Модели внимания как ранней селекции

Результаты и выводы К. Черри, и прежде всего идея отбора

информации по физическим признакам, были положены в основу моделей внимания как ранней селекции — отбора релевантного и отсечения нерелевантного сообщения на ранних этапах переработки

информации.

Модель фильтра и исследования Д.Бродбента Решая практическую задачу, связанную с организацией работы авиадиспетчеров, которые одновременно получают множество сообщений и должны выбрать и отслеживать наиболее важное из них, Д. Бродбент подхватил идею радиоинженера К. Черри об отборе

как фильтрации Перечислим основные допущения, лежащие в основе модели Д. Бродбента.

• Познание рассматривается как переработка информации. Его субстрат, нервная система человека, выступает как канал коммуникации с ограниченной пропускной способностью.

• Соответственно среди блоков системы переработки информации допускается блок с ограниченной пропускной способностью, который в любой момент времени может перерабатывать информацию, подаваемую только по одному из входных каналов.

• Этот блок защищен фильтром, который настраивается на тот или иной канал подачи информации на основе ее физических признаков. В слуховой модальности — это пространственное расположение источника

звука, его громкость, тембр и высота; в зрительной — кривизна линий, цвет, движение.

• Фильтр переключается с канала на канал по мере необходимости. Следовательно, распределение внимания как таковое невозможно, однако может быть представлено как последовательность его быстрых переключений. Для проверки своих допущений Д. Бродбент провел эксперимент по методике оценки расщепленного объема памяти. В данной методике изучению подвергается способность человека отчитываться о небольшом количестве информации, которая подается, однако, по двум каналам одновременно, в ≪расщепленном≫ на два сообщения виде. Затем эти сообщения вновь ≪соединяются≫ в отчете испытуемого, за исключением утерянной информации. Допустим, человеку дихотически с интервалом в полсекунды предъявляются три пары цифр (рис. 5.2). Например, сначала в левое ухо предъявляется цифра 4 и одновременно с ней в правое —цифра 8; затем в левое — 5, а в правое — 3; наконец, в левое — 7,

а в правое — 2. Задача испытуемого состоит в том, чтобы воспроизвести как можно больше цифр. Общее количество цифр теоретически меньше объема кратковременной памяти, который, как показал в 1956 г. Дж. Миллер, равен 7 Ѓ} 2 единицам. Однако средняя продуктивность испытуемых в эксперименте Д. Бродбента составила 65 % правильных ответов. Иными словами, испытуемые редко отчитывались более чем о четырех цифрах. Д. Бродбент заметил и закономерность в порядке отчета: испытуемые были склонны сначала воспроизвести все цифры, подаваемые в одно ухо, а потом — то, что смогут вспомнить из предъявленного во второе ухо. Следовательно, в о - п е р в ы х, переработка информации действительно ограничена. Во-вторых, выбор канала осуществляется по физическому (пространственному) признаку. А в-т р е т ь и х, та информация, которая исходно не была отобрана, еще некоторое время удерживается в системе переработки — предположительно, в Рис. 5.2. Методика исследования ≪расщепленного объема памяти≫ Д. Бродбента: стимулы-цифры предъявляются парами на два уха. Испытуемый должен воспроизвести

максимальное количество цифр буфере, расположенном перед каналом с ограниченной пропускной способностью. Представим происходящее в системе переработки информации в виде

Y-образной фигуры, изображенной на рис. 5.3. Информация поступает параллельно по двум каналам, однако

начиная с определенного момента времени она может продвигаться только по одному каналу с ограниченной

пропускной способностью. Это ≪бутылочное горлышко≫ необходимо защитить от интерференции с

помощью фильтра, или заслонки, которая пропускает информацию, подаваемую по одному каналу, и задерживает информацию, поступающую по другому каналу. Чтобы переключить фильтр, требуется некоторое время, поэтому экономичнее сначала пропустить все стимулы, идущие по одному каналу, а

потом единожды переместить заслонку и пропустить стимулы, пришедшие по другому каналу. Но предположим, что отображения цифр в буфере со временем угасают — так, как если бы это были кусочки льда, попавшие в раскаленную железную трубу. Тогда в первую очередь угаснут следы тех цифр, которые были предъявлены первыми. А следы цифр, предъявленных последними, имеют шансы дождаться переключения заслонки. Значит, не исключено, что соответствующая информация тоже достигнет блока с ограниченной пропускной способностью. модели,

Д. Бродбент ввел ряд изменений в исходную исследовательскую процедуру.

