Модель уместности Дойча/Нормана
Экспериментальные модели внимания когнитивной психологии
В западной психологии проблеме внимания уделяется большое значение. Главное отличие подходов к изучению внимания в западной и отечественной психологии заключается в том, что в отечественной психологии разрабатываются общетеоретические, концептуальные подходы к проблеме внимания, западная же психология больше ориентирована на экспериментальные исследования по выявлению характеристик внимания и факторов его развития и совершенствования, не придавая такого большого значения выделению общетеоретических категорий.
Рассмотрим подробно данные экспериментальных исследований внимания, полученных в современной когнитивной психологии.
Модель с фильтрацией Бродбента
Целостную теорию внимания первым в зарубежной психологии разработал британский ученый Бродбент. Эта теория, названная моделью с фильтрацией, была связана с так называемой одноканальной теорией и основывалась на идее о том, что обработка информации ограничена пропускной способностью канала, - как гласила исходная теория обработки информации Клода Шеннона и Уоррена Вивера.
Бродбент утверждает, что сообщения, проходящие по отдельному нерву, могут различаться в зависимости от того, какое из нервных волокон они стимулируют или какое количество нервных импульсов они производят. (Нейропсихологическими исследованиями было установлено, что сигналы высокой частоты и сигналы низкой частоты действительно передаются разными волокнами.) Так, в случае когда несколько нервов возбуждаются одновременно, в мозг одновременно могут прийти несколько сенсорных сообщений. В модели Бродбента такие сообщения обрабатываются несколькими параллельными сенсорными каналами. (Предполагается, что такие каналы имеют различные нервные коды и могут выбираться на основе такого кода. Например, два одновременно предъявляемых сигнала - высокой и низкой частоты - можно различить на основе их физических характеристик даже если оба достигают мозга одновременно). Дальнейшая обработка информации происходит только после того, как на этот сигнал будет направлено внимание и он будет передан через избирательный фильтр в “канал с ограниченной пропускной способностью”. Так как в систему входит больше информации, чем может быть обработано каналом с ограниченной пропускной способностью, Бродбент считал, что для исключения перегрузки системы избирательный фильтр можно переключить на какой-нибудь другой сенсорный канал.
|
|
|
Интуитивно модель с фильтрацией выглядит правдоподобной. Очевидно, что наша способность к обработке информации ограничена. Чтобы извлечь смысл из того, что мы слышим, наш мозг должен настроиться на один тип импульсов (на основании физических характеристик) точно так же, как перестраиваемый фильтр в высококачественном приемнике способен обнаруживать сообщения (электрические импульсы) той или иной частоты и посылать каждое сообщение на соответствующий усилительный канал для дальнейшей обработки. Когда того требует ситуация, мы можем переключить наше внимание на другой канал. Однако, если селекция ведется на основе физических характеристик сигнала, как поначалу полагал Бродбент, тогда переключение внимания не должно быть связано с содержанием сообщения.
|
|
|
В одном из первых экспериментов Бродбент использовал для проверки своей теории методику дихотического слушания. На одно ухо испытуемого он предъявлял три цифры, а на другое ухо в то же самое время - три другие цифры. Испытуемый, таким образом, мог слышать: правое ухо – 4, 9, 3, левое ухо - 6, 2, 7.
В одном случае испытуемых просили воспроизвести цифры, предъявленные через какое-то одно ухо (например, 493 или 627). В другом случае их просили воспроизвести цифры в порядке их предъявления. Поскольку предъявлялось по две цифры одновременно, испытуемые могли воспроизвести одну из цифр первой пары, но им предлагалось назвать их обе, прежде чем продолжать последовательность. В этом случае отчет испытуемого выглядел так: 4, 6 2, 9 3, 7.
|
|
|
С учетом количества воспроизводимой информации (шесть единиц) и скорости предъявления (две в секунду), Бродбент мог ожидать, что точность воспроизведения будет около 95%. Но в обоих экспериментах испытуемые воспроизводили меньше ожидаемого. В первом случае верность воспроизведения была около 65%, а во втором – 20%.
