книги из ГПНТБ / Рубахин, В. Ф. Психологические основы обработки первичной информации

Разумеется, жесткой границы между указанными видами деятельности нет, ибо эвристическая деятельность наряду с эври­ стическими компонентами несомненно содержит алгоритмические и наоборот. Речь идет о преобладании тех или иных компонентов.

Дешифровочная деятельность является сенсорно-интеллек­ туальной деятельностью эвристического типа. Эту деятельность характеризуют следующие основные особенности:

а) своеобразный опосредствованный характер отражения элементов реальной обстановки на основе восприятия первичных «натурно-воспроизводящих» информационных моделей;

б) иерархическая структура, связанная с последовательным решением многоуровневой задачи, расчленяющейся на ряд част­ ных задач и подзадач;

в) значительная активность различных психических процес­ сов при ведущей роли мыслительных процедур;

г) развернутый характер перцептивно-опознавательных про­ цессов в рамках «информационного поиска с отсроченным обслу­ живанием», с циклической их реализацией;

д) высокая значимость точностных параметров при опознании объектов и выполнении измерительных операций;

е) значительный уровень психической напряженности, свя­ занный с большой ответственностью за результаты дешифрировавания.

Оптимизация дешифровочной деятельности связана с развитием и совершенствованием ее «внутренних средств».

Для дешифровочной деятельности, с эвристической точки зрения, типичным является: а) непрерывная смена «пространств функционирования» тех или иных процедур (от сенсорно-перцеп­ тивного к собственно-логическому); б) сочетание процедур пере­ бора и сокращения вариантов решения с их «конструированием»; в) выявление иерархической системы смысловых связей между деталями внешних элементов ситуации, между различными внеш­ ними элементами, между внешними и внутренними элементами ситуации и т. д., т. е. сложное структурирование ситуации и ее оценка.

Большой «удельный вес» эвристических компонентов в дешиф­ ровочной деятельности не исключает в ряде случаев алгоритми­ ческих процедур, например, при «измерительном» дешифрирова­ нии, и чисто статистических аспектов дешифрирования, связанных с использованием априорной информации, с анализом вероятност­ ной структуры информационной модели, включая оценку распре­ деления ее элементов, с экстраполяцией полученных данных и т. д. С точки зрения соотношения эвристических и алгоритмических компонентов и возможностей машинной обработки информации, дешифрирование условно может быть подразделено на «собственно­ эвристическое» и «серийное». К первому виду относится дешифрирование, связанное со смысловым анализом сложных ситуаций,

68

решением поисковых задач, опознанием незнакомых или малозна­ комых объектов, решением диагностических задач и т. д.; ко вто­ рому виду — дешифрирование, связанное с идентификацией из­ вестных в прошлом опыте объектов заранее установленного алфа­ вита. Как видно, по своей психологической природе оба вида дешифрирования заметно отличаются друг от друга, хотя и связаны между собой определенными переходами.

3.1.2. Общая психологическая модель процесса дешифрирования

Как показывают выполненные исследования, дешифровочный процесс имеет многоуровневую структуру [151 ]. На каждом уровне могут быть выделены этапы, отличающиеся своей целевой установ­ кой; различным характером и степенью структурного анализа перцептивного материала; определенным набором поисковых, опо­ знавательных и логических операций. Уровни и этапы связаны между собой прямыми и обратными связями, образуя несколько взаимосвязанных локальных систем. Структурная схема процесса зависит от ряда факторов: содержания дешифрируемых объектов; особенностей информационных моделей и их литера, характери­ зующего физические условия формирования этих моделей; задачи дешифрирования; субъективных качеств и подготовки операторадешифровщика и т. д. В практике дешифрирования условно могут быть выделены следующие основные группы задач: а) сплошное дешифрирование внешних элементов природной обстановки и их оценка (топографическое дешифрирование); б) избирательное изу­

«запрограммированных» объектов (некоторые виды специального дешифрирования). С психологической точки зрения первые два вида дешифрирования связаны с решением структурно-эвристи­ ческих дешифровочных задач (перцептивных и диагностических); последний — с решением собственно поисковых задач различ­ ного характера.

