24. Исследования внимания в когнитивной психологии.

Еще Джеймс писал, что мы можем быть внимательными к голосу собесед­ника среди гвалта других разговоров, незамечаемых нами, хотя они объективно намного громче, чем та речь, к которой мы прислушиваемся. Идеи У.Джеймса легли в основу когнитивных теорий внимания, а вечеринка с коктейлем стала исходной для постановки исследовательских задач и создания новых методов изучения избирательности восприятия: 2 важнейших аспекта: 1.человеку легко удается ото­брать интересующий его разговор и непрерывно слу­шать его, не отвлекаясь на все остальное. Работа вни­мания в этом смысле представлена как аспект его избирательности или сосредоточенности, а изучение соответствующих механизмов получило название ис­следований селективного или фокусированного вни­мания. 2. неотобранные голоса остаются по­тенциально доступными восприятию субъекта и ка­кая-то информация может быть отфиксирована (ех., произносят его имя или начинают рас­сказывать анекдот, он невольно осознает эти собы­тия). Это означает, что внимание в какой-то степени распределено на все, что происходит вокруг. Извест­но также, что чем больше мы увлечены беседой, т.е. чем больше интенсивность нашего внимания в од­ном направлении, тем меньше вероятность отвлече­ния и степень внимания по всем другим направле­ниям. Изучение этого про­водилось по линии исследований распределения вни­мания. Изучали скрытую работу соответствующих механизмов внимания, т.е. мониторинг - непрерывной и непреднамеренный контроль и обнаружение событий во внешн. и внутрен. среде организма.

Внимание как селекция. Эксперименты Черри. Изучение аспекта селективности внимания. Его методика стала образцом для экспе­риментальных исследований селективного внимания: испытуемому одновременно предъявляют два сооб­щения (бинаурально – по 2 в каждое ухо одновременно, и диурально – по 1-му в каждое ухо). Испытуемый должен прислушиваться толь­ко к одному (А или Б) сообщению с целью обнаружения целевых слов, последующего буквального воспроиз­ведения или ответа на вопросы по его содержанию. Итоги: вос­приятие заданного текста при биноуральных условиях хотя и возможно, но с большим трудом. Так, чтобы лучше со­средоточиться, испытуемые закрывали глаза. Полное разделение сообщений достигалось лишь пу­тем многократного (от 20 до 25 раз) прослушивания + задача решалась легче, если испытуемые могли по ходу опы­та делать записи.

При дихотическом: отслежива­ние второстепенной информации выполняется легко. После тренировки испытуемые вторили без промедле­ния и безошибочно (правда, бесцветным и монотонным голосом). Этот результат опять подтвер­дил, что испытуемые не только отбирали основной текст, но и не отвергали полностью другую ин­формацию, ех., они замечали музыку и смену голоса. Но они ничего не могли сообщить о содержании неосновных текстов, и не замечали смену языка и порядка воспроизведения, а в обратном предъявлении текстов им слышалась какая-то странная речь. Отсюда вывод Черри: восприятие неосновных сообщений определяется физическими характеристиками.

Модели ранней селекции (Бродбент, Трейсман): 1. Бродбент (1957): модель системы переработки информации в нервной системе человека – дана в виде механических устройств. Суть: ЦНС – это канал передачи информации, с ограниченной пропускной способностью! (емкостью). Т.е. возможности человека ограничены! - порядка 10 бит/сек (ед-ца информации) Пре­вышение этого предела - резкое увеличение ошибок. Итак, модель передачи информации у человека: 1 вариант включает 2 стадии переноса информации. Стимуляция от многих источников, поступает на первую стадию переработки (S). Все поступающие сообщения проходят ее одно­временно и беспрепятственно. Вторая, более поздняя стадияР(Perception -восприятие) может в данный момент пропустить без ошибок и потерь только одно сообщение. Здесь возможна лишь последователь­ная, поочередная переработка других, одновременно поступающих сообщений. Т.о., эф­фективная работа системы в целом предполагает от­бор одного сообщения или канала информации среди многих других в пункте перехода от первой стадии ко второй (канал – это проводник или путь пе­реноса сенсорных сообщений такого класса, кото­рый может быть отвергнут или отобран для дальней­шей переработки). В ранней модели Д.Бродбента ка­налы образуются на стадии сенсорной параллельной переработки. Т.е. S - стадия сенсорной, параллельной переработ­ки -–там и существует селекция на основе физических признаков (т.е. в слуховой модальности есть каналы мужского и женского го­лосов; каналы информации, идущей слева или спра­ва; каналы тихой и громкой речи, в зрительной модальности - кана­лы восприятия, направления и удаленности источника стиму­ляции, цвета, яркости и т.д.), дальнейшая переработка идет в системе Р.