• Испытуемых просили отчитываться о цифрах парами в порядке предъявления. Согласно предсказаниям модели для решения этой задачи необходимо регулярное переключение фильтра, требующее определенного времени. За этот отрезок времени следы стимулов в буфере должны были бы угаснуть, вследствие чего

продуктивность решения задачи должна была снизиться. Действительно, она резко упала и достигала в среднем 20 % правильных ответов. Иначе говоря, испытуемые могли отчитаться не более чем об 1 — 2 цифрах.

• Если теперь увеличивать временной интервал между парами стимулов, который исходно составлял 0,5 с, то можно добиться более высокой продуктивности решения задачи. Чем больше этот интервал, тем больше времени остается на переключение фильтра с одного канала на другой и обратно. Согласно данным, полученным в эксперименте, по мере увеличения интервала между парами цифр от 0,5 до 2 с количество правильных ответов возрастало. Таким образом, на переключение фильтра действительно требуется некоторое время.

• Наконец, необходимо было проверить предположение относительно буфера перед каналом с ограниченной пропускной способностью и оценить время хранения в нем информации. Для этого Д. Бродбент стал предъявлять на одно ухо шесть цифр, а на другое — две, задавая в инструкции порядок воспроизведения.

Испытуемый должен был начать отчет с набора из шести цифр, а потом по возможности отчитаться о двух цифрах, которые подавались на второе ухо. Эти цифры могли сопутствовать либо двум первым, либо двум последним цифрам первого набора. В полном соответствии с предсказаниями модели вероятность

воспроизведения этих двух цифр зависела от времени их предъявления: во втором случае человек мог отчитаться о них чаще, чем в первом.

 

Модель Трейсман

В этих экспериментах испытуемому предъявлялись три цифры, как в исследовании Д. Бродбента, и либо три слога, составляющих единое слово, либо три слова, которые складывались в осмысленную фразу.

Предъявление стимулов было организовано ≪перекрестно≫ — так, что частьодифр и часть слова/фразы подавались в одно ухо, а оставшаяся часть — в другое (рис. 5.8, а, б). Обнаружилось, что испытуемые в этом случае склонны отчитываться не поканально, как предсказывала модель Д. Бродбента, а по смыслу, например: объединяли слова в словосочетания ≪мышь ест≫ или ≪ест сыр≫, даже если составные части этих словосочетаний подавались в разные уши. Э. Трейсман [362] использовала сходный способ дихотического предъявления в задаче вторения, задав релевантный и нерелевантный каналы посредством инструкции, и получила похожие результаты. Она предъявляла испытуемым для вторения отрывки

английской прозы таким образом, что сообщение, подаваемое по релевантному каналу, в какой-то момент продолжалось по нерелевантному. На релевантном канале тем временем начинался другой

отрывок прозы. Испытуемые, решая задачу вторения, были склонны следовать за сообщением, которое начали повторять, даже после того, как это сообщение ≪уходило≫ на нерелевантный канал. Только спустя некоторое время они вновь возвращались к вторению сообщения по релевантному каналу, не замечая своей ошибки. Таким образом, в решении этой задачи отбором управляет уже не пространственное

расположение источника сообщения, а смысловое содержание текста, что невозможно объяснить с опорой на раннеселективную модель Д. Бродбента.Второе направление исследований Э.Трейсман было связанос варьированием содержания сообщения, подаваемого понерелевантному каналу. Изменяя содержание сообщения, подаваемого по нерелевантному каналу, Э. Трейсман выявила несколько закономерностей.

Во-первых, она установила, что испытуемые обычно замечают, когда по релевантному и нерелевантному каналам подается один и тот же текст. Впрочем, это возможно только если задержка в подаче не слишком велика: а именно, если сообщение по нерелевантному каналу отстает от сообщения по релевантному каналу

не более чем на 5—6 с или опережает его не более чем на 1—2 с. Подобное происходит даже в том случае, когда текст подается на двух разных языках, но оба языка известны испытуемому. Во-вторых, было выявлено, что содержание сообщения, которое поступает по нерелевантному каналу, мешает вторению релевантного

сообщения в зависимости от степени сходства между ними. Чем более сходны по содержанию релевантное и нерелевантное сообщения, тем больше интерференция между ними. Чтобы доказать это, Э.Трейсман уравняла сообщения по всем возможным физическим признакам, включая пространственный источник

