Модели когнитивной психологии внимания

Модель с фильтрацией. Чтобы объяснить феномены, полученные методом дихотического слушания, Д.Бродбент (1958) разработал так называемую модель с фильтрацией, ставшую одной из первых теорий избирательного внимания (Бродбент Д.Е. Установка на стимул и установка на ответ: два вида селективного внимания // Хрестоматия по вниманию / Под ред. А.Н.Леонтьева, А.А.Пузырея, В.Я.Романова. М.: Изд-во МГУ, 1976). Данная модель предполагала ограниченность пропускной способности канала обработки сенсорной информации, изначально поступающей параллельно, т.е. по нескольким каналам. Эта информация, прежде чем она будет тщательно переработана, в том числе проведена через содержательную, смысловую обработку, проходит через фильтр, который находится между этапами обнаружения и опознания сигналов. Центральная нервная система, обеспечивая себя от перегрузки, работает как коммуникационный канал, на входе которого осуществляется фильтрация сенсорной информации (селекция), т.е. выбирается только необходимая (желаемая) в данный момент времени информация. Если на определенном этапе обработки информации тот или иной сигнал оказывается в центре внимания (т.е. она попала в «канал с ограниченной пропускной способностью»), это и свидетельствует о том, что она прошла через избирательный фильтр, который работает по принципу все или ничего. И если информация прошла через этот фильтр, то она может фиксироваться (т.е. переходить из кратковременной памяти в долговременную) и быть доступной для намеренного воспроизведения. Было постулировано, что работа фильтра задается физическими характеристиками ожидаемого конкретного раздражителя – прочие раздражители, которые поступают одновременно с ним и имеют другие физические характеристики, отбрасываются уже на уровне самого фильтра. Во время, например, беседы слушатель выбирает один из поступающих раздражителей по критерию его физических характеристик, а все прочие, присутствующие одновременно, игнорирует. По мнению Бродбента, в качестве основы для фильтрации выступают прежде всего два признака: выбор одного из двух ушей и высота голоса. Правда, при этом допускалось, что характер селекции определяется не только свойствами самих сообщений, но также и состоянием организма. Чтобы расширить возможности данной модели пришлось ввести дополнительные механизмы. Так, ее автор полагал, что какая-то информация все таки проходит через фильтр, даже если она на соответствует критерию предварительной настройки. Это та информация, которая свидетельствует о резком изменении физических характеристик нерелевантного сообщения (например, по параметру интенсивности). Кроме того, им было введено предположение, что вся информация, в том числе и невостребованная, поступает в блок кратковременного хранения, который находится перед фильтром, и при изменении ситуации может быть вновь использована, т.е. может быть проведена через фильтрацию. Но через некоторое время в этот блок кратковременного хранения попадает новая порция информации, которая вытесняет старую.

Когда несколько сигналов одновременно достигают органов чувств, они попадают прежде всего в буферный склад, в котором они могут удерживаться все сразу, однако в течение лишь некоторого ограниченного времени. В течение этого времени часть информации может передаваться к следующему перерабатывающему механизму, который обладает ограниченной пропускной способностью и действует последовательно, т.е. часть информации, поступающей от буферного склада, не успевает пройти этого этапа обработки, пока не иссяк временной лимит буферного склада, и те элементы, которые будут при этом утеряны, уже не смогут повлиять на поведение. Предполагалось, что отбор элементов в буферном складе для их дальнейшей переработки можно рассматривать в качестве некоторой общей характеристики, такой же, например, как их локализация в пространстве. Эта теория, однако, открыто приписывала все эффекты селективного внимания установке на стимул и совсем не рассматривала установку на ответ. (Бродбент Д.Е. Установка на стимул и установка на ответ: два вида селективного внимания // Хрестоматия по вниманию / Под ред. А.Н.Леонтьева, А.А.Пузырея, В.Я.Романова. М.: Изд-во МГУ, 1976, с. 272).

Модель с фильтрацией хорошо объясняла большинство данных, полученных с помощью методики затенения. Но она противоречила некоторым результатам, опубликованным, например, Д.Оллпортом, который давал испытуемым одновременно со слуховым сообщением также рисунки, при этом было обнаружено, что большая часть (90%) из всех показанных рисунков была затем узнана. Однако когда сообщение сочеталось с предъявляемыми на слух отрывочными словами, воспроизведение этих слов оказалось очень низким. На основе этих данных был сделан вывод, что, если два поступающих раздражителя по своему типу идентичны (например, оба воздействуют на слух), то перерабатывается только один их них, но если они различны, то возможна переработка их обоих одновременно.

