ทฤษฎีการประมวลผลข้อมูลเป็นแนวทางในการศึกษาพัฒนาการทางปัญญาที่พัฒนามาจากประเพณีการทดลองของอเมริกาในด้านจิตวิทยา นักจิตวิทยาพัฒนาการที่ใช้ มุมมอง การประมวลผลข้อมูลจะอธิบายพัฒนาการทางจิตใจในแง่ของการเปลี่ยนแปลงตามวัยในส่วนประกอบพื้นฐานของจิตใจ เด็ก ทฤษฎีนี้ตั้งอยู่บนแนวคิดที่ว่ามนุษย์ประมวลผลข้อมูลที่ได้รับ แทนที่จะเพียงแค่ตอบสนองต่อสิ่งเร้า มุมมองนี้ใช้การเปรียบเทียบเพื่อพิจารณาว่าจิตใจทำงานเหมือนคอมพิวเตอร์ ในลักษณะนี้ จิตใจจึงทำงานเหมือนคอมพิวเตอร์ทางชีวภาพที่รับผิดชอบในการวิเคราะห์ข้อมูลจากสิ่งแวดล้อม ตามแบบจำลองการประมวลผลข้อมูลมาตรฐานสำหรับพัฒนาการทางจิตใจ กลไกของจิตใจประกอบด้วยกลไกความสนใจสำหรับการนำข้อมูลเข้ามา หน่วยความจำใช้งานสำหรับการจัดการข้อมูลอย่างกระตือรือร้น และหน่วยความจำระยะยาวสำหรับการเก็บข้อมูลไว้เพื่อนำไปใช้ในอนาคต^{[ 1 ]} ทฤษฎีนี้กล่าวถึงว่าเมื่อเด็กเติบโตขึ้น สมองของพวกเขาก็เติบโตตามไปด้วย นำไปสู่ความก้าวหน้าในความสามารถในการประมวลผลและตอบสนองต่อข้อมูลที่ได้รับผ่านประสาทสัมผัส ทฤษฎีนี้เน้นรูปแบบการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ซึ่งแตกต่างจากทฤษฎีพัฒนาการทางปัญญาของนักทฤษฎีด้านพัฒนาการทางปัญญา เช่นทฤษฎีพัฒนาการทางปัญญาของฌอง ปิอาเจต์ที่กล่าวว่าพัฒนาการทางความคิดเกิดขึ้นเป็นขั้นๆ ในแต่ละครั้ง

ทฤษฎีการประมวลผลข้อมูลแบบง่ายๆ นั้นเปรียบเทียบสมองของมนุษย์กับคอมพิวเตอร์หรือหน่วยประมวลผลพื้นฐาน โดยตั้งทฤษฎีว่าสมองทำงานตามลำดับขั้นตอนที่กำหนดไว้ เช่นเดียวกับคอมพิวเตอร์ ลำดับขั้นตอนนั้นเป็นดังนี้ "รับข้อมูลเข้า ประมวลผลข้อมูล และส่งผลลัพธ์ออก"

ทฤษฎีนี้ชี้ให้เห็นว่ามนุษย์เราจะประมวลผลข้อมูลในลักษณะที่คล้ายคลึงกัน เช่นเดียวกับที่คอมพิวเตอร์รับข้อมูลเข้า จิตใจจะรับข้อมูลผ่านประสาทสัมผัสหากข้อมูลนั้นได้รับความสนใจ ข้อมูลนั้นจะเคลื่อนไปยังหน่วยความจำระยะสั้น ขณะที่อยู่ในหน่วยความจำระยะสั้นหรือหน่วยความจำใช้งาน จิตใจจะสามารถใช้ข้อมูลนั้นเพื่อจัดการกับสภาพแวดล้อมได้ จากนั้นข้อมูลจะถูกเข้ารหัสไปยังหน่วยความจำระยะยาว ซึ่งเป็นที่ที่ข้อมูลจะถูกจัดเก็บไว้ ข้อมูลสามารถเรียกคืนได้เมื่อจำเป็นโดยใช้หน่วยบริหารส่วนกลาง หน่วยบริหารส่วนกลางสามารถเข้าใจได้ว่าเป็นจิตสำนึก หน่วยบริหารส่วนกลางสามารถดึงข้อมูลจากหน่วยความจำระยะยาวกลับไปยังหน่วยความจำใช้งานเพื่อใช้งานได้ เช่นเดียวกับที่คอมพิวเตอร์ประมวลผลข้อมูล นี่คือวิธีที่คิดว่าจิตใจของเราประมวลผลข้อมูล ผลลัพธ์ที่คอมพิวเตอร์ส่งออกมานั้นสามารถเปรียบเทียบได้กับผลลัพธ์ของข้อมูลของจิตใจผ่านพฤติกรรมหรือการกระทำ^{[ 2 ]}

