Модель внимания Бродбента и ее экспериментальная проверка

Одну из первых моделей внимания, ставшую отправной точкой для всех дру­гих, предложил Д.Е. Бродбент (Broadbent, 1958). В дальнейшем она полу­чила название модели фильтра. При ее создании автор опирался на теорию К. Шеннона и У. Вивера, считавших, что обработка информации в цент­ральной нервной системе ограничена только одним каналом, пропускная способность которого и определяет объем внимания.

Д.Е. Бродбент предположил, что нервная система, имея большое количе­ство сенсорных входов, в процессе коммуникации может пользоваться лишь одним каналом. На входах канала устанавливаются фильтры, отбирающие наиболее значимые в данный момент сигналы. Невостребованная информа­ция некоторое время хранится в кратковременной памяти перед фильтром и

236

МОЖеТ noimcib в ivummj. 1ж,„„„—_

канал только в том случае, если про­изойдет сдвиг внимания.

Рис. 10.2. Внимательный взгляд ребенка.

Рис. 10.3. Возможный механизм внимания (Broadbent, 1958).

237

Согласно Бродбенту, сообщения, проходящие по отдельному нерву, различаются как по количеству им­пульсов, так и по качеству передава­емой информации. При возбужде­нии нескольких нервов одновремен­но мозг может принять все сообще­ния, которые затем обрабатываются параллельными сенсорными канала­ми (рис. 10.3). В каждом канале име­ется свой нервный код, по которому отбираются сигналы для переработ­ки. Если в дальнейшем на эту ин­формацию обращается внимание, то она передается в канал с ограничен­ной пропускной способностью, где происходит ее дальнейшая обработ­ка. Отличительной особенностью представлений Бродбента является то, что отбор материала производится не по его содержанию, а по физическим ха­рактеристикам

воспринимаемого сигнала.

В подтверждение своей гипотезы он ссылается на наблюдение Джона / Вебстера, согласно которому авиадиспетчеры могут идентифицировать од-/ новременно сигналы вызова двух самолетов, хотя понимают только одно и:? этих сообщений. Бродбент объясняет эту способность тем, что одно сооб­щение понимается, поскольку диспетчер его предвидел, а другое не пони­мается, поскольку он не знал, что ему хотят сообщить.

Однако теория Бродбента не объясняет, почему происходит смена вни­мания, если человек не знает, какая информация находится перед фильт­ром. Кроме этого, проведенные эксперименты продемонстрировали частич­ную обработку информации, на которую не обращается активное внимание. В одном из таких исследований оказалось, что при достаточно вниматель­ном отслеживании одних сигналов испытуемый может дать и некоторые све­дения об информации, которую нужно было игнорировать. Человек, дихоти-чески воспринимающий неодинаковую информацию при наличии инструк­ции, требующей внимания к каким-то конкретным стимулам на одном кана­ле, будет подробно давать ответы по ним на этом канале. В то же время он смо­жет определить, мужским или женским оказался голос по игнорируемому ка­налу и звучал ли он вообще, заметить какие-то особенности сигнала. Однако испытуемый не сможет вспомнить конкретное содержание информации или сообщить о том, изменялся ли голос в течение времени, на каком языке шло сообщение, отличить связную речь от бессмыслицы (Линдсей, Норман, 1975). Для проверки гипотезы Д.Е. Бродбента предпринято большое количество исследований. С. Черри (Cherry, 1953) предложил экспериментальную про­цедуру, названную затенением. Испытуемому в устной форме предъявлял- • ся некоторый текст, который следовало точно повторить. Оказалось, что. если сообщение произносилось быстро, испытуемый не успевал воспроиз­вести его полностью.

В дальнейшем эксперимент С. Черри усложнили: одновременно на каж­дое ухо подавалась разная информация. Хотя оба текста зачитывал один и тот же диктор, испытуемые легко справлялись с заданием, воспроизводя со­общение только из того уха, в которое, согласно инструкции, поступала зна­чимая информация. Игнорируемое сообщение запоминалось хуже, хотя ис­пытуемые могли вспомнить, была ли по этому каналу речь или нет, но не могли заметить момент, когда английский язык сменялся немецким. Тем не менее в случаях, когда на игнорируемом канале произносилось имя испы­туемого, он запоминал информацию, следовавшую за именем (Могеу, 1959). Подобные результаты получены и в эксперименте по восприятию зри­тельной информации. Испытуемым предъявляли текст, в котором переме­жались два сообщения, набранные различным цветом. Участники экспери­мента легко прочитывали информацию нужного цвета, не запоминая текст, напечатанный другим. В то же время все испытуемые воспринимали напе­чатанное игнорируемым цветом собственное имя (Neisser, 1976).