Кроме того, этой моделью плохо объяснялись эксперименты Дж.Грея и А.Уэддерборна. В них материалом для дихотического слушания были два коротких и осмысленных текста. При этом первое слово первого текста давалось, например, на правое ухо, а одновременно с этим первое слово второго текста – на левое. Затем второе слово первого текста давалось на противоположное (левое) ухо, а второе слово первого текста – на правое и т.д. Оказалось, что испытуемые чаще всего воспроизводили одно из двух сообщений не по признаку используемого посредника (левое или правое ухо), а содержательно осмысленное, значимое сообщение, связывая информацию, попеременно подаваемую то на правое, то на левое ухо. Так, часть испытуемых воспроизводила последовательность слов: «кто, пять, там», которые предъявлялись для одного уха или «восемь, идет, четыре», предъявлявшихся для другого, но большая часть припоминала слова на основе их значения, например: «кто, там, идет» и «восемь, пять, четыре». Эти результаты также не укладывались в модель с фильтрацией, в соответствии с которой в припоминании должна сказываться избирательность на основе приоритетного канала.

Модель позднего отбора. На основе новых данных, противоречащих модели с фильтрацией, была создана модель позднего выбора, или уместности (Дж.Дойч и Д.Дойч, 1963; Д.Норманн, 1968). Здесь постулировалось, что все сенсорные сигналы, даже проходящие по неконтролируемому каналу, доходят до логического анализатора, где каждый из них анализируется на предмет содержания. Чем важнее сигнал для организма (что оценивается на основе прошлого опыта), тем выше активность того блока логического анализатора, на который этот сигнал поступил, вне зависимости от его исходной силы. При этом работа логического анализатора, в целом, не контролируется сознанием, осознается только информация, выходящая из него. Таким образом, «узким местом» выступает не ограничения возможностей перцептивной системы, а ограничения в системе реагирования. Люди могут одновременно воспринимать различные сообщения, но выделяют при этом только одно из них, то, которое требуется для реализации в ответе (прежде всего, моторном). Чтобы сделать такое выделение, нужен особый запрос, который либо соответствует инструкции, либо нет, и в котором дана ориентировка либо на физические параметры, либо на логические.

Так, согласно модели Д.Норманна, все сигналы проходят предварительный анализ, в рамках которого происходит определение их важности. При этом значительное число несущественных стимулов проверятся по эталонам, хранимым в долговременной памяти (здесь происходит минимальный анализ значений сигналов), прежде чем начнется их дальнейшая обработка. Причем такая проверка происходит одновременно («параллельная обработка»). Ограничения возникают лишь после того, как сенсорные сигналы на входе будут таким способом обработаны. Затем эти сигналы передаются на делитель, который посылает их в модифицированном виде на дальнейшую обработку. Предпочтение будет отдано одним или другим сообщениям в зависимости от их «уместности». Таким образом, селекция, переводящая процесс параллельной обработки информации к последовательной, является здесь поздним процессом, так что все знакомые стимулы успевают активировать соответствующие структуры памяти. Эти структуры находятся под влиянием не только сенсорного потока информации, но также и центрального, в котором находит свое выражение значимость и актуальность данной информации. Эти центральные потоки информации сдвигают критерии активации структур памяти, не меняя показатели чувствительности.

Модель затухания. Чтобы преодолеть ограничения модели с фильтрацией, но не отказываясь при этом от постулата ранней селекции, А.Трейсман (1964) создала более гибкую модель («модель затухания», или «модель ослабления»). В ней постулировалось, что побочные сигналы все же подвергаются переработке, но менее тщательной, чем главные раздражители, а именно по принципу «затухания». Побочный раздражитель перерабатывается лишь настолько, насколько это требуется для выполнения текущей задачи. Главная особенность этой модели - перцептивный фильтр между поступающим сигналом и его воспроизведением (на основе вербальной обработки) настроен не только на физические свойства сообщения, но и на семантические. Таким образом, сам селективный фильтр трактуется как значительно более сложный, чем у Бродбента. С его помощью первичный анализ поступающего раздражителя происходит на основе его физических характеристик (например, сила голоса, пол говорящего), а последующий – на основе значений. Правда, физические характеристики побочного раздражителя намного вероятнее подвергаются переработке, чем связанные с его значением. Если возможностей внимания недостаточно для тщательной, т.е. двухуровневой переработки двух одновременно поступающих раздражителей, то менее важный из них подвергается лишь первичному анализу (по его физическим характеристикам).