แม้ว่าการประมวลผลข้อมูลจะเปรียบเทียบได้กับคอมพิวเตอร์ แต่ก็ยังมีอีกหลายอย่างที่ต้องอธิบาย การประมวลผลข้อมูลมีองค์ประกอบหลายอย่าง องค์ประกอบหลักคือคลังข้อมูล กระบวนการทางปัญญา และการรับรู้เชิงบริหาร^{[ 3 ]}

คลังข้อมูลคือสถานที่ต่างๆ ที่สามารถเก็บข้อมูลไว้ในจิตใจได้ ข้อมูลจะถูกเก็บไว้ในหน่วยความจำประสาทสัมผัสเพียงชั่วครู่ ข้อมูลนี้จะถูกเก็บไว้เพียงระยะเวลาสั้นๆ ก่อนที่เราจะย้ายข้อมูลไปยังหน่วยความจำระยะสั้นจอร์จ อาร์มิเทจ มิลเลอร์ค้นพบว่าหน่วยความจำระยะสั้นสามารถเก็บข้อมูลได้เพียง7 อย่าง (บวกหรือลบสอง)ในเวลาเดียวกัน^{[ 4 ]}ข้อมูลในที่นี้จะถูกเก็บไว้เพียง 15-20 วินาทีเท่านั้น ข้อมูลที่เก็บไว้ในหน่วยความจำระยะสั้นสามารถถูกส่งไปยังคลังหน่วยความจำระยะยาวได้ ไม่มีข้อจำกัดสำหรับข้อมูลที่เก็บไว้ในหน่วยความจำระยะยาว ข้อมูลที่เก็บไว้ที่นี่สามารถคงอยู่ได้หลายปี หน่วยความจำระยะยาวสามารถแบ่งออกเป็นหน่วย ความ จำเชิงความหมายหน่วย ความจำ เชิงเหตุการณ์และหน่วยความจำเชิงกระบวนการ^{[ 3 ]}หน่วยความจำเชิงความหมายประกอบด้วยข้อเท็จจริงหรือข้อมูลที่เรียนรู้หรือได้รับตลอดชีวิต หน่วยความจำเชิงเหตุการณ์เกี่ยวข้องกับประสบการณ์ส่วนตัวหรือเหตุการณ์จริงที่เกิดขึ้นในชีวิตของบุคคล^{[ 5 ]}สุดท้าย หน่วยความจำเชิงกระบวนการประกอบด้วยขั้นตอนหรือกระบวนการที่เรียนรู้ เช่น การขี่จักรยาน แต่ละอย่างเหล่านี้เป็นหมวดหมู่ย่อยของความทรงจำระยะยาว

กระบวนการทางปัญญาคือวิธีที่มนุษย์ถ่ายโอนข้อมูลระหว่างหน่วยความจำต่างๆ กระบวนการที่สำคัญในการถ่ายโอนข้อมูล ได้แก่ การเข้ารหัส การดึงข้อมูล และการรับรู้ การเข้ารหัสคือกระบวนการถ่ายโอนข้อมูลจากหน่วยความจำระยะสั้นไปยังหน่วยความจำระยะยาวโดยการเชื่อมโยงข้อมูลจากหน่วยความจำระยะยาวกับรายการในหน่วยความจำระยะสั้น ซึ่งสามารถทำได้ผ่านเทคนิคการจำ การดึงข้อมูลใช้เพื่อนำข้อมูลจากหน่วยความจำระยะยาวกลับมายังหน่วยความจำระยะสั้น ซึ่งสามารถทำได้ผ่านเทคนิคการเรียกคืนข้อมูลที่หลากหลาย การรับรู้คือการใช้ข้อมูลที่ประมวลผลแล้วเพื่อตีความสภาพแวดล้อม เทคนิคที่มีประโยชน์อีกอย่างหนึ่งที่ George Miller แนะนำคือการเข้ารหัสใหม่ การเข้ารหัสใหม่คือกระบวนการจัดกลุ่มหรือจัดระเบียบข้อมูลที่จิตใจกำลังทำงานอยู่ วิธีการเข้ารหัสใหม่ที่ประสบความสำเร็จคือการแบ่งกลุ่ม ข้อมูล ^{[ 4 ]}การแบ่งกลุ่มข้อมูลใช้เพื่อจัดกลุ่มชิ้นส่วนของข้อมูลเข้าด้วยกัน แต่ละหน่วยของข้อมูลถือเป็นกลุ่มข้อมูล ซึ่งอาจเป็นคำหนึ่งคำหรือหลายคำ ^{[ 6 ]}วิธีนี้มักใช้เมื่อพยายามจดจำหมายเลขโทรศัพท์

