Задания к самостоятельной работе №4. Экспериментальное изучение внимания

1. Эксперимент К. Черри (бинауральное предъявление информации).

2. Опыты Д. Бродбента на расщепленный объем памяти. Модель ранней селекции Д. Бродмента.

3. Эксперимент Дж. Грея и Э. Уэддерберн, как опровержение модели Д. Бродмента.

4. Эксперимент Э. Трейсман (дихотическое предъявление одного и того же текста, со сдвигом в несколько секунд).

5. Эксперименты Э. Лоссон (ситуация свободного порождения высказываний).

6. Модель поздней селекции Д. Нормана.

7. Исследование эффектов семантической переработки слов (Д. Маккей, П. Форстер и Э. Гоувер и др.).

1. Эксперименты Черри стали (на основе феномена «вечеринки с коктейлем» — среди многих разговоров на вечеринки вы можете услышать свое имя, даже если беседуете с кем-то другим).

Черри решил разобраться, на основе чего происходит такой отбор?

Его методика – методика избирательного слушания. Испытуемому одновременно предъявляются 2 сообщения, одно из которых он должен отслеживать, другое игнорировать. 2 способа подачи сообщений:

Дихотомическое предъявление: одно из сообщений подается в правое ухо, другое – в левое.

Бинауральное предъявление: оба сообщения подаются одновременно в оба уха. Нужно было после прослушивания пересказать одно сообщение, игнорируя другое или воспроизвести все услышанное из обоих ушей, или отслеживать ключевые слова, которые могут быть в любом ухе и т.д.

На основе эксперимента Черри хотел узнать, где находится фильтр, что происходит с ненужной информацией.

Путь передачи сообщения, которое отбирается для дальнейшей переработки, Черри назвал, «релевантный канал». Путь передачи сообщения, которое должно быть отвергнуто – «нерелевантный канал».

Черри выявил следующие закономерности:

Человек способен фокусировать внимание на одном из бинаурально предъявленных сообщений. Но это очень тяжело.

В основе отбора должны лежать физические характеристики стимуляции (пространственное расположение источника звука, его высота). Но в бинаурал предъявлении к характеристикам, которые становятся основой отбора, относится и вероятность перехода между отдельными словами фраз, подаваемых по релевантному каналу.

При дихотическом предъявлении – если в нерелевантном сообщение происходят изменения, человек их замечает (смена мужского голоса на женский, замена текста шумом, временной прерывание текста гудком, но не замечает смену языка, содержание сообщения)

Вывод Черри: обработка речевого сообщения, по нерелевантному каналу, ограничена грубыми физическими признаками этого сообщения.

Если прервать предъявление сообщений по каналам и попросить воспроизвести, человек может сказать об обоих каналах. Значит, в системе переработки есть буфер, в котором оба сообщения удерживаются недолго, до того кА будут обработаны более глубоко.

Результаты Черри были положены в основу моделей внимания как ранней селекции -отбора релевантного и отсечения нерелевантного сообщения на ранних этапах переработки информации.

Внимание он сравнивал с работой электромеханического фильтра, отбирающего информацию на основе сенсорных признаков и работающего по принципу нейрона «все или ничего». Данная концепция исходила из того, что перерабатывающая система представляет собой канал с ограниченной пропускной способностью, поэтому для отбора нужной и игнорирования ненужной информации перед этим каналом, располагается фильтр, работающий на основании параметров, определенных конечной задачей деятельности.

Модель Бродбента базируется на модели фильтра, расположенного после стадии сенсорной регистрации поступающей информации, но до стадии более полной перцептивной обработки. Сенсорная обработка происходит параллельно, перцептивная обработка осуществляется последовательно. Поэтому стадии должны быть разделены фильтром, который предохраняет стадию прецептивной обработки от перегрузки.

Существует блок среди блоков переработки информации с ограниченной пропускной способностью, который может перерабатывать инф-ю только по одному каналу.

Этот блок защищен фильтром. Фильтр переключается с канала на канал по мере необходимости. След-но распределение внимания невозможно.

Для проверки своих допущений Бродбент провел эксперимент по методике оценки расщепленного объема памяти. Здесь предлагается изучить способность человека отчитываться о небольшом количесвте информации, которая подается по 2 каналам одновременно, в «расщепленном» на 2 сообщения виде. Затем эти сообщения вновь соединяются в отчете испытуемого.