звука: сообщения предъявлялись бинаурально и читались одним и тем же голосом. В этих условиях, когда по релевантному каналу подавался для вторения отрывок из романа английского писателя Дж. Конрада ≪Лорд Джим≫, задача вторения решалась хуже, если по нерелевантному каналу шел другой отрывок из того же романа, и лучше, если в качестве нерелевантного сообщения использовался текст по биохимии. Когда по нерелевантному каналу подавался текст на иностранном языке (допустим, на чешском), испытуемый выполнял задачу вторения лучше, если этот язык не был ему знаком, и хуже, когда хорошо владел этим языком. Если взглянуть на эти результаты с точки зрения модели фильтра Д. Бродбента, не вполне понятно, почему сообщение, которое должно было бы отсекаться фильтром на уровне анализа физических признаков, мешает анализу релевантного сообщения на содержательном уровне. Объяснить эти результаты можно было

двумя способами: либо переместить фильтр на более поздние стадии переработки информации, либо изменить принцип его работы. Э.Трейсман пошла по второму пути. Пытаясь примирить идею раннего отбора с полученными фактами, она предположила, что информация, поступающая по нерелевантному каналу, не блокируется фильтром полностью, по принципу ≪все или ничего≫, но только лишь ослабляется. Сделав это допущение, Э.Трейсман в 1964 г. предложила модифицированную модель ранней селекции, которая получила название модели ≪аттенюатора≫ (рис. 5.10). В основу этой модели вновь положена метафора, заимствованная из радиотехники, где аттенюатор — устройство (например, электрическая цепь из резисторов), служащее для понижения напряжения или мощности сигнала. В этой модели за сенсорным хранилищем (стадией переработки информации, где осуществляется параллельный анализ физических признаков поступающих стимулов) следует особый фильтр, который ослабляет нерелевантный сигнал по сравнению с релевантным1. Однако, в отличие от модели Д. Бродбента, вслед за фильтром

располагается не канал с ограниченной пропускной способностью, а система памяти — словарь, или совокупность словарных единиц, составляющих индивидуальный опыт человека. Э. Трейсман предположила, что для каждой из единиц системы памяти характерен свой порог активации, в результате преодоления которого содержание этой единицы попадает в сознание. У некоторых единиц этот порог невысок, и активированы они до определенного уровня всегда: таковы, например, единицы, ко-дирующие собственное имя человека и особо значимые (в частности, эмоционально окрашенные) слова. Поэтому для их опознания

достаточно очень слабого внешнего воздействия. Однако у некоторых единиц порог активации высок. К этому классу относятся, в частности, так называемые слова-табу из разряда нецензурной лексики — именно поэтому время их опознания в психологических экспериментах обычно дольше, чем время опознания обычных слов. Этот феномен получил название ≪перцептивной защиты≫. На порог активации единицы влияет также и частота встречаемости соответствующего слова в языке. Итак, как только активация словарной единицы в результате воздействия информации, поступающей по релевантному каналу, достигает пороговой величины, эта информация немедленно оказывается в сознании, которое ограничено и нуждается в защите от перегрузки. Информация, поступающая по нерелевантному каналу и вследствие этого ослабляемая аттенюатором, просто не активирует единиц словаря в достаточной степени и потому не

•достигает сознания и не ведет к его перегрузке. Однако если эта малая, подпороговая, активация сложится с исходной активацией единицы (например, если диктор, читающий сообщение по нерелевантному каналу, обратится к испытуемому по имени) либо с контекстными влияниями (если, скажем, данная единица связана

с единицами, активированными релевантным сообщением), то нерелевантное сообщение может быть осознано. Именно благодаря подобному механизму испытуемый обнаруживает, что по обоим каналам подается один и тот же рассказ. Представим себе влюбленную девицу, которая вечером, сидя у окна,

ожидает, что в окно постучится ее кавалер. Почему она так легко различает еле заметный стук своего героя? Да потому, отвечает У.Джемс, что ≪соответствующий центр в нервной системе уже почти готов взорваться≫.