การคิดเชิงบริหารคือแนวคิดที่ว่าบุคคลตระหนักถึงวิธีการประมวลผลข้อมูลของตนเอง พวกเขารู้จุดแข็งและจุดอ่อนของตนเอง แนวคิดนี้คล้ายคลึงกับการคิดเชิงเมตา (metacognition ) จิตสำนึกมีอำนาจควบคุมกระบวนการต่างๆ ในทฤษฎีการประมวลผลข้อมูล

การประมวลผลข้อมูลในฐานะแบบจำลองสำหรับการคิดและการเรียนรู้ของมนุษย์เป็นส่วนหนึ่งของการฟื้นตัวของมุมมองด้านการเรียนรู้ เชิงปัญญา มุมมองเชิงปัญญาเชื่อว่าสภาวะทางจิตที่ซับซ้อนส่งผลต่อการเรียนรู้และพฤติกรรมของมนุษย์ และสภาวะทางจิตดังกล่าวสามารถตรวจสอบได้ทางวิทยาศาสตร์ คอมพิวเตอร์ซึ่งประมวลผลข้อมูลนั้นมีสภาวะภายในที่ส่งผลต่อการประมวลผล ดังนั้น คอมพิวเตอร์จึงเป็นแบบจำลองสำหรับสภาวะทางจิตของมนุษย์ที่เป็นไปได้ ซึ่งให้เบาะแสและทิศทางแก่ผู้วิจัยในการทำความเข้าใจการคิดและการเรียนรู้ของมนุษย์ในฐานะการประมวลผลข้อมูล โดยรวมแล้ว แบบจำลองการประมวลผลข้อมูลช่วยฟื้นฟูแนวคิดเรื่องกระบวนการทางจิต ซึ่งเป็นกระบวนการที่ไม่สามารถสังเกตได้โดยตรง ให้เป็นสาขาการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่ถูกต้องตามกฎหมาย

จอร์จ อาร์มิเทจ มิลเลอร์เป็นหนึ่งในผู้ก่อตั้งสาขาจิตวิทยาที่เรียกว่าการรับรู้ เขามีบทบาทสำคัญในทฤษฎีการประมวลผลข้อมูล เขาทำการวิจัยเกี่ยวกับความจุของหน่วยความจำใช้งาน โดยค้นพบว่าคนเราสามารถจดจำได้เพียง 7 บวกหรือลบ 2 รายการเท่านั้น เขายังสร้างคำว่าการจัดกลุ่ม (chunking) เมื่ออธิบายวิธีการใช้หน่วยความจำระยะสั้นให้เกิดประโยชน์สูงสุด^{[ 7 ]}

นักทฤษฎีอีกสองท่านที่เกี่ยวข้องกับทฤษฎีการประมวลผลข้อมูลทางปัญญา ได้แก่ริชาร์ด ซี. แอตกินสันและริชาร์ด ชิฟฟรินในปี 1968 ทั้งสองท่านนี้ได้เสนอทฤษฎีความจำแบบหลายขั้นตอน พวกเขาอธิบายว่านับตั้งแต่ข้อมูลถูกส่งไปยังระบบประมวลผล ข้อมูลจะผ่านขั้นตอนต่างๆ จนกระทั่งถูกจัดเก็บอย่างสมบูรณ์ พวกเขาแบ่งขั้นตอนนี้ออกเป็นความจำทางประสาทสัมผัส ความจำระยะสั้น และความจำระยะยาว (แอตกินสัน)

