Niezwykle popularnym w ostatnich latach paradygmatem badawczym procesu uczenia mimowolnego jest zadanie uczenia się sekwencji (Nissen i Bullemer, 1987; Cleeremans, 1997; Seger, 1997; Destrebecqz i Cleeremans, 2001). Zadanie to polega na reagowaniu za pomocą klucza reakcyjnego (zob. ryc. 3) na serię bodźców pojawiających się na ekranie zgodnie z ukrytą sekwencją (określającą reguły następstwa bodźców w serii). Wyniki eksperymentów przeprowadzonych z wykorzystaniem tej procedury wskazują na spadek czasu reakcji osiągany wraz praktyką (przeciętne badanie składa się z około 1500 reakcji). Spadek czasu reakcji nie może jednak być zdaniem badaczy wyjaśniany jedynie przez zjawisko nabywania wprawy motorycznej, ponieważ, gdy ukryta reguła określająca sekwencję pojawiania się ciągów zostaje zmieniona, czasy reakcji istotnie rosną (zob. ryc. 3).

tu wstaw ryc. 3.

Podobnie, jak w przypadku zadania kontrolowania systemów dynamicznych, wykonanie zadania uczenia się sekwencji wydaje się niezależne od poziomu werbalizacji wiedzy o regule determinującej układ materiału. Do takiego wniosku skłaniają wyniki badań Willinghama, Nissena i Bullemera (1989), którzy podzielili osoby wykonujące zadanie uczenia się sekwencji na dwie grupy: grupę badanych, którzy nie byli świadomi istnienia sekwencji (lub byli w stanie opisać najwyżej trzy kolejne elementy sekwencji) oraz grupę świadomą istnienia sekwencji, która potrafiła zwerbalizować zasady, według których konstruowany był materiał. Wyniki eksperymentu Willinghama, Nissena i Bullemera (1989) wskazują, że obydwie grupy w równie szybki i poprawny sposób były w stanie reagować na bodźce prezentowane zgodnie z algorytmem, co świadczy o możliwości poprawnego wykonywania tego zadania niezależnie od stopnia uświadomienia wiedzy o regule.

Zadania kontrolowania złożonych systemów dynamicznych oraz uczenia się sekwencji zostały opisane nie tylko dlatego, że są najpopularniejszymi paradygmatami badań uczenia mimowolnego, ale również dlatego, że w tych paradygmatach prowadzono badania pozwalające na zaproponowanie procesualnej charakterystyki uczenia mimowolnego. Eksperymenty dotyczące tego zagadnienia zostaną opisane w dalszej części niniejszego rozdziału. Jednakże najwięcej badań pozwalających na formułowanie hipotez dotyczących charakterystyki uczenia mimowolnego przeprowadzono w paradygmacie uczenia się sztucznych gramatyk.