Окончательный вариант модели: На первом этапе одновременно перерабатывается и хранится (око­ло 2 сек.) вся входная информация - выделяются физические признаки, разли­чающие отдельные каналы поступ­ления информации. Потом идет фильтр, за ним буферный блок крат­ковременного хранения сырых сен­сорных данных (он соответствует каналу ограниченной про­пускной способности в ранней модели) Опознание объектов или анализ значения вербального мате­риала происходит на второй стадии, то есть в систе­ме Р с ограниченной пропускной способностью. Фильтр защищает эту систему от перегрузки, пере­крывая входы всех, кроме одного, релевантного, ка­налов стимуляции.

Итак, внимание, по Д.Бродбенту, выполняет функцию селекции и представляет собой специаль­ный механизм (фильтр), расположенный на ранней стадии приема и переработки информации. Поэтому данную теорию внимания называют моделью ран­ней селекции.

2. Модель ранней селекции Трейсман: разрабатывая теорию фильтра она открыла, что временная емкость сис­тем хранения информации на сенсорной (предвнимательной) и перцептивной стадиях различна! Трейсман дихотически предъявляла один и тот же текст, но со сдвигом в несколько секунд. Испы­туемых просили внимательно отслеживать, то есть вторить, сообщение, идущее по релевантному кана­лу. Если вторимое сообщение опережало нерелевантное более чем на 10 с, то испытуемый ничего не мог сказать о характере нерелевантного текста. При постепенном уменьшении интервала запаздывания нерелевантного текста относительно релевантного до 5—6 с он вне­запно останавливался, восклицая: "Они же одина­ковые!". Если же испытуемый вторил текст, идущий позади нерелевантного, то также замечал их иден­тичность, но при сдвиге в 1—2 с.

Трейсман пересмот­рела кон­цепцию ранней селекции Бродбента. По Трейсман, пос­ле анализа всей поступающей стимуляции на пер­вой сенсорной стадии оба сообщения поступают на фильтр. Основываясь на определенном физическом признаке, фильтр ослабляет интен­сивность нерелевантных сигналов (а не блокирует, как у Бродбента!) и свободно пропускает сигналы релевантного канала. Т.о., нерелевантная стимуляция может быть переработа­на и в большей степени, а в исключительных случаях и полностью, но только в той ее части, которая соответствует настройкам ряда механизмов опозна­ния.

Несмотря на указанные отличия, модель Э. Трейсман идеи Д. Бродбента относительно функции, места и механизма отбора: селек­ция нужна для предотвращения перегрузки системы восприятия, она происходит на ран­ней стадии переработки стимуляции и осуществля­ется путем фильтрации.