Бродбент объясняет эту разницу необходимостью во втором эксперименте более часто переключать внимание между источниками информации. В первом эксперименте, где испытуемых просили вспомнить вначале все элементы, предъявленные через одно ухо, а затем элементы, предъявленные через второе ухо, они могли направить все внимание на стимулы одного “канала”, а затем – на стимулы из другого (предполагается, что эти вторые стимулы удерживались на короткое время в некоторой системе памяти). Во втором эксперименте, однако, испытуемые должны были переключать свое внимание как минимум три раза: например, с левого уха на правое, затем обратно на левое и еще раз с левого на правое.
|
|
|
Оксфордские выпускники Грей и Веддерберн провели эксперимент, результаты которого поставили теорию с фильтрацией Бродбента под сомнение. Они предъявляли через левое и правое ухо слоги, составляющие вместе одно слово, и случайные цифры, так что когда в одном ухе слышался слог, в другом слышалась цифра.
Например:
Левое ухо Правое ухо
ОБЬ 6
2 ЕК
ТИВ 9
Если теория с фильтрацией Бродбента (основанная на физической природе слуховых сигналов) верна, то испытуемые, когда их просили повторить то, что они слышали через один канал, должны были бы произнести нечто невнятное - например, “об-два-тив” или “шесть-ев-девять”. Но вместо этого они говорили слово “объ-ек-тив”, демонстрируя тем самым свою способность быстро переключаться с одного канала на другой.
Во втором эксперименте (иногда эту задачу называют “Дорогая тетя Джейн” или “какого черта”) Грей и Веддерберн использовали ту же самую процедуру, но вместо слогов предъявляли фразы (например, “Мышь ест сыр”, “Какого черта” или “Дорогая тетя Джейн”):
Левое ухо Правое ухо
Дорогая 3
5 тетя
Джейн 4
Как и в эксперименте с цифрами и разделенными словами, испытуемые в этом эксперименте склонны были слышать фразу “Дорогая тетя Джейн”; они, таким образом, явно группировали части сообщений по их смыслу.
Другие исследователи оспаривали теорию одного канала на основе результатов изменения кожно-гальванической реакции (КГР). В этих экспериментах вслед за некоторыми словами, предъявляемыми на контролируемое вниманием ухо, следовал удар током. Повторное предъявление этих слов вызывало изменение КГР. После выработки условной кожно-гальванической реакции испытуемых просили оттенить одно из сообщений. Неожиданно слово, на которое была выработана условная реакция, предъявлялось по игнорируемому каналу. Оказалось, что, когда это случалось, появлялась КГР. В одном из экспериментов (фон Райт и др.) изменение КГР происходило в результате предъявления не только условного слова, но и его синонимов и омонимов. Из этих результатов следует, что игнорируемые сигналы не только не обнаруживаются, но и семантически обрабатываются. Но Вордлоу и Крол не смогли повторить эти результаты и подвергли сомнению надежность этого эффекта. Более серьезное испытание теории фильтрации провела Энн Трейсман с коллегами
Модель делителя Трейсман
Вышеприведенные результаты явилисъ серьезным ударом для теории фильтрации Бродбента. Среди наиболее очевидных проблем этой модели - обнаружение сенсорной информации (например, имени испытуемого) через игнорируемый канал. Морей провел такой эксперимент и обнаружил, что примерно в трети всех случаев испытуемые замечали их собственные имена, предъявляемые по игнорируемому каналу. Мы также знаем из повседневного опыта, что, сосредоточив внимание на одном сообщении, можно следить также и за другим. Надо отдать должное Бродбенту: в первоначальном варианте теории он полагал, что избирательный фильтр допускает восприятие одного-двух “наиболее вероятных” (т.е. тех, которые возможны в данном контексте) слов через игнорируемый канал.
Учитывая неопределенность теории Бродбента, возникшую в результате экспериментов Грея, Веддерберна и Морея, встала задача разработать новую – или хотя бы усовершенствовать старую – теорию внимания. Именно это и сделала Трейсман.
Чтобы объяснить, как испытуемым удается иногда слышать их собственные имена, предъявляемые им через несопровождаемый вниманием канал, Морей предлоложил, что какой-то анализ должен осуществляться перед фильтром. Трейсман возражала, утверждая, что в “словаре” (или хранилище слов) испытуемого некоторые слова имеют более низкий порог активации. Так, “важные” слова или звуки (вроде собственного имени или характерного плача своего ребенка) активируются легче, чем менее важные сигналы. Ее модель во многом напоминает модель Бродбента, но при этом может объяснить эмпирические данные, полученные Мореем.