Эксперименты Морея (1959) и Трейсман (1960) показывают, что жесткая установка на ответ может пересилить инструкцию действовать в соответствии с установкой на стимул: испытуемый будет реагировать на свое имя, даже если он слушает при этом речь, исходящую из другого источника. На первый взгляд может показаться, будто из этого следует, что все стимулы, достигающие органов чувств, полностью анализируются со стороны своего значения с тем, чтобы наиболее важные из них могли бы получить выход в реакцию, т.е. установка на ответ первична. Эта точка зрения поддерживается Д. и Дж.Дейчами (1963); однако трудно понять, почему элементы, однажды целиком проанализированные и отвергнутые, утрачиваются настолько полно, что не наблюдается никакого сбережения в последующем заучивании материала, который хотя и достигает уха, но не привлекает внимание. В соответствии с точкой зрения самой Трейсман (1960) не требуется полного анализа всех стимулов. Она постулирует скорее двойную систему следующего типа. В некоторой центральной точке организма находится «словарь», содержащий класс возможных состояний, причем одновременно может осуществляться только одно из них. В том случае, когда используется вербальный материал, каждое из этих состояний соответствует слову. Вероятность того, что из словаря будет выбрано данное слово, может быть увеличена двумя способами: с помощью внутренних факторов, таких, как субъективная вероятность, предписываемая ему значимость и т.д., а также с помощью внешней информации, приходящей от органов чувств. Эта информация, однако, как предложил Бродбент (1958), может распределяться по отдельным каналам, и в каждый момент времени информация, поступающая от одних каналов, оказывает меньшее действие на словарь, чем от других. Таким образом, существует нечто такое, что описывается как «затухание» сигналов от отдельных каналов; тем не менее такие сигналы могут передавать еще достаточно информации, чтобы осуществилось соответствующее им состояние словаря, если существует достаточно сильная тенденция, исходящая от внутренних факторов и действующая в том же самом направлении. (Бродбент Д.Е. Установка на стимул и установка на ответ: два вида селективного внимания // Хрестоматия по вниманию / Под ред. А.Н.Леонтьева, А.А.Пузырея, В.Я.Романова. М.: Изд-во МГУ, 1976, с. 273-274).

Таким образом, данная теория дает объяснение тому факту, что иногда подвергается переработке и побочный раздражитель, на который специально не обращается внимание. Весь поток информации поступает через множество параллельных каналов на фильтр, который селективно усиливает сигналы одного какого-либо канала и ослабляет сигналы всех других каналов. В силу этого в данной модели нерелевантные сообщения слышаться приглушенно, но не блокируются совсем. Все сигналы проходят через логический анализатор («словарь», «хранилище слов»), представленный нейронами, активность каждого из которых связана с определенным «словом», составляющим «словарь» индивида, и приводит к активизации «слов». Вместе с тем, в «словаре» испытуемого некоторые важные «слова» (вроде собственного имени или характерного плача собственного ребенка) имеют более низкий порог активации. Поэтому они активируются легче, чем менее важные.

Чтобы сравнить объяснительный возможности моделей Дойчей и Трейсман, последней был проведен следующий эксперимент. Использовалась задача на дихотическое слушание, в которой испытуемые должны были оттенять одно сообщение, но также обрабатывать оба сообщения по наличию целевого слова: если они слышали целевое слово, то должны были реагировать стуком. Согласно теории позднего отбора проходят и содержательно обрабатываются сообщения от обоих ушей, и испытуемые должны быть способны обнаружить целевое слово одинаково хорошо в любом ухе, напротив, теория ослабления предсказывала намного меньшую вероятность обнаружения в неоттеняемом ухе, в котором сообщение будет ослаблено. Фактические данные подтвердили вторую модель.