ต่อมาในปี พ.ศ. 2517 Alan BaddeleyและGraham Hitchได้มีส่วนร่วมมากขึ้นในทฤษฎีการประมวลผลข้อมูลผ่านการค้นพบของพวกเขาเอง พวกเขาได้เพิ่มความเข้าใจเกี่ยวกับหน่วยความจำผ่านหน่วยบริหารส่วนกลาง วงจรเสียง และสมุดร่างภาพเชิงพื้นที่ Baddeley ได้ปรับปรุงแบบจำลองของเขาในภายหลังด้วยบัฟเฟอร์เหตุการณ์^{[ 8 ]}

แบบจำลองความจำของ Atkinson–Shiffrinได้รับการเสนอในปี พ.ศ. 2511 โดย Richard C. Atkinson และ Richard Shiffrin แบบจำลองนี้แสดงให้เห็นถึงทฤษฎีความจำของมนุษย์ นักทฤษฎีทั้งสองนี้ใช้แบบจำลองนี้เพื่อแสดงให้เห็นว่าความจำของมนุษย์สามารถแบ่งออกเป็นสามส่วนย่อย ได้แก่ ความจำทางประสาทสัมผัส ความจำระยะสั้น และความจำระยะยาว^{[ 9 ]}

หน่วยความจำประสาทสัมผัสมีหน้าที่เก็บรักษาข้อมูลที่จิตใจได้รับผ่านทางประสาทสัมผัส เช่น ข้อมูลจากการสัมผัส การได้ยิน และการมองเห็น ตัวอย่างเช่น หากใครได้ยินเสียงนกร้อง พวกเขาก็จะรู้ว่าเป็นเสียงนกร้อง เพราะข้อมูลนั้นถูกเก็บไว้ในหน่วยความจำประสาทสัมผัสระยะสั้น นั่นคือ ผ่านทางประสาทสัมผัสของเรา

ความจำระยะสั้นมีอายุการใช้งานประมาณ 30 วินาที ความจำระยะสั้นจะเก็บรักษาข้อมูลที่จำเป็นต้องใช้เพียงช่วงเวลาสั้นๆ เช่น การจำหมายเลขโทรศัพท์ที่ต้องโทรออก

ความทรงจำระยะยาวมีพื้นที่ไม่จำกัด ในความทรงจำระยะยาวนั้น สามารถเก็บความทรงจำได้ตั้งแต่เริ่มต้นช่วงชีวิตของเรามา ความทรงจำระยะยาวจะถูกดึงออกมาใช้เมื่อมีความจำเป็นต้องระลึกถึงเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในประสบการณ์ในอดีตของบุคคลนั้น

Baddeley และ Hitch ได้นำเสนอแบบจำลองของหน่วยความจำใช้งานในปี 1974 จากการวิจัยของพวกเขา พวกเขามีส่วนช่วยมากขึ้นในการทำความเข้าใจว่าจิตใจอาจประมวลผลข้อมูลได้อย่างไร พวกเขาได้เพิ่มองค์ประกอบสามอย่างที่อธิบายกระบวนการทางปัญญาเพิ่มเติม องค์ประกอบเหล่านี้คือ หน่วยบริหารส่วนกลาง วงจรเสียง และหน่วยความจำใช้งานเชิงภาพและพื้นที่^{[ 10 ]}ต่อมา Alan Baddeley ได้เพิ่มองค์ประกอบที่สี่ให้กับแบบจำลองหน่วยความจำใช้งานที่เรียกว่าบัฟเฟอร์เหตุการณ์ แนวคิดเหล่านี้ร่วมกันสนับสนุนทฤษฎีการประมวลผลข้อมูลและอาจอธิบายได้ว่าจิตใจประมวลผลข้อมูลอย่างไร

วงจรเสียง (phonological loop)ทำงานร่วมกับหน่วยบริหารส่วนกลางวงจรเสียงใช้สำหรับเก็บข้อมูลการได้ยิน วงจรเสียงประกอบด้วยส่วนประกอบย่อยสองส่วน ได้แก่ คลังเสียง (phonological store) และกระบวนการฝึกซ้อมการออกเสียง (articulatory rehearsal process) คลังเสียงจะเก็บข้อมูลการได้ยินไว้ในช่วงเวลาสั้นๆ ส่วนกระบวนการฝึกซ้อมการออกเสียงจะเก็บข้อมูลไว้ในคลังเสียงเป็นระยะเวลานานขึ้นผ่านการฝึกซ้อม^{[ 16 ]}

