在上世紀60年代，美國卡耐基－梅隆大學的心理學家赫伯特·西蒙（Herbert Simon，1978年諾貝爾獎得主）和威廉·蔡斯（William Chase），試圖通過研究專家的
記憶局限性來更好地洞察專家的記憶能力。按照德赫羅特的研究思路，他們請各個級別的棋手重建曾被人動過的棋局。不過這盤棋局不是大師對弈后的殘局，而是一盤亂擺的棋局。在重建這盤隨機棋局時，棋手間的差距并不明顯。
因此，象棋運動中的特異性記憶不只取決于象棋這項運動，還取決于棋局的類型。這些實驗驗證了早期的研究結果，有力地證明了能力的非通用性，不同的領域需要不同的能力。早在一個世紀前，美國心理學家愛德華·桑代克(Edward Thorndike)就首先提出了上述理論。當時他指出，拉丁語說得好不等于英語水平高，幾何證明也不能教會人們在日常生活中運用邏輯思維。
象棋大師要處理的信息，數量極其龐大，似乎已經超越了人類
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，美國普林斯頓大學的心理學家喬治·米勒(George Miller)曾發表過一篇著名的論文——《非凡的數字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。西蒙強調說，通過把不同層次的信息構建成一個一個模塊，大師就能突破記憶的極限。通過這種方法，他們會去捕捉5～9個模塊，而不是5～9個具體細節。
以“Mary had a little lamb”（瑪麗有一只小羊羔）這句詩為例。詩里的信息模塊數取決于讀者對詩歌與英語的熟悉程度。對于以英語為母語的人，這句詩是一個非常大的模塊——著名詩歌的一部分；對于懂英語卻不懂詩歌的人，這就是一句話——一個完整的模塊；對于記得單詞卻不明白含義的人，這句話是5個模塊（單詞）；而對于認得字母，卻不認識單詞的人，這句詩就是18個模塊（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。假如有一個擺著20個棋子的棋局放在面前，新手和大師會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多于20個。那么大師呢？他會將棋局整體化，然后把整個棋局分割成5～6個模塊，這樣記起來不就輕松多了！根據獲取一個新的記憶模塊所花掉的時間，以及普通棋手成長為大師級選手所需要的時間，西蒙估算出了象棋大師的大腦中存儲的信息模塊數：5萬～10萬個！就像我們聽幾個字就能背出一首古詩一樣，象棋大師只要看一眼棋局，就能從記憶中提取出相應的信息模塊。
但是模塊理論還有缺陷。對一些
記憶現象，例如當大師們精力分散時，他們的表現并沒有受到明顯影響，模塊理論就無法給出合理的解釋。佛羅里達州立大學的K·安德斯·埃里克森（K.Anders Ericsson）與蔡內斯認為，可能還存在另外一種機制，使得專家可以把長時記憶當作暫存區使用。埃里克森說：“訓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，要用模塊理論來解釋這樣的事例，幾乎不可能。因為你必須先了解棋局，然后才能在記憶中把它翻出來。”這一處理過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，而且還會錯誤不斷。然而在下盲棋的時候，象棋大師仍然可以精準快速地下棋，讓對手無所適從。
埃里克森還引證了內科醫生的學習過程。醫生們先把信息變為長時記憶，當需要使用這些信息來診斷疾病時，再把它從記憶中提取出來。埃里克森還列舉了一個最普通、最常見的例子——閱讀。1995年，他在研究中發現，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間內恢復原有的閱讀速度。研究人員用長時工作記憶來解釋這一現象。這一說法似乎自相矛盾，因為長時記憶與工作記憶是兩個相互對立的概念。不過在2001年，德國康斯坦茨大學進行的大腦成像研究卻為這一說法提供了依據。研究結果表明，較之新手，專業棋手的長時記憶顯然更容易激活。
上世紀90年代末期，西蒙曾提出過一種競爭理論。英國倫敦布魯內爾大學的費爾南德·戈貝特（Fernand Gobet）對它推崇備至。競爭理論實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。再以詩句“Mary had a little lamb”為例，如果某個詞的韻律與詩句中的詞等同，那么就可以用這個詞來替換詩中的詞。例如，用“Larry”替代“Mary”，用“pool”來替代“school”等等。任何知道原始模塊的人，都能在瞬間插入另一個詞。
