Проблема внимания в когнитивной психологии

Модели внимания в когнитивной психологии

Приверженцы когнитивной психологии описывают внимание как отдельную инстанцию и рассматривают его либо как блок селекции информации, либо как резервуар ресурсов, либо как пульт управления процессами, либо как специфическую предвосхищающую активность.

Центральная нервная система представляет собой канал передачи информации с ограниченной пропускной способностью (емкостью). Получено много фактов, говорящих о том, что возможности человека в этом смысле ограничены. Канал ограниченной емкости может передавать за единицу времени лишь небольшое количество информации. Превышение этого предела приводит к резкому увеличению числа ошибок. Поэтому одной из основных функций внимания по мнению ряда психологов является именно ограничение объема информации, поступающей на стадию переработки, то есть по большому счету внимание выступает как фильтр информации, поступающей по сенсорным каналам. Представление о памяти как о канале с ограниченной пропускной способностью, попытки поиска так называемого «фильтра» и осмысление его места в системе обработки информации характерно для структурного подхода в когнитивной психологии.

Структурные теории внимания: теории ранней селекции (модель фильтра Д.Бродбента, модель аттенюатора А.Трейсман)

Ранняя модель Д.Бродбента основывалась на идее о том, что центральная нервная система человека представляет собой канал передачи информации с ограниченной пропускной способностью. Человек вынужден дробить поступающую извне информацию на части, которые не превышают возможности обрабатывающей системы. Центральные механизмы переработки могут иметь дело только с одним объектом.

Глезер обнаружил, что если в поле зрения человека находится несколько объектов, то опознание второго объекта возможно лишь после опознания первого объекта. И соответственно, каналы обработки информации могут быть заполнены либо процессом восприятия, либо переработки и контроля. Для того, чтобы иметь возможность обрабатывать некоторую информацию, нужно отказаться от остальной. Селекция должна происходить очень рано, уже на стадии сенсорного анализа стимуляции. Механизмом селекции является устройство типа фильтра, блокирующее нерелевантные источники информации. Механизм селективного внимания, или фильтр, может переключаться с одного канала входной информации на другой.

Д. Бродбент в своей теории селективного внимания выделяет 2 вида факторов, которые влияют на избирательность внимания:

1. Структура внешних раздражителей (физические параметры сигналов, интенсивность, частота и т.п.)

2. Внутреннее поле (значимость для субъекта, эмоциональное состояние, актуальность, направленность субъекта).

Компромиссная модификация ранней селекции была предложена Э. Трейсман. Согласно этой модели анализа всей поступающей информации, на первой сенсорной стадии оба потока проходят через фильтр. Фильтр ослабляет интенсивность нерелевантных сигналов и свободно пропускает сигналы релевантного канала. Та разом сохраняется мысль о разных способах обработки отбираемых стимулов уже на самых ранних этапах. При дальнейшей обработке, как релевантная, так и нерелевантная, существенно ослабленная информация может быть переработана. Релевантное сообщение активирует «словарные единицы», которые оказывают обратное влияние на селективные свойства фильтра, ужесточая или ослабляя критерии пропуска сигналов отдельным каналам. Акцентирование отдельных словарных единиц способствует распространению волны активации на связанные с ними элементы и тормозящего влияния на остальные элементы словарного запаса. Это облегчает понимание следующей информации. Если слова, поступающие по нерелевантному каналу (значительно ослабленные), связаны по смыслу со словами релевантного канала, то они также могут быть восприняты. Кроме этого предполагается, что пороги восприятия некоторых слов или групп слов могут быть постоянно низкими. К таким группам относятся прежде всего аффективно окрашенные или субъективно значимые для испытуемого слова. Таким образом объяснялось влияние семантических факторов на процесс селекции информации.

Теории поздней селекции (модель Д.Нормана, модель Э. и Д.Дойч)

Диана и Антони Дойч выдвинули гипотезу позднего отбора информации. Они считали, что ограничения в системе переработки лежат ближе к выходу, на стадии осознания, принятия решения и ответа.

Утверждали, что селекция происходит после семантического анализа всех знакомых стимулов. Каждый сигнал или канал перерабатывается полностью независимо от того, было или не было направлено на него внимание. Комбинация определенных признаков активирует соответствующую единицу словаря. Решающее значение для последующего отбора имеет степень этой активации, она пропорциональна важности данного стимула для организма. Оценка важности происходит автоматически, на основе прошлого опыта, в определенный момент времени определяется инструкцией, контекстом и др.