Аналогичные результаты продемонстрировали и для образной информа­ции (Neisser, Besclen, 1975). Испытуемым предъявляли фильм, состоявший из наложенных друг на друга кадров двух разных фильмов (рис. 10.4), и про­сили проследить значимые события лишь одного из них. Так же, как и в дру-

238

Рис. 10.4 Наложение кадров двух фильмов в эксперименте по исследованию механизмов вни­мания. А — кадр из фильма “Игра рук”, Б — кадр из фильма “Баскетбол”, В — результирую­щий кадр, созданный наложением друг на друга двух предыдущих (Neisser, Becklen, 1975). гих экспериментах, испытуемые ничего не могли рассказать о том, что про­исходило в игнорируемом фильме.

Несмотря на все эти результаты, гипотеза Д.Е. Бродбента была постав­лена под сомнение экспериментом Дж.А. Грея и А.А. Веддербурна (Gray, Wedderburn, 1960). Эти авторы дихотически предъявляли фразу таким об­разом, что отдельные ее части направлялись в разные уши, и составить все предложение можно было, лишь прослушав всю информацию. Например:

Информация, поданная на правое ухо:

три

тетя

четыре

Информация, поданная на левое ухо:

Дорогая

пять

Джейн

Т Информация, поданная

! Джейн .

Все испытуемые без труда воспроизводили предложение полностью, хотя для его составления необходима была информация из игнорируемого кана­ла. Надо отметить, что, стремясь понять смысл, участники эксперимента, конечно же, быстро переключали внимание с одного уха на другое. Это и было зацепкой для Д.Е. Бродбента, который опроверг возможность провер­ки собственной гипотезы с помощью этого эксперимента.

В некоторых исследованиях отдельные слова-метки, подаваемые на не­контролируемое ухо, сопровождались ударом электрического тока. При по­вторном их предъявлении испытуемому в потоке других слов именно на них обнаруживалась большая величина КГР, что также свидетельствовало о воз­можности смысловой обработки информации, на которую не обращалось внимание (а не только ее физических свойств, как постулировал Бродбент) (Moray, 1970). Было выявлено, что изменения амплитуды КГР происходи­ли даже при предъявлении синонима того слова, которое в предыдущем эк­сперименте подкреплялось электрическим током.

Доказательством существования смысловой обработки информации, не попадающей в круг внимания, является и эффект прайминга. Прайминг — воздействие неосознаваемого стимула на когнитивную деятельность, про­изводимую на осознанном уровне (Schacter e. а., 1993) (см. гл. 11). Все это вместе свидетельствует о том, что модель Д.Е. Бродбента не может охватить все данные, связанные с проблемой внимания.

239

Рис. 10.6. Модель аттенюатора, лишь уменьшающего поток информации, но не отключающего его полностью (Линдсей, Норман, 1974).

Другие модели внимани

Имеющиеся данные позволяют утверждать, что хотя анализ игнорируемо/! информации и прекращается на довольно ранних стадиях, в той или иной стте-пени он все же осуществляется. В связи с этим возникло предположение, что обработку проходят все сигналы, которые затем поступают в мозг, однако одни (на которые обращается внимание) достигают центральной нервной си­стемы полностью, другие предварительно ослабляются. Такая гипотеза была выдвинута А.М. Трейсманом (Treisman, 1964). Он предположил, что все сен­сорные стимулы поступают в структуру — логический анализатор, где проис­ходит их обработка. Некоторые сигналы имеют низкий порог осознания, по­этому даже в ослабленном виде способны активировать вход (Treisman, 1964).

Для подтверждения этой концепции эксперимент был усовершенствован. Ис­пытуемым предлагали следить за сообщением, которое поступало на одно ухо, тогда как смысловая часть поступала то на это же, то на другое ухо. В данной ситуации испытуемые предпочитали следить за смыслом, а не за стороной предъявления.