Трейсман расширила методику исследований избирательного внимания, разработанную Черри, что позволило ей усовершенствовать теорию фильтрации Бродбента. Мы помним, что в модели Бродбента один канал выключается, когда внимание направляется на другой канал. В работе Трейсман и ее коллег наиболее примечателен эксперимент, в котором испытуемых просили следить за сообщением, подаваемым на одно ухо, в то время как смысловые части фразы предъявлялись то на одно ухо, то на другое. Например, сообщение “Стоит дом понять слово” предъявлялось правому уху, а выражение “Знание о на холме” - левому. Даже тогда, когда нам надо запомнить сообщение, поступившее через одно ухо, мы склонны отслеживать смысл, а не слушать сообщение именно этим ухом. Так, испытуемые отвечали, что слышали фразу: “Стоит дом на холме”. В одном из экспериментов Трейсман участвовали испытуемые, хорошо владеющие английским и французским языком; им поручалось следить за отрывком текста из книги Дж. Оруэлла “Англия, Твоя Англия”. На одно ухо поступал английский текст, а на другое – французский. Английская и французская версии одного и того же текста были слегка сдвинуты по времени, но испытуемые об этом не знали. Этот разрыв во времени постепенно сокращался, и постепенно испытуемые начинали замечать, что оба сообщения имеют один смысл. Выходило так, что “неконтролируемый” канал не отсоединялся от ДВП, где хранилось знание второго языка.
Кроме лингвистической обусловленности нашей способности к оттенению, Трейсман исследовала условия, когда один голос был женским, а другой - мужским и когда одно сообщение было техническим материалом, а другое отрывком из повести. Она даже изучала, насколько легко оттенять английский текст при одновременном звучании текстов на латыни, французском, немецком и чешском (с английским акцентом) языках. Общий вывод из последнего эксперимента состоял в том, что оттенение сообщения было относительно легким, если звучание иностранного языка сильно отличалось от английского - как, например, у латыни.
Данные, полученные Трейсман и другими исследователями, расходились с моделью фильтрации. Какой-то мозговой “центр”, прежде чем анализировать характеристики сигнала, должен был принять решение о том, что это необходимо. Очевидно, для этого был нужен некоторый предварительный просмотр материала. Согласно Трейсман, на первом из этих предварительных просмотров сигнал оценивается на основе общих физических характеристик, а затем при более сложных просмотрах, он оценивается по смыслу (рис. 4).
Начальный просмотр осуществляется посредством делителя или “перцептивного фильтра” – устройства, регулирующего интенсивность сообщения и выполняющего роль посредника между сигналом и его вербальной обработкой. Трейсман утверждала, что, вероятно, “канальный фильтр только ослабляет нерелевантные сообщения, а не блокирует их полностью. Если так, то слова, очень важные или существенные для человека, могут извлекаться, несмотря на низкое отношение сигнал/шум, если порог их обнаружения временно или постоянно понижен внутри самой системы опознавания слов. Одной из возможных систем опознавания слов может быть иерархия последовательно выполняемых тестов, имеющих отдельный выход для каждого слова или другой лингвистической единицы. Решение, принимаемое на каждом этапе тестирования, можно представить как задачу обнаружения сигнала: на оси различаемых признаков устанавливается точка отсечки или некоторый регулируемый критерий, выше которого сигналы принимаются, а ниже – отвергаются как шум. Для некоторых выходов критерии, определяющие результаты тестирования, могут снижаться, если этому способствует контекст, или эти выходы недавно уже использовались, или они имеют особую важность. Сообщения, ослабляемые таким фильтром, могут выдержать тесты только тогда, когда критерии снижены в их пользу, а иначе они не могут пройти дальше по иерархии”. [1; С. 126].
Модель Трейсман предполагает, что “нерелевантные сообщения” слышатся приглушенно, а не блокируются полностью.
Модель уместности Дойча/Нормана
До сих пор говорилось о внимании с точки зрения моделей, опирающихся на ограниченную пропускную способность человека и наличие делителя в схеме обработки. Модель, альтернативная модели с фильтрацией, была предложена Дойчем и затем пересмотрена Норманом. Модель избирательного внимания Нормана отличается от модели делителя Трейсман одной существенной деталью. Согласно модели Нормана, все сигналы проходят предварительный анализ, а затем передаются на делитель, который посылает их в модифицированном виде на дальнейшую обработку. Отличие от системы Трейсман состоит в том, что определение существенности того или иного набора стимулов происходит на более раннем этапе обработки информации. С другой стороны, модель Нормана кажется несколько неэкономичной: большое количество несущественных стимулов должно быть проверено в долговременной памяти, прежде чем начинается их дальнейшая обработка.