Модели поздней селекции. Модели Дойчей и Нормана: выступили против теорий ранней селекции Бродбента. Дойчи критиковали суще­ствование механизма ранней фильтрации. По их мне­нию, ограничения в системе переработки лежат го­раздо ближе к выходу, а именно - на стадии осозна­ния, принятия решения и ответа. Селекция уже происходит после семантического анализа всех знакомых стимулов. В целом, модель Дойчей напоминает мо­дель Э.Трейсман, если исключить из нее фильтр.Выбор единицы, самой важной среди множества других, может проводиться путем попарного сравнения по параметру важности. Ех., надо определить самого высокого из группы мальчиков. Дойчи предлагают не сравнивать их по очереди или измерять в отдельности. У них свой способ: поставить всех детей под одной горизонтальной планкой и, медленно опуская ее, сразу определить мальчика, голова ко­торого соприкоснется с этой планкой. О контакте он скажет сам. Подобный механизм селекции действует, по Дойчам, на выходе системы опознания. Текущее состояние единиц распознающего устройства они изображают в виде модели: рядоположены, но в различной степени активированы несколько еди­ниц (мальчиков), отбирается наиболее важная единица и задает по­рог для всех других, одновре­менных с ней сигналов. Переход отобранного стимула на следующую стадию переработки зависит от уров­ня общей активации ЦНС: эти 3 уровня: состояние сна, состояние дремы и состояние насторожен­ного бодрствования. Так, в состоянии бодрствова­ния через барьер (порог, важность сообщения) перешагивают все наличные сообщения, а в состоя­нии дремы его достигают уже три единицы из четырех. Отобрано же и передано на дальнейшую переработ­ку при этих условиях будет только одно сообщение (самый высокий мальчик). В состоянии сна это сообщение хотя и отбирается, но далее не передается. Только более важные сигналы смогут перейти на стадию ответа и в состоянии сна.

Основные идеи Дойчей использовал Норман (1968) Он подчеркивал, что изучение внимания неразрывно связано с исследова­нием других когнитивных процессов. В его модели селекции и внимания главное место занимает память. Вся стимуляция, попа­дающая в органы чувств ("Сенсорные входы"), про­ходит стадию первичной автоматической переработки. Сначала физические сигналы переводятся (перекодируются) в физиологическую форму. На второй фазе путем различных операций и трансформаций извле­каются специальные сенсорные признаки всех сигналов. Эту часть первичного анализа Норман называет физиологической и на схеме обозначает блоком "Переработка". Выходы с этого блока пред­ставляют собой сырые сенсорные образы поступаю­щих сигналов. Психологические процес­сы их интерпретации начинаются на третьей фазе - каждый из сенсор­ных выходов автоматически находит соот­ветствующую ему репрезентацию в системе "Память". Норман описывает этот процесс, срав­нивая его с поиском значения иностранного слова в словаре - мы знаем, как пишется это слово, и по начальным буквам сначала приблизительно, а затем точно определяем его место в словаре, то есть стра­ницу, столбец и строку. Но при переводе мы, как правило, опираемся на контекст, в котором встретили неиз­вестное слово. В модели Нормана этот дополни­тельный вход в словарь обозначен блоком "Уместность". Не­сколько репрезентаций памяти получают входы с этого блока, но последние сходятся с сенсорными входами только в случае репрезентации слова (оно заштриховано). На физиологическом языке го­ворят, что репрезентация с таким комбинированным входом будет активирована больше, чем остальные. На следующем этапе ("Селекция") происходит отбор сиг­нала с максимальной активацией его репрезентации в системе памяти. Стрелками показано, что каналы ин­формации с отдельных, возбужденных в данный мо­мент репрезентаций поступают в блок селекции, пос­ле которого остается только один канал. Он поступает на дальнейшую переработку в механизм ограничен­ной емкости ("Внимание"). Один из выходов этого ме­ханизма прямо подключен к блоку "Уместность". Этот блок определяет текущие изменения входов уместнос­ти на репрезентации слов в системе памяти. Еще до поступления сенсорных сигналов в системе памяти могут быть активированы единицы, наиболее вероят­ные в данном грамматическом и семантическом контексте.

Достоинство своей модели Норман видел в гибкости настройки предполагаемого меха­низма селекции.