แผ่นร่างภาพเชิงพื้นที่และการมองเห็นเป็นอีกส่วนหนึ่งของหน่วยบริหารส่วนกลาง ใช้สำหรับเก็บข้อมูลภาพและข้อมูลเชิงพื้นที่ แผ่นร่างภาพเชิงพื้นที่และการมองเห็นใช้เพื่อช่วยให้จิตสำนึกจินตนาการถึงวัตถุต่างๆ รวมถึงเคลื่อนที่ผ่านสภาพแวดล้อมทางกายภาพ^{[ 10 ]}

ต่อมา Baddeley ได้เพิ่มแง่มุมที่สี่ให้กับแบบจำลองที่เรียกว่าบัฟเฟอร์เหตุการณ์มีการเสนอว่าบัฟเฟอร์เหตุการณ์สามารถเก็บข้อมูลได้ จึงทำให้ปริมาณข้อมูลที่จัดเก็บเพิ่มขึ้น เนื่องจากความสามารถในการเก็บข้อมูล บัฟเฟอร์เหตุการณ์จึงกล่าวกันว่าสามารถถ่ายโอนข้อมูลระหว่างการรับรู้ หน่วยความจำระยะสั้น และหน่วยความจำระยะยาวได้ บัฟเฟอร์เหตุการณ์เป็นแนวคิดที่ค่อนข้างใหม่และยังคงอยู่ระหว่างการวิจัย^{[ 10 ]}

แนวคิดหลักของสำนักจิตวิทยาข้อมูลแห่งเออร์ลังเงนนั้นสร้างขึ้นจากแบบจำลองทางจิตโครงสร้างเกี่ยวกับการประมวลผลข้อมูลของมนุษย์ของเฮลมาร์ แฟรงค์ ในปี 1960 ซึ่งระบุว่า ข้อมูลจากสิ่งแวดล้อมสามารถเข้าสู่ หน่วยความจำระยะสั้น ("หน่วยความจำใช้งาน") ผ่านทางอวัยวะรับสัมผัส สิ่งที่เข้าสู่หน่วยความจำนี้จะกลายเป็นสิ่งที่รับรู้ได้ และสามารถประมวลผลเพิ่มเติม เก็บไว้ในหน่วยความจำ หรือวางแผนเป็นการกระทำ แล้วจึงลงมือปฏิบัติในความสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อม

ทันทีที่ข้อมูลที่ได้รับและข้อมูลที่ต้องจัดการมีปริมาณเกินความจุของหน่วยความจำระยะสั้นกระบวนการประมวลผลข้อมูลก็จะหยุดชะงักและต้องเริ่มต้นใหม่ เนื่องจากแต่ละบุคคลมีความจุของหน่วยความจำระยะสั้นแตกต่างกัน จึงทำให้ประสิทธิภาพในการประมวลผลข้อมูลแตกต่างกัน ซึ่งถือเป็นพื้นฐานของ "สติปัญญาทั่วไป" และสะท้อนให้เห็นในปัจจัยสติปัญญาทั่วไปของแต่ละบุคคล โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ระดับสติปัญญาแบบยืดหยุ่นจะขึ้นอยู่กับสิ่งนี้

ความจุของหน่วยความจำระยะสั้นC (วัดเป็นบิต ) ขึ้นอยู่กับสมการต่อไปนี้:

C = S ⋅ D บนปริมาณต่างๆ

• ความเร็วในการประมวลผลข้อมูลS (วัดเป็นบิตต่อวินาที ) และ
• ระยะเวลา ณ ขณะนี้D (วัดเป็นวินาที เทียบเท่ากับช่วงความจำหรือช่วงการระลึกความจำโดยประมาณ)

นอกจากแนวคิดที่นำเสนอแล้ว โรงเรียน Erlangen ยังได้พัฒนาแบบทดสอบเชาวน์ปัญญา KAI ที่ใช้งานง่ายสำหรับการทดสอบแบบครั้งเดียวและแบบซ้ำ รวมถึงเวอร์ชันทดสอบด้วยตนเอง^{[ 17 ]}ซึ่งต่อมาได้ชื่อว่า Short Test for General Basic Quantities of Information Processing (KAI) ซึ่งวัดความเร็วในการประมวลผลข้อมูลเป็นความเร็วในการอ่าน ด้วย KAI สามารถวัด SและDได้ภายในไม่กี่นาที จากนั้นจึงสามารถกำหนดความจุของหน่วยความจำระยะสั้นได้โดยใช้สมการข้างต้น ค่าเหล่านี้ยังสามารถกำหนดเป็นคะแนน IQได้ อีกด้วย ^{[ 18 ] [ 19 ]}