В общем виде с учетом особенностей всех задач психологи­ ческая модель дешифрирования складывается из следующих уровней [244]: 1) планирования дешифровочного процесса; 2) структурного анализа изображения; 3) детального анализа дешифровочной информации; 4) общей оценки информации (схема 3.1*). На первом уровне могут быть выделены этапы: а) «ввода» в дешифровочную обстановку путем использования априорной информации (качественной и количественной), связанной с ха­ рактеристиками объектов дешифрирования и характером условий

* В настоящее время эта модель с некоторыми модификациями ис­ пользуется в различных видах специального дешифрирования, в целях оптимизации производства дешифровочных работ [33, 200].

69

Уровень плани­ рования дешифровочного про­ цесса

Уровень струк­ турного анализа информационной модели

Уровень деталь­ ного анализа дешифровочной информации

Уровень общей оценки инфор­ мации

Схема 3.1. Структурная схема дешифровочиого цроцесса.

формирования информационных моделей (литером *); б) пред­ варительного изучения общей структуры системы изображений; в) планирования дешифровочного процесса по дальнейшим эта­ пам, исходя из конечной цели, и отдельных операций на каждом этапе. Здесь формируется исходная «упрощенная» концептуальная модель решения конкретной дешифровочной задачи. На втором уровне вскрывается структура изображений, осуществляется поиск запрограммированных объектов. Следует сказать, что этот процесс весьма сложен, проходит через ряд стадий различной степени семантизации. В зависимости от содержания решаемой задачи может быть выделено несколько этапов общего и специализи­ рованного структурного анализа или поисковых этапов разного порядка. На третьем уровне осуществляется детальная пере­ работка информации. Здесь могут быть выделены этапы: а) не­ посредственного анализа и опознания сложных и простых объек­ тов (внешних компонетов ситуации); б) интерпретации содержа­ ния, состояния, индикаторных свойств внешних компонентов си­ туации; в) индикационного опосредствованного анализа внутрен­ них компонентов ситуации. Этот детальный анализ сопровож­ дается и завершается контрольными операциями. На всех этапах детального анализа происходит решение аналоговых задач путем экстраполяции сведений с изученных участков на неизученные. На втором и третьем уровнях вскрывается и накапливается инфор­ мация; на основе структурного анализа наглядно воспринимаемой ситуации и использования индикаторных процедур происходит формирование частных перцептивных и концептуальных моделей для решения чисто логических задач последнего уровня. На за­ ключительном уровне осуществляется окончательная обработка накопленной информации, определяются «искомые» свойства участка местности, оценивается обстановка и т. д. Здесь форми­ руется конечная концептуальная модель решения проблемной дешифровочной ситуации. Эта концептуальная модель форми­ руется, с одной стороны, на основе отражения внешней среды, а с другой — переработки информации, и содержит определенные «установочные» элементы.

Из изложенного видно, что на каждом этапе дешифровочного процесса опознаются и интерпретируются объекты (совокупности объектов) различных алфавитов. Очевидно, что для их определе­ ния используются дешифровочные признаки разного характера и ранга. По мере’перехода от одного уровня к другому снимается неопределенность, сокращается объем избыточной информации и возрастает объем полезной информации с последующим ее обоб­ щением. Собственно-эвристическое дешифрирование характери­

* Иногда факторы и условия, определяющие особенности построения информационной модели и'характер внутренних связей, называют дополни­ тельными дешифровочными критериями.

71

зуется «прохождением» через все уровни рассматриваемой мо­ дели; серийное дешифрирование реализуется в основном в пре­ делах третьего уровня. В первом случае преобладают сложные операции структурно-перцептивного анализа, эвристического поиска, индикационно-экстраполяционные операции различного характера. В процессе дешифрирования формируются новые эталонные образы, некоторые поисковые и опознавательные алго­ ритмы, логический базис системы индикаторов. Во втором слу­ чае дешифрирование опирается на реализацию опознавательных алгоритмов, на экстраполяционные операции к эталонным обра­ зам и индикаторам. При комплексной обработке системы оптиче­ ских и фотоэлектронных информационных моделей структурная схема дешифровочного процесса усложняется за счет возникно­ вения перекрестных внутренних связей.