Бродбент заметил, что испытуемые легче воспроизводят все цифры с одного уха, а потом, что вспомнят с другого уха. След-но, во-первых, переработка информации действительно ограничена. Во-вторых, выбор канала осуществляется по физическому признаку. В третьих, та инф-ф, которая исходно н7е тбыла отобрана, еще некоторе время удерживается в системе переработки – предположит-но в буфере, расположенном перед каналом с ограниченной пропускной способностью.

Также Бродбент предположил, что фильтр может настраиваться на основе инф-и, хранящейся в памяти и описывающей, вероятности событий в прошлом опыте человека.

5.Внимание, как распределение ресурсов. МодельКанемана. Внимание и функциональное состояние.

Лауреат Нобелевской премии 2002 г. Даниэль Канеман выдвинул концепцию внимания как умственного усилия. Канеман исходил из того, что у человеческого организма есть ресурс мощности, который по природе ограничен, подвержен колебаниям и поддается распределению. Выполнение любого действия (как физического, так и интеллектуального) требует от субъекта определенного «вложения» ресурса внимания, которое обеспечивает ее эффективное выполнение. Когда субъект обладает достаточным ресурсом внимания, задание выполняется безошибочно. Если в данный момент субъект не располагает необходимым ресурсом внимания для решения данной задачи (из-за общего состояния организма или потому что задача слишком сложна), он не способен с ней справиться. Ресурс внимания, который остается неиспользованным для выполнения текущей задачи, Канеман назвал «дополнительной мощностью» системы. Понятие дополнительной мощности важно для прогнозирования того, что происходит в том случае, когда человеку нужно справиться с несколькими заданиями одновременно, то есть распределить внимание. Когда ресурса достаточно — распределение не нужно вовсе и уровень выполнения высок для обеих задач. Когда ресурса недостаточно, сначала ресурсом насыщается более важное задание, а менее важное задание выполняется за счет дополнительной мощности. В результате, одна задача выполняется лучше другой.

Крайне важно не просто констатировать тот факт, что человек допускает ошибки, а предсказать приближение этого момента, когда, казалось бы, все еще идет нормально. Представьте себе, например, пилота самолета, который должен следить за показаниями многих приборов или хирурга, выполняющего сложную операцию – здесь ценой ошибки может стать человеческая жизнь. Решить проблему определения приближения момента истощения внимания Канеману удалось с помощью разработанной им методики вторичной зондирующей задачи. Главная ее идея состоит в том, что «поймать» момент предела истощения ресурса можно тогда, когда испытуемый справляется с основной задачей (сложной) и парадоксальным образом не справляется с дополнительной (простой).

Суть опыта заключалась в следующем. Испытуемые выполняли основное задание: им предъявлялся ряд из четырех цифр со скоростью одна цифра в секунду. Потом следовала пауза 2 с, затем испытуемый должен был в том же темпе отвечать последовательностью цифр, которые отличались от исходных на единицу (1 — 3 — 5 — 7 — пауза — 2 — 4 — 6 — 8). Испытуемые стабильно выполняли задание, допуская около 18% ошибок. Затем испытуемым давали другое, еще более простое задание: на мониторе компьютера среди зрительного «шума» на короткое время появлялась буква, о которой впоследствии требовалось отчитаться. С этой задачей испытуемые и вовсе справлялись в 100% случаев. В следующей серии эксперимента оба задания выполнялись одновременно. Причем выбор первой задачи в качестве основной, а второй – в качестве дополнительной регулировался платежной матрицей. Удивительно, но испытуемые по-прежнему хорошо справлялись с основной задачей и при этом допускали ошибки в выполнении простейшей дополнительной (зондирующей) задачи. Важно, что количество ошибок в выполнении дополнительной задачи зависело от того, в какой момент времени на экране появлялась целевая буква. Если это происходило в начале, наблюдалось около 30% ошибок, а если предъявление совпало с арифметическими действиями в основной задаче – процент ошибок подскакивал до 70%! В том случае, если испытуемые имели достаточный запас дополнительной мощности, они эффективно справлялись с дополнительной задачей, а если дополнительная мощность иссякала (ведь надо было удерживать в памяти четыре цифры и производить прибавление единицы) ее просто не хватало на то, чтобы обратить внимание на экран компьютера. Канеман считал, что колебания эффективности выполнения зондирующей задачи на фоне относительной стабильности выполнения основной отражают ограничения ресурса внимания и показывают основную политику его распределения. Сначала субъект тратит энергию на основную деятельность, а ее «остатки» направляет на дополнительные задачи.