กระบวนการทางปัญญาประกอบด้วยการรับรู้ การจดจำ การจินตนาการ การจำ การคิด การตัดสิน การให้เหตุผลการแก้ปัญหาการสร้างแนวคิด และการวางแผน กระบวนการทางปัญญาเหล่านี้สามารถเกิดขึ้นได้จากภาษา ความคิด ภาพ และสัญลักษณ์ ของ มนุษย์

นอกเหนือจากกระบวนการทางปัญญาเฉพาะเหล่านี้แล้ว นักจิตวิทยาด้านความรู้ความเข้าใจจำนวนมากยังศึกษาเกี่ยวกับการเรียนรู้ภาษาสภาวะจิตใจและสติที่เปลี่ยนแปลงไป การรับรู้ทางสายตา การรับรู้ทางเสียง ความจำระยะสั้น ความจำระยะยาว การเก็บรักษา การดึงข้อมูล การรับรู้ความคิด และอื่นๆ อีกมากมาย

กระบวนการทางปัญญาเกิดขึ้นจากประสาทสัมผัส ความคิด และประสบการณ์ ขั้นตอนแรกเริ่มต้นจากการตั้งใจรับรู้ ซึ่งช่วยให้สามารถประมวลผลข้อมูลที่ได้รับ กระบวนการทางปัญญาไม่สามารถเกิดขึ้นได้หากปราศจากการเรียนรู้ ทั้งสองอย่างทำงานควบคู่กันไปเพื่อให้เข้าใจข้อมูลได้อย่างสมบูรณ์

ธรรมชาติกับสิ่งแวดล้อมหมายถึงทฤษฎีเกี่ยวกับวิธีที่ผู้คนได้รับอิทธิพล^{[ 20 ]}แนวคิดเรื่องธรรมชาติเกี่ยวข้องกับความคิดที่ว่าเราได้รับอิทธิพลจากพันธุกรรม ซึ่งเกี่ยวข้องกับลักษณะทางกายภาพและบุคลิกภาพของเราทั้งหมด ในทางกลับกัน สิ่งแวดล้อมเกี่ยวข้องกับความคิดที่ว่าเราได้รับอิทธิพลจากสิ่งแวดล้อมและประสบการณ์ของเรา บางคนเชื่อว่าเราเป็นอย่างที่เราเป็นเนื่องจากวิธีการเลี้ยงดู สภาพแวดล้อมที่เราเติบโตมา และประสบการณ์ในวัยเด็กตอนต้น ทฤษฎีนี้มองว่ามนุษย์เป็นผู้ป้อนข้อมูล ดึงข้อมูล ประมวลผล และจัดเก็บข้อมูลอย่างกระตือรือร้น บริบท เนื้อหาทางสังคม และอิทธิพลทางสังคมต่อการประมวลผลนั้นถูกมองว่าเป็นเพียงข้อมูล ธรรมชาติให้ฮาร์ดแวร์ของการประมวลผลทางปัญญา และทฤษฎีการประมวลผลข้อมูลอธิบายการทำงานของปัญญาโดยอิงจากฮาร์ดแวร์นั้น บุคคลแต่ละคนมีความแตกต่างกันโดยกำเนิดในความสามารถทางปัญญาบางอย่าง เช่นช่วงความจำแต่ระบบการรับรู้ของมนุษย์ทำงานคล้ายกันโดยอิงจากชุดของหน่วยความจำที่จัดเก็บข้อมูลและกระบวนการควบคุมจะกำหนดวิธีการประมวลผลข้อมูล องค์ประกอบ "สิ่งแวดล้อม" ให้ข้อมูลป้อนเข้า (สิ่งเร้า) ที่ได้รับการประมวลผลส่งผลให้เกิดพฤติกรรมและการเรียนรู้ การเปลี่ยนแปลงในเนื้อหาของหน่วยความจำระยะยาว (ความรู้) คือการเรียนรู้ ความรู้เดิมส่งผลต่อกระบวนการในอนาคต และส่งผลต่อพฤติกรรมและการเรียนรู้ในอนาคตด้วย