Модель Канемана. Концепция внимания как умственного усилия задумывалась автором как дополнение, (а не альтернативу) ранним теориям. Модель распределения умственного усилия лучше начинается с блока возможных деятельностей – там есть столбики - структуры, каждая из которых имеет вход внимания. Все показанные структуры могут действовать лишь при условии притока внимания. Оптимальная и бе­зошибочная работа той или иной структуры предпо­лагает определенное количество внимания. При не­достаточном вкладе усилия результаты деятельнос­ти на выходе (широкая стрелка "Ответы") всей сис­темы ухудшаются. Канеман сравнивает структуры переработки информации с бытовы­ми электроприборами. Каждый прибор рассчитан на какую-то мощность. Ех, для утюга мощность определяется дли­ной спирали, металлом, из которого она сделана, толщиной стенок, площадью его рабочей поверхно­сти и т.д. Мы втыкаем вилку в розетку, и утюг нагре­вается до температуры, необходимой для глажения белья. Потребление необходимой энергии не контролируется пользователем и происходит автоматически. То же можно сказать о более слож­ных приборах — типа ТВ, радио, а применительно к модели Канемана - о структурах переработки информации. Человеку достаточно захотеть, поставить определенную цель, при­ступить к действию (в данной аналогии - включить прибор), и необходимое усилие будет приложено. Вот так и разные структуры потребляют различное коли­чество внимания. Кроме того, потребление каждой из них от момента к моменту меняется. Текущая оцен­ка суммарного запроса одновременно работающих структур производится блоком, названным "Оценка необходимой мощности" - расход внимания определяется не сознательным намерением, а трудностью задачи или сложностью механизмов ее решения. Далее, Канеман считает, что внимание тесно связано с общей активацией. Из­менение активации в определенном диапазоне со­провождается соответствующим изменением уров­ня доступной мощности или усилия. Взаимосвязь внимания и активации показана внутри блока вол­нистой линией. Общее количество усилия, потен­циально доступного для системы переработки ин­формации, ограничено. Данные многочисленных исследований говорят о том, что уровень активации зависит от ряда факторов: эмоционального состояния человека (тревожности, страха, гнева), интенсивности стимуляции, моторной напряженности, сексуального возбуждения, приема наркотиков и др. Эти влияния, внешние по отношению к системе в целом, при нормальных условиях деятельности играют второстепенную роль. Изменение активации и уровней доступной и потребляемой мощности задает блок оценки необходи­мой мощности. Центральным, как по своему значению, так и по месту в схеме является блок политики распределения. Функции этого меха­низма заключаются в отборе структур деятельности, к которым направляется умственное усилие, и его дозировании. Работа блока зависит от четырех факторов. Политика распределения регулируется: 1) постоянными диспозициями субъекта по связи, отражающей закономерности непро­извольного внимания. Ех., усилие обязательно распределяется к структурам восприятия внезапных, движущихся стимулов и собственного имени. 2) текущие намерения субъекта - определяет про­извольное обращение внимания. Так, при инструкции слушать голос, идущий справа. 3) влия­ние блока оценки требований необходимой мощнос­ти (требований задачи), так, даже опытный водитель, выезжая на оживлен­ный перекресток, перестанет слушать своего пассажи­ра. Последней детерминантой политики распределения является уровень физиологической активации.

Эффекты активации Д.Канеман обсуждает особо, привлекая закон Йеркса—Додсона (зави­симость продуктивности деятельности от уровня ак­тивации - чем сложнее задача, тем слабее мотивация, а для слабой задачи мотивация должна быть сильной. Закон Йеркса—Додсона позволяет предсказать и оце­нить влияние продолжительного шума, бессоницы, знания о результатах деятельности, тигологических особенностей испытуемых (экстраверты/интроверты) на продуктивность решения задач разной трудно­сти. Так, сильный фоновый шум, приводящий к уве­личению уровня активации, может в случае сложной задачи ухудшить деятельность, а легкой — улучшить. Ухудшение деятельности обычно наблюдается и при снижении активации вследствие лишения сна или утомления. Канеман объясняет отрицательные эффекты низкой и высокой активации работой разных механизмов: ухудшение деятельности при низких значениях активации обусловлено недо­статочным вкладом усилия. Но не потому, что активация не может увели­читься до уровня, соответствующего требованиям за­дачи (ведь при сильной мотивации утомленные и сонные испытуе­мые все-таки справляются с задачей). Первичная при­чина низкой продуктивности заключается в слабости мотивации субъекта: нару­шается работа механизма обратной связи (блока оценки необходимой мощности), а значит, и степень вкла­дываемого усилия оказывается ниже необходимой и появляются ошибки в работе блока текуших намерений. Итак, при низкой мотивации уста­новка на задачу и оценка текущих результатов ее вы­полнения могут быть неадекватными.