Таким образом, уровень эффективности выполнения вторичной задачи служит инструментом измерения доступной субъекту дополнительной мощности. Полученные результаты позволяют предложить способ контроля внимания оператора. Нужно, чтобы время от времени, не отвлекаясь от своей основной деятельности, он совершал какое-либо примитивное действие, например, нажимал на кнопку. «Забывчивость» оператора и будет служить предупредительным сигналом: осторожно, внимание на исходе!

2. сходное положение модели – идея о том, что ЦНС человека представляет собой канал с ограниченной пропускной способностью (емкостью). Согласно Бродбенту, канал ограниченной емкости может передавать за единицу времени лишь небольшое количество информации (порядка 10 бит в с). Превышение этого предела приводит к резкому увеличению числа ошибок.Он выделял 2 стадии переноса информации: стимуляция от многих источников поступает на первую S(Storage- хранилище) стадию переработки. Все поступающие сообщения могут пройти ее одновременно и беспрепятственно. Вторая более поздняя стадияP(Perception– восприятие) может в данный момент пропускать без ошибок и потерь только одно сообщение. Эффективная работа системы предполагает отбор одного сообщения или канала информации среди многих других в пункте перехода от 1-ой стадии ко 2-ой.

В ранней модели Д. Бродбента каналы образуются на стадии сенсорной параллельной переработки. По его мнению, селекция происходит рано, на стадии сенсорного анализа стимуляции. Механизм селекции – особое устройство – фильтр, блокирующее нерелевантные источники информации. Отбор релевантного сообщения происходит на основе физических признаков. В ситуации перегрузки входной информацией в канал ограниченной пропускной способности (Р) могут пройти только стимулы, обладающие общим физическим признаком (направлением, интенсивностью, тоном, цветом). Отвергнутая информация сохраняется на ранней стадии Sв течении неск. сек., при условии быстрого переключения фильтра на нее может быть также переработана на стадии Р. Одновременная переработка неск. стимулов возможна, если их появление высокопредсказуемо. При условии неполной загрузки канала ограниченной емкости возможно одновременная глубокая переработка неск. сообщений.

Опыты на расщепленный объем памяти – дихотическое предъявление цифр.

Внимание по Д. Бродбенту выполняет функцию селекции и представляет собой специальный механизм (фильтр), расположенный на ранней стадии приема и переработки информации.

3.

Э. Трейсман нашла свое объяснение: некоторые слова (стимулы) имеют более низкий порог активации. Так, более значимые (релевантные) стимулы (собственное имя или характерный плач своего ребенка) активируются легче, чем менее значимые (иррелевантные).

Собственное имя играет в жизни человека огромную роль. Родители новорожденных детей должны десять раз подумать прежде чем подобрать имя ребенку. От выбранного имени во многом будет зависеть судьба человека. Ведь на восприятие также оказывает влияние звучание имен.

В эксперименте Э. Трейсман испытуемых просили следить за сообщением, подаваемым на одно ухо, в то время как смысловые части фразы подавались то на одно, то на другое ухо. Например, сообщение «Стоит дом понять слово» предъявлялось на правое ухо, а выражение «Знание о холме» – на левое. Испытуемые воспроизводили фразу: «Стоит дом на холме».

Представляет интерес также эксперимент, в котором испытуемые со знанием английского и французского языков слушали отрывок из книги Дж. Оруэлла «Англия, Твоя Англия». На одно ухо поступал английский, а на второе французский текст. Английская и французская версии текста были несколько сдвинуты во времени, но испытуемые об этом не знали. По мере сокращения разрыва во времени испытуемые постепенно замечали, что оба сообщения имеют один и тот же смысл.

Результаты экспериментов Э. Трейсман и других исследователей явно противоречили модели ранней селекции. Прежде чем анализировать характеристики сигнала, какой-то «мозговой центр» должен был принять решение о том, что это необходимо. Очевидно, для этого нужен был некоторый предварительный просмотр материала.

Согласно Э. Трейсман, информация оценивается дважды: при первом из этих предварительных просмотров сигнал оценивается на основе физических характеристик, при втором – по смыслу. Начальный просмотр осуществляется посредством делителя, или перцептивного фильтра, – устройства, регулирующего интенсивность сообщений и выполняющего роль посредника между сигналом и его вербальной обработкой.

Модель Э. Трейсман предполагает, что «нерелевантные сообщения» слышатся приглушенно, а не блокируются совсем. Согласно ей, аттенюатор (делитель) обрабатывает все неконтролируемые сообщения одинаково и независимо от их содержания.

Единственное различие между контролируемыми и неконтролируемыми сообщениями состоит в том, что у неконтролируемого сообщения общее отношение сигнал/шум уменьшено селективным фильтром. Аттенюатор производит выбор только на основе общих физических свойств, таких как локализация и качество голоса.