ทฤษฎีการประมวลผลข้อมูลผสมผสานองค์ประกอบของการพัฒนาทั้งเชิงปริมาณและเชิงคุณภาพ การพัฒนาเชิงคุณภาพเกิดขึ้นจากการเกิดขึ้นของกลยุทธ์ใหม่สำหรับการจัดเก็บและเรียกใช้ข้อมูล การพัฒนาความสามารถในการนำเสนอ (เช่น การใช้ภาษาเพื่อแสดงแนวคิด) หรือการได้รับกฎการแก้ปัญหา (มิลเลอร์, 2011) การเพิ่มขึ้นของฐานความรู้หรือความสามารถในการจดจำสิ่งต่างๆ ในหน่วยความจำใช้งานมากขึ้นเป็นตัวอย่างของการเปลี่ยนแปลงเชิงปริมาณ เช่นเดียวกับการเพิ่มขึ้นของความแข็งแกร่งของความสัมพันธ์ทางปัญญาที่เชื่อมโยงกัน (มิลเลอร์, 2011) องค์ประกอบเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณมักจะทำงานร่วมกันเพื่อพัฒนากลยุทธ์ใหม่และมีประสิทธิภาพมากขึ้นภายในระบบการประมวลผล

ทฤษฎีการประมวลผลข้อมูลกำลังถูกนำมาใช้ในการศึกษาคอมพิวเตอร์หรือปัญญาประดิษฐ์ทฤษฎีนี้ยังถูกนำไปใช้กับระบบที่นอกเหนือจากตัวบุคคล รวมถึงครอบครัวและองค์กรธุรกิจ ตัวอย่างเช่น Ariel (1987) ^{[ 21 ]}ได้นำทฤษฎีการประมวลผลข้อมูลมาประยุกต์ใช้กับระบบครอบครัว โดยการรับรู้ การให้ความสนใจ และการเข้ารหัสสิ่งเร้าเกิดขึ้นภายในตัวบุคคลหรือภายในระบบครอบครัวเอง แตกต่างจากทฤษฎีระบบแบบดั้งเดิมที่ระบบครอบครัวมักจะรักษาสภาวะคงที่และต่อต้านสิ่งเร้าที่เข้ามาซึ่งจะละเมิดกฎของระบบ ครอบครัวที่ใช้ทฤษฎีการประมวลผลข้อมูลจะพัฒนารูปแบบส่วนบุคคลและร่วมกันซึ่งมีอิทธิพลต่อสิ่งที่จะให้ความสนใจและประมวลผลข้อมูล ความผิดปกติสามารถเกิดขึ้นได้ทั้งในระดับบุคคลและภายในระบบครอบครัวเอง ทำให้มีเป้าหมายมากขึ้นสำหรับการเปลี่ยนแปลงทางการบำบัด Rogers, PR และคณะ (1999) ใช้ทฤษฎีการประมวลผลข้อมูลเพื่ออธิบายพฤติกรรมขององค์กรธุรกิจ รวมถึงนำเสนอแบบจำลองที่อธิบายว่ากลยุทธ์ทางธุรกิจที่มีประสิทธิภาพและไม่มีประสิทธิภาพได้รับการพัฒนาอย่างไร ในการศึกษาของพวกเขา ส่วนประกอบขององค์กรที่ "รับรู้" ข้อมูลทางการตลาดจะถูกระบุ รวมถึงวิธีที่องค์กรให้ความสนใจกับข้อมูลนี้ ซึ่งผู้ควบคุมข้อมูลจะเป็นผู้กำหนดว่าข้อมูลใดมีความเกี่ยวข้อง/สำคัญต่อองค์กร วิธีการจัดระเบียบข้อมูลนี้ให้เข้ากับวัฒนธรรมที่มีอยู่ (แบบแผนขององค์กร) และองค์กรมีกระบวนการที่มีประสิทธิภาพหรือไม่มีประสิทธิภาพสำหรับกลยุทธ์ระยะยาวหรือไม่ นักจิตวิทยาด้านการรู้คิด Kahnemen และ Grabe ตั้งข้อสังเกตว่าผู้เรียนสามารถควบคุมกระบวนการนี้ได้บ้าง ความสนใจแบบเลือกสรรคือความสามารถของมนุษย์ในการเลือกและประมวลผลข้อมูลบางอย่างในขณะเดียวกันก็เพิกเฉยต่อข้อมูลอื่น ๆ ซึ่งได้รับอิทธิพลจากหลายสิ่งหลายอย่าง รวมถึง:

• ข้อมูลที่กำลังถูกประมวลผลนั้นมีความหมายอย่างไรต่อแต่ละบุคคล
• ความซับซ้อนของสิ่งเร้า (โดยอิงจากความรู้พื้นฐานบางส่วน)
• ความสามารถในการควบคุมความสนใจ (แตกต่างกันไปตามอายุ ความซุกซน ฯลฯ)

งานวิจัยบางชิ้นแสดงให้เห็นว่าบุคคลที่มีความจำใช้งานสูงสามารถกรองข้อมูลที่ไม่เกี่ยวข้องได้ดีกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่ง งานวิจัยชิ้นหนึ่งที่เน้นการฟังแบบไดโคติกได้ติดตามผู้เข้าร่วมการทดลอง โดยให้ผู้เข้าร่วมฟังเสียงสองแทร็ก แทร็กละข้าง และขอให้ผู้เข้าร่วมตั้งใจฟังเพียงแทร็กเดียว ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่ามีความสัมพันธ์เชิงบวกอย่างมีนัยสำคัญระหว่างความจุของความจำใช้งานและความสามารถของผู้เข้าร่วมในการกรองข้อมูลจากแทร็กเสียงอีกแทร็กหนึ่ง^{[ 22 ]}

ตัวอย่างบางส่วนของการประยุกต์ใช้ทฤษฎีการประมวลผลข้อมูลในห้องเรียน ได้แก่:

• Rogers, Patrick R.; Miller, Alex; Judge, William Q. (1999). "การใช้ทฤษฎีการประมวลผลข้อมูลเพื่อทำความเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างการวางแผน/ผลการปฏิบัติงานในบริบทของกลยุทธ์" Strategic Management Journal . 20 (6): 567– 577. doi : 10.1002/(SICI)1097-0266(199906)20:6<567::AID-SMJ36>3.0.CO;2-K .
• Atkinson, RC; Shiffrin, RM (1968). ความจำของมนุษย์: ระบบที่เสนอและกระบวนการควบคุม . จิตวิทยาการเรียนรู้และแรงจูงใจ. เล่ม 2. หน้า  89–195 . doi : 10.1016/S0079-7421(08)60422-3 . ISBN 978-0-12-543302-0.
• Miller, George A. (2003). "การปฏิวัติทางปัญญา: มุมมองทางประวัติศาสตร์". แนวโน้มในวิทยาศาสตร์ทางปัญญา7 (3): 141– 144. doi : 10.1016/S1364-6613(03)00029-9 . PMID  12639696 .
• Miller, George A. (1956). "เลขมหัศจรรย์เจ็ด บวกหรือลบสอง: ข้อจำกัดบางประการเกี่ยวกับความสามารถในการประมวลผลข้อมูลของเรา" Psychological Review . 63 (2): 81– 97. doi : 10.1037/h0043158 . hdl : 11858/00-001M-0000-002C-4646-B . PMID  13310704 .
• Shaki, Samuel; Gevers, Wim (2011). "ลักษณะทางวัฒนธรรมแยกขนาดและการประมวลผลข้อมูลเชิงลำดับ" วารสารจิตวิทยาข้ามวัฒนธรรม 42 ( 4): 639– 650. doi : 10.1177/0022022111406100 . hdl : 2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/55405 .
• Hamamura, Takeshi; Meijer, Zita; Heine, Steven J.; Kamaya, Kengo; Hori, Izumi (2009). "แรงจูงใจในการเข้าหา-หลีกเลี่ยงและการประมวลผลข้อมูล: การวิเคราะห์ข้ามวัฒนธรรม" วารสารบุคลิกภาพและจิตวิทยาสังคม35 (4): 454– 462. doi : 10.1177/0146167208329512 . PMID  19164704 .
• Proctor, Robert W.; Vu, Kim-Phuong L. (2006). "การปฏิวัติทางปัญญาเมื่ออายุ 50 ปี: คำสัญญาของแนวทางการประมวลผลข้อมูลของมนุษย์ได้บรรลุผลแล้วหรือไม่?" วารสารนานาชาติว่าด้วยปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์ กับคอมพิวเตอร์21 (3): 253– 284. doi : 10.1207/s15327590ijhc2103_1 .