Достаточно слабого внешнего воздействия — и сигнал достигнет сознания. Модели внимания как поздней селекции и их критика. Согласно моделям поздней селекции, любой из стимулов, попавших

в систему переработки информации, подвергается опознанию и категоризации. Однако дальнейшая его ≪судьба≫ зависит от важности или уместности этого стимула в заданном контексте и в данный момент времени. Каков механизм отбора информации на выходе из системы памяти? В соответствии с сенсорным входом, контекстом и поставленной задачей каждая из единиц получает определенный ≪вес≫, или уровень активации. Наиболее активированные единицы отбираются на выходе из системы памяти -щк, как можно было бы осуществить отбор юношей в секцию баскетбола по росту. Проще всего решить эту задачу, выстроив мальчиков в шеренгу и опуская сверху планку (рис. 5.11). В таких условиях планка сразу коснется

головы самого высокого юноши, после чего он должен сделать шаг вперед. Сходным образом попадает в сознание самая активированная единица системы памяти. Слова же, отображения которых недостаточно активированы, — возможно, по той причине, что не столь важны и уместны в контексте решения поставленной задачи, — попросту забываются, так и не достигнув сознания. Именно такую модель предложили в 1963 г. оксфордские психологи Диана и Дж. Энтони Дойч, поместив механизм отбора на

выходе из системы опознания — памяти. На основе этой модели Дональд Норман несколько лет спустя разработал наиболее известную модель поздней селекции — модель уместности. В чем-то она сходна с

моделью аттенюатора Э.Трейсман, однако механизм отбора расположен в ней, как и

в модели Д. и Э.Дойч, на поздней стадии переработки информации [281].

Центральный блок модели Д. Нормана — ≪Память≫: отбор определяется прежде всего неосознаваемыми механизмами ее функционирования. Блок ≪Уместность≫ обеспечивает настройку системы памяти в зависимости от норм и правил языка, поставленной задачи и связанных с ней ожиданий человека,

а также на основе уже обработанной информации. Поэтому некоторые следы памяти

уже активированы до поступления сенсорногоьсигнала — так, как предполагалУ.Джемс, выдвигая гипотезу ≪преперцепции≫. По итогам воздействия наибольшей активацией будут обладать те единицы системы памяти, которые сочетают оба входа — и сенсорный сигнал, и уместность. Блок ≪Селекция≫ отбирает наиболее активированные единицы, на которых ≪сходятся≫ внешние воздействия и влияния со стороны блока уместности. Механизм его работы заимствован из модели супругов Дойчей. Блок ≪Внимание≫

определяет еще более глубокую переработку информации и главное— ее доступ в сознание. Дополнительная переработка, в свою очередь, влияет на уместность последующих сообщений. Важно еще и то, что циркуляция информации в петле, связывающей блок ≪Уместность≫, систему памяти и блок ≪Внимание≫, позволяет описать с помощью этой модели не только внимание к стимулам, предъявляемым извне, но и интеллектуальное внимание, вовсе не предполагающее сенсорных входов. Ни одна из моделей ранней селекции на решение данной научной задачи не претендует. Согласно моделям поздней селекции, обработка информации посредством механизмов внимания определяется не только внешними

воздействиями, но и активацией единиц во внутреннем словаре. В частности, внимание привлекается к стимулам, уместным в данном контексте, а контекст может быть задан недавней активацией

соответствующей словарной единицы. Когда мы пытаемся не думать о чем-то, самой постановкой задачи мы вынужденно адресуемся к той единице, появления содержания которой в сознании хотим избежать. В результате эта единица активируется, и как только активация ее преодолевает пороговое значение, она

становится доступна механизму внимания и попадает в сознание. Более того, в отличие от решения многих познавательных задач, оценить успешность решения этой задачи невозможно. Стоит вернуться

к требованиям задачи (≪Вот уже четверть часа я не думаю об обезьяне!≫) — и соответствующая единица получает еще большую активацию, а нежелательная мысль вновь овладевает сознанием. Итак, в моделях поздней селекции не только физические признаки, но и семантические характеристики стимуляции (значения

слов) обрабатываются параллельно и полностью. Однако именно по этой причине подобная модель показалась многим исследователям неэкономичной. В действительности столь полная переработка

информации нужна далеко не в с е г д а, ав некоторых случаях, когда мы с полным правом можем осуществить отбор на основе физического признака (например, выделить низкий голос лектора в аудитории среди множества голосов непрерывно перешептывающихся друг с другом студенток), не нужна вовсе.

Отличия моделей ранней и поздней селекции

Ранняя: отбор на основе физич признаков и торможение нерелевантного канала на входе в систему

Поздняя: отбор на основе значимости и уместности для субъекта и усиление релевантного канала на выходе из системы.