5. Эксперименты Э. Лоссон выглядят поучительными, поскольку дают
представление о тех трудностях, с которыми сталкивается исследова-
тель, попытавшийся разрешить альтернативу ранней и поздней селек-
ции. Рабочая гипотеза автора опиралась на общий момент моделей Э.
Трейсман и Дойчей — предположение о существовании хранилища
словарных единиц, активируемых входной стимуляцией. Тот же
словарь участвует не только в восприятии речи, но и в ситуации сво-
бодного порождения высказываний. В первой части исследования ис-
пытуемого просили в течение 1 мин. непрерывно, с привычной ско-
ростью, говорить на любую выбранную им тему или же, если ему "не
хватало пороха", на темы, заданные карикатурными рисунками. Па-
раллельно, в качестве нерелевантного источника, моноурально предъ-
являли отрывки прозы или последовательности слов на английском
или датском языке. Этот материал был записан и воспроизводился
одним и тем же диктором, монотонным голосом, в одном темпе и, на-
сколько это возможно, с одинаковой интенсивностью. В опытах участ-
вовали трое испытуемых, одинаково хорошо владевшие англий-
ским и датским языком. Следовательно, у них было как бы два сло-
варя. Ожидалось, что скорость порождения речевых высказываний
(число слов, произнесенных за 1 мин.) будет зависеть от типа (со-
держания и языка) нерелевантного материала и, более того, среди про-
изнесенных слов появятся слова нерелевантного слухового входа. По
характеру этой зависимости Э. Лоссон надеялась выяснить, на каком
этапе отвергается или ослабляется нерелевантный источник инфор-
мации. Однако, вариации темпа речевой продукции при разных усло-
виях систематических тенденций не обнаружили; вторжения слов не-
релевантного слухового входа не было вообще, и никто из испытуе-
мых не осознавал, что именно и на каком языке им подавали на
слух. Эти данные, казалось бы, говорили в пользу теории ранней
селекции — активация словарных единиц, соответствующих нере-
левантному входу, либо отсутствовала, либо была незначительной.
Э. Лоссон продолжила исследование, используя в качестве нереле-
вантного материала списки эмоционально значимых слов. На первой
минуте испытуемому предъявляли отрывок из романа Дж. Кон-

рада "Счастливчик Джим" (условие 1); на второй минуте прокручива-
ли последовательность слов "нежный и милый и счастливый ласкать и
обнимать и" непрерывно вплоть до 60 с (условие 2); на третьей минуте
— последовательность слов "злобный и жестокий с яростью и ужас и
гнев" (условие 3). В контрольной серии опытов, проведенной с другой
группой испытуемых вслед за обычной прозой (условие 1к) также в те-
чение 1 мин. прокручивалась последовательность эмоционально ней-
тральных слов "большой и пустой и маленький петь и ходить и" (ус-
ловие 2к). При всех условиях испытуемые, как и в первой части
исследования, свободно говорили на темы, заданные картинками.
После каждой пробы проводился тест на узнавание слов, в кото-
ром последовательно предъявляли ряд, состоящий из случайно ото-
бранных и перемешанных 4 произнесенных слов, 4 слов, поданных на
слух, и 4 слов, не появлявшихся в данной пробе. Испытуемого просили
припомнить и дать ответ прозвучало или нет каждое из слов этого ряда
в предшествующей экспериментальной пробе. Оказалось, что общее
число произнесенных слов от условий не зависело; вторжений слов
нерелевантного входа, как и раньше не было. Однако, тест на узнава-
ние показал, что испытуемые припоминают эмоционально значимый
материал гораздо чаще, чем нейтральный, и почти с тем же успехом,
что и произнесенные слова. Так, они опознали в качестве бывших в
эксперименте для условий 1 (проза), 2 (эмоционально положительные
слова) и 3 (эмоционально отрицательные слова) соответственно 20, 19
и 18 произнесенных слов; 4, 18 и 16 слов, поданных на слух; 3, 5 и 0 не
появлявшихся слов. Можно подумать, что эффект лучшего припоми-
нания эмоционально значимого материала обусловлен его многократ-
ным повторением. Но данные контрольных опытов не подтвердили это
предположение. Число узнанных произнесенных слов составило здесь
20 и 23, поданных на слух — 1 и 3, и не появлявшихся — 1 и 0 для ус-
ловий 1 к (проза) и 2к (эмоционально нейтральные слова) соответст-
венно. В заключении Э. Лоссон пишет, что хотя полученные ре-
зультаты не позволяют сделать каких-либо выводов относительно
места селекции в системе переработки информации, в целом они скло-
няют чашу весов в сторону теории позднего отбора.