Как видно, на каждом уровне и этапе решается определенная дешифровочная задача. К общим особенностям такого рода задач относятся:

а) детерминированность решения конечной целью; б) экстраполяционный характер решения в некоторой области

«перцептивно-логического» пространства; в) наличие «конфликтных» проблемных ситуаций за счет не­

достатка, избытка информации или искажения ее шумами;* г) иерархически-динамическая структура, связанная с кван­

тованием процесса; д) сочетание структурного и индикаторного анализа.

С логико-психологической точки зрения процесс решения дешифровочной задачи может быть расчленен на следующие ос­

ее на подзадачи (подцели) в соответствии с выделенными проблем­ ными ситуациями.

* Дешифровочная проблемная ситуация является весьма сложной. По терминологии А. М. Матюшкина [183], она имеет черты и «гештальт-модели», и вероятностной модели, и информационно-семантической модели.

72

Из рассмотренной схемы видно, что фактически на каждом

ееэтапе осуществляются процедуры как информационной подго­ товки принятия решения, так и выработки самого решения дешифровочной задачи, причем решение «созревает» далеко в глубине первых этапов. Операциональная структура принятия решения, «сообразования» гипотез с достигнутыми результатами на каждом этапе логико-психологической модели решения задачи подробно рассмотрена в [162].

Воснове решения дешифровочной задачи лежит непрерывное

еепереформулирование, построение системы перцептивных и концептуальных моделей различной степени обобщения отражае­

мой ситуации. Все эти модели взаимодействуют между собой как на одном, так и на различных уровнях иерархии. Отчетливо прослеживается при дешифрировании трансформирование пред­ варительной и частных концептуальных моделей в конечную концептуальную модель решения исходной проблемной ситуации. Система моделей приводится в действие в результате рассогла­ сования прогноза и результата и выявления потенциальных воз­ можностей ликвидации этого рассогласования.

В настоящее время природа концептуальных моделей и зако­ номерности их взаимосвязей с моделями, непосредственно отра­ жающими внешнюю среду, далеко не изучены. Выполненные исследования свидетельствуют о том, что концептуальная модель имеет сложное строение и включает набор образов реальной об­ становки, прогнозируемой обстановки и возможных управляющих воздействий [299]. Различают постоянные концептуальные мо­ дели, хранящиеся в долговременной памяти, и оперативные. В со­ ставе концептуальной модели могут быть выделены структурные и статистические компоненты [227 и др. ]. Структурные компоненты связаны с анализом проблемной ситуации; статистические — с использованием априорной информации. Вопросы динамики структурирования проблемной ситуации с различных позиций рас­ сматриваются в [29, 115, 116, 225, 226, 280и др.]. Концептуальная модель может быть описана с помощью лингвистических приемов.

3 .1 .3 . Характеристика профессионально важных психологических свойств специалистов-дешифровщиков

Эффективность дешифровочной деятельности в значительной степени зависит от наличия у специалистов-дешифровщиков опре­ деленной системы профессионально важных психофизиологиче­ ских и психологических свойств. К первым из них относятся: свето- и цветоразличительная чувствительность, разрешающая способность, стереоскопическая пластичность, пропускная способ­ ность и другие свойства зрительного анализатора. Количественные характеристики этих свойств были приведены выше. Эти пара­ метры, особенно острота зрения, не должны у операторов-дешифров-

73

щиков отклоняться от нормы. Однако специальные исследова­ ния [334] показали, что чисто зрительные свойства (в норме) не находятся в большой корреляции с результатами дешифриро­ вания. Значительно большую роль играют психические позна­ вательные процессы при их профессиональной специализации. Из анализа общей психологической модели процесса дешифри­ рования видно, что для разных уровней дешифровочной деятель­ ности характерно использование различных по своей природе, сложности и возможностям технического моделирования психи­ ческих познавательных процессов. Прежде всего дешифрирование опирается на восприятие информационных моделей. Восприятие первичных информационных моделей представляет собой своеоб­ разную разновидность восприятия графического изображения, обусловленную специфическим характером воспринимаемого ма­ териала. К общим особенностям этого восприятия могут быть отнесены: отчетливая стадийность процесса; специальная направлен­ ность на выделение незначительных по своим размерам и малоза­ метных по своему яркостному контрасту объектов из окружаю­ щего фона; активная'фифференцировка сходных между собой изо­ бражений многих объектов; подвижность процесса отражения; высокая степень обобщенности и смысловой характер процесса при его достаточном развитии [246].

