Внимание и его сущность

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, еслизвучание 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.)

Физические сигналы

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 признаетсяограниченная  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.

Фильтр                Фильтр

Бродбента         Дойча-Нормана

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 вызватьреакцию 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.

Анализ  экспериментальных моделей внимания.

Мы обсудили в наиболее общем плане два  типа моделей внимания. Один тип предполагает,  что входная сенсорная  информация отбирается в  начале процесса обработки; другой тип – это модель “уместности” – исходит из того, что входная  сенсорная информация  отбирается на более поздних этапах этого процесса. Какую же  модель предпочесть? Хотя в  литературе уже описаны десятки экспериментов, ясного  и четкого ответа пока нет. Если мы предполагаем, что сначала  идет отбор информации, а затем – ее дальнейший анализ, тогда получается, что нервная система в какой-то степени неэффективна – т.е. сообщение  обрабатывается дважды.  Бродбент выступает против модели с ранней селекцией. Он  считает,  что “это  потребовало бы биологически невозможного механизма. Это означало бы, что перед  той  частью мозга, которая обрабатывает сигналы, поступающие из  окружения, и которая по-видимому весьма сложна, стоит еще одна, дублирующая  часть мозга, которая выполняет ту же  работу и решает, “что тут есть”,- с тем, чтобы допустить или не  допустить  эти элементы в механизм, который  решал, “что тут есть” [1; С. 129].

С  другой  стороны, Познер, Снайдер и Шелис считают, что ранняя селекция обеспечивает только действия самого  общего плана. Они предположили, что  ранний этап обработки  информации  осуществляется механизмом, обладающим  ограниченной  пропускной  способностью и служащим для  того, чтобы  некоторую информацию затормозить  и таким образом ускорить  обработку остальной информации.

Для решения этого  спора  необходимо обратиться к  вопросу о характеристиках информации и критериях  ее  отбора. Так, система, которая осуществляет первоначальную “фильтрацию” и  минимальную обработку некоторого вида информации, а  более сложную обработку оставляет последующим системам, отвечала  бы  возражениюБродбента об  экономичности мозга и в то же время объясняла  бы  результаты исследований, показывающие,  что  прежде чем  производить селекцию, должна быть  проделана  некоторая обработка. Эту дилемму (с  одной стороны,  соблюдение принципа экономичности нервной системы, с другой  - обработка  информации до ее селекции) можно решить, если постулировать, что функции, реализуемые  при  ранней обработке (например, определение направлений дальнейшей обработки), не дублируются в последующем. Чтобы подтвердить это  предположение, нужны новые  данные.

Учитывая обилие моделей в когнитивной  психологии, первоначальная  гипотеза о том, как человеческий мозг обрабатывает информацию, оказывается слишком простой, чтобы  объяснить  все особенности  нашего  восприятия и мышления. Стремясь точнее определить различия  между моделями Трейсман и Дойча, Джонстон и  его  коллеги  предложили более сложную  модель, предполагающую,  что отбор слуховой информации ведется на нескольких  этапах. Однако, самое важное в гипотезе Джонстона -  это то, что отбор информации происходит  настолько рано,  насколько это возможно  с точки  зрения этой задачи. Проще  говоря, человек  может раньше обрабатывать больше  информации, если от него это потребуется.

В  одной эмпирической проверке этой гипотезы Джонстон и Хейнц предъявили  целевые и нецелевые слова  одновременно  и бинаурально. Испытуемых просили оттенять целевые слова. В одном случае оба набора слов читал один  и  тот же  диктор мужчина, а  в другом – целевые  слова  читал  мужчина, а нецелевые читала женщина. Во втором случае  благодаря различиям  в высоте тона мужского  и женского голосов можно было различать слова по их сенсорным (тоновым) характеристикам. В первом же случае, когда оба набора читались мужским  голосом, сенсорное  различие  оказывалось  более трудным, и испытуемому приходилось опираться на другие признаки, -  например, на значения или смысловые  характеристики слов. При таких условиях можно  было ожидать,  что когда нецелевые слова читались мужским голосом, так же  как  и целевые  слова, на  ранней стадии обработки от испытуемых потребовалось бы больше усилий,  чем в  случае, когда слова читали женщина и мужчина соответственно.

В этом эксперименте хорошо то, что он является критическим  испытанием для  двух  моделей внимания: модели  Трейсман и  модели Дойча-Нормана. Как вы помните, в  модели Дойча-Нормана все  сигналы проходят  некоторый предварительный  анализ, тогда как в модели Трейсман несущественные сообщения ослабляются канальным фильтром,  а не исключается полностью. Можно  предвидеть,  что в эксперименте Джонстона и Хейнца целевые  слова  должны были  проходить более сложную обработку, когда оба набора  читал мужчина. Согласно полученному выводу, степень обработки неоттеняемых  стимулов  меняется в зависимости от требований решаемой задачи, что лучше отвечает более гибкой модели Трайсман, чем модели  Дойча  и Нормана.