6. Альтернативная модель фильтрации была предложена Д. Дойчем и Э. Дойчем и затем пересмотрена Д. Норманом. Она отличается от модели Э. Трейсман одной существенной деталью: все сигналы проходят предварительный анализ, а затем поступают на делитель, который направляет их в модифицированном виде на дальнейшую обработку.

Модель уместности (термин «уместность» предложил сам Д. Норман) кажется несколько неэкономичной: большое количество несущественных стимулов проверяется, прежде чем начнется их дальнейшая обработка.

По Д. Норману, сенсорные входные сигналы подвергаются параллельной обработке. Предпочтение отдается сигналам в зависимости от их существенности или «уместности» по отношению к текущей цели, стоящей перед системой.

Итак, опознаются все элементы, все сигналы находят соответствие в памяти, где происходит некоторый минимальный анализ их значения. Затем запускается механизм избирательного внимания.

Путь сенсорных сигналов Д. Норман описывает следующим образом: Все сигналы, поступающие на органы чувств, проходят стадию анализа, осуществляемого сначала физиологическими процессами. На основе выделенных параметров определяется место, где хранится репрезентация данного сенсорного сигнала.

Все сенсорные сигналы возбуждают свои репрезентации, а в это же самое время продолжается анализ предыдущих сигналов. Так формируется класс событий, которые следует считать уместными по отношению к текущему анализу.

Этот набор уместных элементов также активизирует в памяти свои репрезентации. Элемент, который возбуждается в наибольшей степени совместным действием уместных и сенсорных входных сигналов, отбирается для последующего анализа.

7. Исследование эффектов семантической переработки слов, предъявленных по нерелевантному каналу, продолжил Д. Маккей (Мас- Кау, 1973). Его испытуемые вторили предложения, содержащие двусмысленные слова, например: "Он нашел ключ на поляне"[20]. Здесь слово "ключ" в зависимости от контекста, может означать либо родник, либо то, чем открывают замок. По нерелевантному каналу параллельно слову "ключ" первой группе испытуемых предъявляли слово "вода", второй — "дверь". После опыта испытуемых просили опознать предложение, которое они вторили, выбрав его из двух предложений однозначного смысла. В данном примере из предложений "Он нашел родник на поляне" и "Он нашел отмычку на поляне". Испытуемые первой группы отдавали предпочтение первому предложению, а второй — второму. При этом ни тс, ни другие не могли вспомнить слова, предъявленные по нерелевантному каналу. Другой эксперимент того же исследования показал, что эффект семантической наводки словами нерелевантного канала отсутствует, если неоднозначная интерпретация предложения обусловлена не одним, а группой слов релевантного сообщения. Это факт говорит о том, что внимание углубляет и направляет семантическую переработку отдельных слов и является необходимым условием извлечения смысла предложения в целом, тогда как без внимания происходит только поверхностный, поэлементный семантический анализ.

Свидетельства глубокой переработки нерелевантного материала получены и в цикле исследований, использующих прием выработки условных реакций на определенные слова. Так, в работе П. Форстера и Э. Гоувера проводилась предварительная серия опытов, в которых вторение какого-то определенного слова, например "корабли" (ships), сопровождалось ударом электрического тока до тех пор, пока предъявление этого слова само по себе, то есть без удара тока, не вызывало ярко выраженный условный ответ в виде кожногальванической реакции (КГР) (Forster, Govier, 1978). Затем это слово появлялось в тексте нерелевантного сообщения в ситуации дихогическош предъявления. Испытуемые не осознавали этого слова, но его предъявления сопровождала КГР. Она наблюдалась и тогда, когда предъявлялось слово, сходное с первоначальным словом по звучанию, например "кобры" (в оригинале — shins) или, что особенно важно — по смыслу, например, "лодки" (boats). В этих же опытах созвучное слово могло соответствовать смысловому контексту релевантного сообщения. В этом случае вероятность КГР была для него даже выше, чем для условного стимула. Она падала, если это слово выходило за пределы контекста. Если же созвучное слово предъявляли по релевантному каналу, то разница вероятностей КГР при этих условиях была выражена гораздо сильнее. Отсюда, как и в работе Д. Маккея, был сделан вывод о том, что нерелевантные слова анализируются менее тщательно, чем релевантные.

Литературный источник:

1. Дормашев Ю. Б., Романов В. Я. Психология внимания. - М.: Тривола, 1995. - 347 с