В этой модели (рис. 5) значения сенсорных входных сигналов извлекают одновременно. (Это называется “параллельной обработкой”.) Возможности системы становятся ограниченными только после того, как сенсорные входные сигналы будут некоторым образом обработаны. Предпочтение отдается одним или другим сообщениям в зависимости от их существенности или уместности. (Норман имеет в виду уместность по отношению к текущей цели, стоящей перед системой.)
Рис. 5. Модель уместности процесса отбора.
Физические входные сигналы, проходя через сенсорную систему и механизмы анализа стимулов, возбуждают свою оепрезентацию в системе хранения. Анализ ранее встречавшегося материала, ожидания, правила, восприятия - все это определяет класс событий, полагаемых наиболее уместными. Материал, получивший наибольшее суммарное возбуждение, отбирается для дальнейшего внимательного изучения.
Основное положение этой модели заключается в том, что опознаются все элементы (даже те, что поступают по неконтролируемому каналу), но при этом испытуемые не в состоянии обработать информацию, поступившую из неконтролируемого канала после ее опознания, поскольку обычно от них требуется воспроизвести сообщение из неконтролируемого канала, а это требует усилий. И в модели Бродбента, и в модели Дойча-Нормана признается ограниченная способность к обработке. Однако они расходятся относительно того, где именно расположен фильтр, который одну часть информации отфильтровывает, а другую пропускает дальше. В модели Бродбента фильтр расположен гораздо раньше (рис. 6), чем в модели Нормана-Дойча.
Рис. 6. Расположение фильтров в моделях Бродбента и Дойча-Нормана в контексте обобщенной модели обработки информации
У Нормана прежде, чем произойдет отбор информации, все сигналы находят себе соответствие в памяти, где производится некоторый максимальный анализ их значения. Затем запускается механизм избирательного внимания. Норман полагает, что сенсорный сигнал поступает в память автоматически, в зависимости только от его сенсорных особенностей. Путь сенсорных сигналов он описывает так:
“Все сигналы, поступающие на органы чувств, проходят стадию анализа, осуществляемого вначале физиологическими процессами. На основе параметров, выделяемых этими процессами, определяется место, где хранится репрезентация данного сенсорного сигнала. Все сенсорные сигналы возбуждают свои репрезентации, хранящиеся в памяти. А теперь давайте предположим, что в это самое время продолжается анализ предыдущих сигналов. Так формируется класс событий, которые следует считать уместными по отношению к текущему анализу. Этот набор уместных элементов также возбуждает в памяти свои репрезентации. Элемент, который возбуждается в наибольшей степени совместным действием уместных и сенсорных входных сигналов, отбирается для последующего анализа”. [1; С. 128].
Трейсман и Геффен проверяли предположение Дойча и Нормана о том, что опознается вся входная информация. Эксперимент был построен в виде уже знакомой задачи по затенению сообщений. Испытуемые прислушивались к сообщению, предъявляемому на одно ухо, а на другое ухо при этом предъявлялось совсем иное сообщение. Испытуемые должны были пересказать затененное сообщение и кроме этого – сказать, слышали ли они определенное “целевое” слово, которое могло предъявляться как на одно, так и на другое ухо. Согласно модели Дойча-Нормана, целевое слово должно было быть обнаружено и вызвать реакцию независимо от того, на какое ухо предъявлялось. Модель Бродбента предсказывала, что внимание к информации, подаваемой на одно ухо, препятствует обработке информации, предъявляемой на другое ухо.
Испытуемые обнаруживали 87% целевых слов, предъявляемых на ухо, контролируемое вниманием, но только 8% из слов, предъявленных на неконтролируемое ухо, что является серьезным опровержением модели Дойча и Нормана. Дойч и Норман отвергли этот эксперимент как испытание своей модели, утверждая, что когда испытуемый повторяет затененное сообщение, у него создается установка, благоприятствующая этому сообщению.
Из множества экспериментов, проведенных для проверки модели Дойча и Нормана, в некоторых не подтвердились отдельные положения, предусмотренные этой моделью.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 1923; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!