£На различных уровнях дешифрирования реализуются про­ цессы смыслового восприятия разного характера. Например, на первом и втором уровнях преобладают перцептивно-поисковые операции эвристического характера; на третьем уровне — соб­ ственно опознавательные. Однако процессы восприятия не обеспе­ чивают полного решения задач на различных уровнях и этапах де­ шифрирования, связанных с операциями планирования, конт­

с оценкой изображенной ситуации и т. д. При дешифрировании большую роль играют представления памяти, в том числе простран­ ственные представления, и процессы воссоздающего изображения. Образы представлений обеспечивают переход от плоских и необыч­ ных образов восприятия элементов местности на информацион­ ной модели к образам и понятиям реальной деятельности. При ра­ боте с потоками дешифровочной информации велико значение про­ цессов** долговременной и оперативной памяти, «скоростных» параметров переработки информации в канале кратковременной памяти. Особенно велика роль при дешифрировании оперативногомышления с преобладанием «образных» компонентов. Планирова­ ние дешифровочных процессов связано с применением чисто ло­ гических операций. Обобщение зрительной информации, заклю­ ченной в информационной модели, в определенные смысловые комплексы, установление взаимосвязей между опознаваемыми объектами и их индикаторами, между внешними и внутренними

74

элементами природной обстановки, оценка ситуации и т. п. тре­ буют большой мыслительной активности, связанной с построением соответствующих концептуальных моделей. В основе этой мысли­ тельной деятельности лежат сложные аналитико-синтетические процессы, включающие операции вероятностного и эвристического прогнозирования.

Психологическая природа дешифрирования радиолокационных и тепловых снимков во многом близка к дешифрированию аэро­ снимков. Однако здесь есть и свои особенности. При дешифриро­ вании радиолокационных и тепловых снимков, в частности, происходит активизация логической деятельности, связанная с преодолением загрубленной структуры изображения и необходи­ мостью декодирования специфических феноменов типа радиолока­ ционного контраста или радиолокационных теней. В результате обеспечивается известный переход к «оптическим» образам дейст­ вительности. В связи с этим при дешифрировании подобных сним­ ков особое значение имеют общеструктурный анализ с широким использованием косвенных признаков, позволяющий в определен­ ных пределах «снять» условность изображения, а также комп­ лексный анализ их с другими изображениями.

Помимо рассмотренного, большое значение при дешифрирова­ нии имеют такие личностные свойства, как наблюдательность (боль­ шой объем внимания, высокая его устойчивость и концентрация), целеустремленность, настойчивость и упорство, оперативность, чувство ответственности, стрессоустойчивость и другие эмоцио­ нально-волевые качества [18 и др,].

Значительное внимание анализу психофизиологических и пси­ хологических свойств у дешифровщиков уделяется в зарубежной, особенно американской литературе, иногда, впрочем, с излишней фетишизацией этих свойств [306, 307, 323, 334]. В американском Руководстве по фотограмметрии [325 ] подчеркиваются следующие, наиболее важные качества для оператора-дешифровщика: острота зрения, «сила» воображения, наблюдательность, правильность суждения, профессиональная эрудиция. В наиболее поздней ра­ боте, посвященной физиологическим и психологическим вопро­ сам дешифрирования [313], к физиологическим аспектам отнесены морфологические, функциональные и эффекторные свойства зри­ тельного анализатора, а к психологическим — процессы приема и переработки информации, памяти, мышления и т. д. Кроме того, выделены смешанные аспекты, связанные с решением конкрет­ ных визуальных задач.

§3.2. Структурный анализ восприятия

иопознания первичной информации

Рассмотрим более подробно базисные для дешифрирования про­ цессы смыслового восприятия.

75

Как известно, под восприятием понимается непосредственный активный процесс целостного отражения человеком объектов и явлений внешней среды и отнесения их к определенному классу. Физиологической основой восприятия являются условнорефлек­ торные связи на комплексные раздражители и на отношения между составными частями этих раздражителей. Эти временные нервные связи образуют замкнутые системы, включая обратные связи по управлению процессом восприятия. Образ восприятия представляет собой сложное «чувственное» образование, отражаю­ щее объекты в целом, во взаимосвязи их частей и свойств. Образ есть результат перцептивного процесса и в то же время основа управления перцептивными и другими действиями. В образе фиксируется извлеченная из внешней среды информация, запе­ чатлеваемая в виде перцептивных структур. Как было показано выше, сложные объекты внешней среды представляют собой неко­ торые специфические системы иерархического характера. Следо­ вательно, перцептивный образ также есть сложная иерархическая система, характеризующаяся множеством упорядоченных эле­ ментов разного ранга и связей между ними. Причем в образе, как и в самой информационной модели, могут быть выделены струк­ турная и индикаторная составляющие. Последняя отражает внеструктурные связи индикаторного характера.