Дальнейшее развитие эта модель получила в теории, предложенной В.Джонстоном и С.Хайнцем (1978). Основой их подхода было предположение, что отбор информации происходит настолько рано, насколько это возможно в контексте выполняемой задачи. Они также допустили, что есть несколько стадий переработки поступающего сигнала, и что на каждой следующей стадии возможности переработки уменьшаются. Поэтому поступающий побочный раздражитель проходит только минимальную переработку, необходимую для выполнения текущей задачи. В их экспериментах испытуемые должны были вести отслеживание, т.е. повторять вслух один набор слов и игнорировать другой. В простом варианте опыта слова, которые требовалось отслеживать (оттенять), предъявлялись мужским голосом, а все остальные — женским. В усложненном варианте оба набора слов произносились одним и тем же мужским голосом. Джонстон и Хайнц предположили, что испытуемым будет сложнее перерабатывать неотслеживаемые слова в усложненном варианте, потому что установить отслеживаемые и неотслеживаемые слова на основе их физических характеристик не представлялось возможным, требовался анализ по смыслу. Результаты эксперимента подтвердили это предположение. Неотслеживаемые слова в тесте на свободное припоминание, проведенном без предупреждения, лучше припоминались в усложненном варианте эксперимента, и в этом случае использовалось больше ресурсов переработки.

В противоположность моделям, постулирующим наличие в процессах внимания различных фильтров, были разработаны модели, основанные на принципах активности организма в выполнении им тех или иных жизненно важных задач.

Первоначально Бродбент предположил, что иррелевантные сообщения просто «отфильтровываются»: они не достигают более высоких уровней нервной системы из-за какого-то явного препятствия или заслона… Для него и фактически для большинства последующих теоретиков процессы внимания представляются, по существу, негативными: они что-то отфильтровывают или по меньшей мере ослабляют. Я предпочитаю рассматривать их как позитивные: мы осуществляем активную переработку информации определенной части входа, а не оставшихся частей. …Если человек берет один бутерброд из множества других, предложенных ему на подносе, мы обычно не говорим, что он блокирует все другие бутерброды, мы говорим, что он просто не взял их. …Если мы представим себе человека, у которого инстинкт самосохранения преобладает над хорошими манерами, он, видимо, будет слегка придерживать пальцами другие бутерброды и следить за тем, чтобы с ними ничего не случилось, как до того, так и во время действий с тем бутербродом, который он выбрал. Это соответствовало бы процессу переработки в предвнимании: не «анализ до фильтра», «а деятельность за пределами основного потока обработки информации». При такой формулировке не возникает спора относительно того, имеет ли место селективное внимание на стадии «восприятия» или на стадии «ответа». Восприятие является таким активным процессом, который невозможно отличить от ответа. (Найссер У. Селективное чтение: метод исследвоания зрительного внимания // Хрестоматия по вниманию / Под ред. А.Н.Леонтьева, А.А.Пузырея, В.Я.Романова. М.: Изд-во МГУ, 1976, с. 286-287).

Ресурсная модель внимания. Д.Канеман предложил теорию внимания, в которой были введена метафора ресурсов внимания и сопутствующие понятия утомления и уровня возбуждения. По его мнению, нет узких мест в процессах внимания, но есть общее ограничение на способность человека выполнять умственную работу. Само внимание понимается им как внутреннее усилие, оно связано с мысленным усилием, которое сопровождает процесс распределения ресурсов. Это усилие определяется прежде всего объективной сложностью задач. (Чтобы в этом убедиться, можно попробовать перемножать два двухзначных числа и одновременно запоминать какие-то другие числа.) Количество ресурсов, лимитирующих умственные усилия, связанные со вниманием, в каждый момент времени является величиной постоянной, но под влиянием активации может ограниченно меняться. Так, в особых условиях (беспокойство, страх, гнев, возбуждение или прием фармакологических препаратов) само возбуждение обусловливает оптимизацию воспроизведения того или иного материала.

Всего существуют четыре фактора внимания: 1) постоянная готовность (непроизвольное внимание) к восприятию таких классов раздражителей, как новый сигнал, внезапно начинающий движение объект, разговор, в котором упоминается собственное имя испытуемого; 2) кратковременные намерения; 3) оценка требований и возможностей (если два процесса требуют больше ресурсов, чем есть в наличие, то одни из них прекращается); 4) возбуждение.

По мере роста сложности задачи происходит некоторый рост активации, а также увеличивается количество ресурсов внимания, выделяемых на решение задачи. Но количество выделяемых ресурсов постепенно отстает от растущей сложности задачи, поэтому возникают ошибки. При всех условиях часть ресурсов остается в резерве для обеспечения решения неожиданных экстренных задач. Степень изменения ресурсоемкости основной задачи по ходу ее решения можно определять с помощью простой двигательной реакции на неожиданный сигнал другой модальности.

Дата добавления: 2014-01-07