他們請(qǐng)各個(gè)級(jí)別的棋手重建曾被人動(dòng)過(guò)的棋局。不過(guò)這盤棋局不是大師對(duì)弈后的殘局，而是一盤亂擺的棋局。在重建這盤隨機(jī)棋局時(shí)，棋手間的差距并不明顯。
因此，象棋運(yùn)動(dòng)中的特異性記憶不只取決于象棋這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)，還取決于棋局的類型。這些實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了早期的研究結(jié)果，有力地證明了能力的非通用性，不同的領(lǐng)域需要不同的能力。早在一個(gè)世紀(jì)前，美國(guó)心理學(xué)家愛(ài)德華·桑代克(Edward Thorndike)就首先提出了上述理論。當(dāng)時(shí)他指出，拉丁語(yǔ)說(shuō)得好不等于英語(yǔ)水平高，幾何證明也不能教會(huì)人們?cè)谌粘Ｉ钪羞\(yùn)用邏輯思維。
象棋大師要處理的信息，數(shù)量極其龐大，似乎已經(jīng)超越了人類
記憶的極限。為了解釋他們這種超凡的能力，西蒙引入了模塊理論。1956年，美國(guó)普林斯頓大學(xué)的心理學(xué)家喬治·米勒(George Miller)曾發(fā)表過(guò)一篇著名的論文——《非凡的數(shù)字7±2》。米勒在論文中指出，人的記憶有一定的限度，每次只能處理5～9條信息。西蒙強(qiáng)調(diào)說(shuō)，通過(guò)把不同層次的信息構(gòu)建成一個(gè)一個(gè)模塊，大師就能突破記憶的極限。通過(guò)這種方法，他們會(huì)去捕捉5～9個(gè)模塊，而不是5～9個(gè)具體細(xì)節(jié)。
以“Mary had a little lamb”（瑪麗有一只小羊羔）這句詩(shī)為例。詩(shī)里的信息模塊數(shù)取決于讀者對(duì)詩(shī)歌與英語(yǔ)的熟悉程度。對(duì)于以英語(yǔ)為母語(yǔ)的人，這句詩(shī)是一個(gè)非常大的模塊——著名詩(shī)歌的一部分；對(duì)于懂英語(yǔ)卻不懂詩(shī)歌的人，這就是一句話——一個(gè)完整的模塊；對(duì)于記得單詞卻不明白含義的人，這句話是5個(gè)模塊（單詞）；而對(duì)于認(rèn)得字母，卻不認(rèn)識(shí)單詞的人，這句詩(shī)就是18個(gè)模塊（字母）！
在象棋新手和象棋大師之間就能清楚地看到這種差別。假如有一個(gè)擺著20個(gè)棋子的棋局放在面前，新手和大師會(huì)怎么處理其中的信息呢？新手滿眼都是棋格，而棋子又有多種擺法，因此他獲取的信息模塊遠(yuǎn)多于20個(gè)。那么大師呢？他會(huì)將棋局整體化，然后把整個(gè)棋局分割成5～6個(gè)模塊，這樣記起來(lái)不就輕松多了！根據(jù)獲取一個(gè)新的記憶模塊所花掉的時(shí)間，以及普通棋手成長(zhǎng)為大師級(jí)選手所需要的時(shí)間，西蒙估算出了象棋大師的大腦中存儲(chǔ)的信息模塊數(shù)：5萬(wàn)～10萬(wàn)個(gè)！就像我們聽(tīng)?zhēng)讉(gè)字就能背出一首古詩(shī)一樣，象棋大師只要看一眼棋局，就能從記憶中提取出相應(yīng)的信息模塊。
但是模塊理論還有缺陷。對(duì)一些
記憶現(xiàn)象，例如當(dāng)大師們精力分散時(shí)，他們的表現(xiàn)并沒(méi)有受到明顯影響，模塊理論就無(wú)法給出合理的解釋。佛羅里達(dá)州立大學(xué)的K·安德斯·埃里克森（K.Anders Ericsson）與蔡內(nèi)斯認(rèn)為，可能還存在另外一種機(jī)制，使得專家可以把長(zhǎng)時(shí)記憶當(dāng)作暫存區(qū)使用。埃里克森說(shuō)：“訓(xùn)練有素的棋手在不看棋盤的情況下，能以幾乎正常的水平下棋，要用模塊理論來(lái)解釋這樣的事例，幾乎不可能。因?yàn)槟惚仨毾攘私馄寰郑缓蟛拍茉谟洃浿邪阉鰜?lái)。”這一處理過(guò)程需要改變已有的信息模塊，就像倒背 “Mary had a little lamb”，雖然可以做到，但是很難，而且還會(huì)錯(cuò)誤不斷。然而在下盲棋的時(shí)候，象棋大師仍然可以精準(zhǔn)快速地下棋，讓對(duì)手無(wú)所適從。
埃里克森還引證了內(nèi)科醫(yī)生的學(xué)習(xí)過(guò)程。醫(yī)生們先把信息變?yōu)殚L(zhǎng)時(shí)記憶，當(dāng)需要使用這些信息來(lái)診斷疾病時(shí)，再把它從記憶中提取出來(lái)。埃里克森還列舉了一個(gè)最普通、最常見(jiàn)的例子——閱讀。1995年，他在研究中發(fā)現(xiàn)，越是熟練的讀者越不容易受到干擾。就算閱讀被打斷，熟練的讀者也能在幾秒鐘的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)原有的閱讀速度。研究人員用長(zhǎng)時(shí)工作記憶來(lái)解釋這一現(xiàn)象。這一說(shuō)法似乎自相矛盾，因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)記憶與工作記憶是兩個(gè)相互對(duì)立的概念。不過(guò)在2001年，德國(guó)康斯坦茨大學(xué)進(jìn)行的大腦成像研究卻為這一說(shuō)法提供了依據(jù)。研究結(jié)果表明，較之新手，專業(yè)棋手的長(zhǎng)時(shí)記憶顯然更容易激活。
上世紀(jì)90年代末期，西蒙曾提出過(guò)一種競(jìng)爭(zhēng)理論。英國(guó)倫敦布魯內(nèi)爾大學(xué)的費(fèi)爾南德·戈貝特（Fernand Gobet）對(duì)它推崇備至。競(jìng)爭(zhēng)理論實(shí)際上是模塊理論的延伸，它引入了“模板”的概念，也就是一種極其典型并包含了大約12只棋子的大型布局。模板擁有許多插口，大師可以插入卒或者相這樣的變量。再以詩(shī)句“Mary had a little lamb”為例，如果某個(gè)詞的韻律與詩(shī)句中的詞等同，那么就可以用這個(gè)詞來(lái)替換詩(shī)中的詞。例如，用“Larry”替代“Mary”，用“pool”來(lái)替代“school”等等。任何知道原始模塊的人，都能在瞬間插入另一個(gè)詞。