Подобное системное описание образов является наиболее общим. Его необходимо конкретизировать психологически. С этой точки зрения перцептивный образ^является своеобразным психи­

объектов на конечном уроне отражения, сохраняющую инвариант­ ными метрические свойства объектов. Для нее характерна прост­ ранственно-временная упорядоченность элементов в соответствии с элементами прообраза. Поэтому психическое изображение яв­ ляется отображением в пространстве отображаемых объектов, а не в пространстве носителя изображения.

Психическому изображению свойственны: адекватность; струк­ турная целостность, обеспечивающая обобщенное отражение про­ странства и оптимизацию поисковых действий при более глубоком анализе этого пространства; константность проекции, обеспечиваю­ щая инвариантность психического изображения; субъективность. Как видно, перцептивные образы представляют собой сигналы — изображения источника информации, с разной степенью деталь­ ности представляющие сведения об объектах внешней среды. Они отличаются от сигналов-кодов воспроизведением конкретных ха­ рактеристик элементов прообраза и отношений между ними. Эти образы позволяют формировать любое управляющее воздействие,

76

отвечающее конкретным структурам внешней среды и поставлен­ ной задаче. В свете данного теоретико-множественного и содер­ жательного определения образа его нельзя трактовать как про­ стое «проекционное» отражение формы. И еще одно: на наш взгляд, понятие перцептивной модели шире, чем образ, так как включает в себя не только информационные, но и управляющие функции, а также личностно-установочные компоненты.

Нам представляется, что сложная перцептивно-опознаватель­ ная деятельность наиболее адекватно, в том числе и в количествен­ ном отношении, описывается с позиций так называемой структур­ ной теории восприятия. Последняя предполагает расчленение перцептивно-опознавательной деятельности на ряд этапов и про­ цессов с квантованием их на операции и подоперации в рамках целостной иерархической организации. В основу структурной теории восприятия, разработанной в советской психологии, поло­ жены следующие принципы: а) активность и избирательность отражения внешней среды; б) детерминированность перцептивно­ опознавательных процессов воспринимаемыми стимулами, их информативностью, решаемой задачей и «установочными» факто­ рами; в) этажная обработка информации, обеспечивающая ее последовательное перекодирование; г) структурно-элементный ана­ лиз воспринимаемых стимулов и соответствующих им образов с привлечением индикаторных операций; д) единство функциональ­ ных и «языковых» процедур. Очевидно, что перцептивно-опозна­ вательная деятельность связана с использованием не одного, а це­ лого ряда внутренних механизмов: собственно-структурных, эври­ стических, вероятностных. Подобные принципы дают возможность подойти к формальному описанию процессов воприятия и опозна­ ния и, следовательно, к их моделированию и оптимизации.

Процесс восприятия объектов или их изображений в ограничен­ ных пространственно-временных условиях имеет развернутый характер. Этот сложный процесс в первом приближении может быть расчленен на следующие основные этапы: поиск и обнаруже­ ние стимулов; их различение; идентификация; декодирование (схема 3.2). Такое деление принято в инженерной психологии применительно к восприятию приборной информации [173]. Эта этапность отчетливо проявляется при восприятии малоразмер­ ных, зашумленных и замаскированных, зачастую незнакомых в прежнем опыте объектов, с которыми приходится иметь дело при дешифрировании информационных моделей.

На первом этапе происходит установление наличия стимула в информационном поле, без определения границ, формы контура и других свойств воспринимаемого стимула. Формально здесь решается задача вероятностного отнесения стимула к одной из двух категорий: «сигнал-шум» или «шум». Статистическая теория идеального наблюдателя, широко применяемая в радиолокации, предполагает, что свойства наблюдателя, отнесенные к определен-

77