По модели A.M. Трейсмана, до начала подробного анализа сигнала возни­кает решение о необходимости обрабатывать его характеристики. При этом сначала анализ информации происходит на основе общих физических свойств явлений, а позднее обрабатывается и смысл. Фильтр может располагаться в двух возможных местах (рис. 10.5).

Дж. и Д. Дойч (Deutch, Deutch, 1963) предположили, что практически все сигналы достигают логического ана­лизатора, где они в соответствии с предыдущим опытом испытуемого распределяются по значимости вне зависимости от силы их воздействия в настоящий момент. Таким обра­зом, анализ сигналов происходит на неосознанном уровне, тогда как его результат осознается.

Рис. 10.5. Модель A.M. Трейсмана. Фильтр располагается в этом случае в двух возмож­ных местах (Treisman, Gefien, 1967).

Впоследствии эта модель была пе­ресмотрена Д.А. Норманом (Norman, 1968; 1976). Согласно его представле­ниям, все сигналы поступают на неко­торый переключатель внимания, т. е. не происходит предварительной се­лекции информации на уровне вос­приятия. Норман полагал, что пере­ключатель внимания в данном случае работает как аттенюатор — прибор, уменьшающий количество информа­ции, но не отключающий ее полнос­тью. Обработка же информации про­исходит на уровне кратковременной памяти (рис. 10.6,10.7).

Рис. 10.7. Модель, включающая кратковременную память в анализ сенсорных признаков (Линдсей, Норман, 1974).

Эта модель была названа моделью процесса активного синтеза. В ней зна­чительный акцент ставится на контексте и синтаксисе, которые могут пред­уведомить механизмы восприятия информации относительно ожидаемых сигналов и позволяют выбрать правильный сигнал, когда он появится, даже

если он и не будет достаточно четким. Норман считает, что процесс анали­за посредством синтеза идет прямоли­нейно (Линдсей, Норман, 1974), т. е. полной обработке подвергается толь­ко один канал, и возможна ситуация, когда нерабочий канал вообще не рассматривается (рис. 10.8).

Рис. 10.8. Модель активного синтеза с непод­ключенным нерабочим каналом (Линдсей, Норман, 1974).

В то же время экспериментальные данные свидетельствуют о том, что если информация значима для чело­века, она обрабатывается в любом случае. С точки зрения Нормана, ог­раничения есть только для активно­го синтеза, поскольку он требует со­знательного восприятия. Пассивные процессы являются автоматически­ми и, возможно, могут сопровож­даться непрерывным анализом сиг­налов. Пассивная часть анализа не способна устранить отклонения и искажения сигнала и извлекать зак­люченный в нем сложный смысл. Из сигналов, получаемых по нерабочим

~*^ттг,иа_

каналам, проходят лишь те, призна-

240

241

ки которых соответствуют ожидани­ям активного синтеза. Для полного анализа этих сигналов необходима информация, поставляемая актив­ным механизмом (рис. 10.9).

И в моделях Нормана, и в моде­ли Бродбента признается ограни­ченная способность мозга к обра­ботке информации. Однако они расходятся относительно того, где находится фильтр, отсекающий зна­чимую информацию от незначимой (рис. 10.10).

У.А. Джонстон и Дж. Уилсон (Johnston, Wilson, 1980) предложи­ли более сложную модель, предус­матривающую несколько уровней анализа и начало первичной обра­ботки сразу же после поступления сигнала.

Рис. 10.9. Окончательная модель активного синтеза (Линдсей, Норман, 1974).

Была предпринята попытка про­ верить эффективность сразу нес­ кольких теорий (Johnston, Heinz, 1978). Испытуемому в процессе вое- *

Рис. 10.10. Расположение фильтров в моделях Бродбента и Дойча-Нормана в контексте обоб­щенной информации (Massaro, 1975).

242

приятия информации предлагали реагировать на определенные слова, на­званные целевыми. В одной экспериментальной серии оба набора дихоти-чески предъявляемых слов читал один и тот же диктор-мужчина, в другой —, все нецелевые слова читал мужчина, целевые — женщина. Результаты по­казали, что в первом случае выявление целевых слов было более трудным.: Степень обработки нецелевых стимулов менялась в зависимости от задач, поставленных перед испытуемыми, что в большей мере соответствовало мо­дели А.М. Трейсмана, предполагающей некоторый анализ всех без исклю­чения сигналов.