Наиболее полную модель поздней селекции предложил Д.Норман. Он исходил из существования центральных детекторов структур памяти, активация которых служит механизмом восприятия. Он, в свою очередь, использовал и развил более ранние идеи супругов А. И Д.Дойч. По мнению Нормана, эти структуры постоянно находятся под влиянием 2-ух потоков информации – сенсорной и центральной. Происходит как бы встречное течение двух информационных потоков сверху вниз (от выхода образа, редставления к анализу сенсорных данных) и снизу вверх (от входа к выходу). Сначала вся поступающая информация обрабатывается параллельно, затем отобранная продолжает обрабатываться, а остальная забывается. Селекция, приводящая к переходу от параллельной с последовательной обработке, считается поздним процессом, поэтому знаковые стимулы успевают активировать соответствующие структуры памяти. Центральная информация определяется интегральной характеристикой значимости и актуальности данного сообщения и объекта. Главное достоинство своей модели Норман видел в гибкости настройки предполагаемого механизма селекции.

Теории гибкой и множественной селекции (теория Р.Шиффрина)

Модель Р. Шиффина и У. Шнайдера различает процессы автоматического обнаружения и управляемого поиска. Автоматическое об­наружение представляет собой восприятие стимулов посредством рутинных программ обработки, хранящихся в долговременной памяти, и позволяет контролировать потоки информации, направлять внимание, генерировать ответы. Управляемый поиск– это более или менее новая последователь­ность преобразования информации, не хранящаяся в готовом виде. Управ­ляемый поиск обычно осознается и может направляться инструкцией. И, напротив, автоматическое обнаружение сопротивляется изменениям по ходу своего выполнения.

Функциональные теории внимания: модель распределения умственного усилия Д.Канемана

По мнению Канемана, количество ресурсов, лимитирующих умственные усилия, в каждый момент вре­мени оказывается величиной постоянной, хотя оно и может изменяться в ограничен­ных пределах под влиянием активации. Умственное усилие, которое равнозначно акту внимания, определяется не столько желаниями или сознательными интен­циями субъекта, сколько сложностью за­дачи. По мере усложнения задач происхо­дит некоторый рост активации, а также увеличение количества ресурсов внима­ния, выделяемых на решение задачи. Но количество выделяемых ресурсов посте­пенно отстает от растущей сложности за­дачи, что приводит к возникновению оши­бок. Степень изменения ресурсоемкости основной задачи можно тестировать с по­мощью простой двигательной реакции на неожиданный сигнал другой модальности. Экспериментальное обоснование тео­рии внимания как умственного усилия Канеман проводит на материале исследо­ваний одновременного выполнения двух деятельностей. Подавляющее большинство полученных результатов говорит о значи­тельной трудности решения двух задач. Оценку результатов деятельностей в ситуа­ции совместного выполнения сравнивают с продуктивностью, которая достигается в ходе раздельного решения. Были выявлены следующие закономерности: степень интерференции (отрицатель­ного влияния решения од­ной задачи на другую) тем больше, чем сложнее задачи и чем они более сходны друг с другом. Канеман полагает, что существует единый ре­сурс внимания для любых задач, и интерферирует не только задачи, заданные в одной модальности или ана­логичные по сути, но и та­кие совершенно различные деятельности, как ходьба и счет в уме.

Теория, направленная на изучение силовой характеристики внимания Д Канемана отвечала на вопрос о том, что определяет политику распределения степени внимания, энергии на разные объекты. Несколько тезисов этого подхода:

- Внимание - это трата психических сил на что-то и акт внимания соотносим с умственным усилием (активацией), который определяется не столько желаниями и сознательными интенциями субъекта, сколько объективной сложностью поставленной задачи. Эквивалентом психической затраченной энергии в физиологии является активация: там где активация высока, там эффективность деятельности или трата внимания наиболее сильна. Там где активация низка, то мало и психической энергии, например при легкой, автоматизированной работе. При максимуме активации происходит разрушение решения трудной задачи. Внимание затрачивается на сосредоточение на каком-то мотивационном аспекте и на остальное его не хватает.

- Законы распределения ресурсов психической энергии позволяют построить модель: политика распределения ресурсов внимания позволяет выбрать и осуществить специфические формы ответной активности. Ресурсы же (или активация) ограничены на каждый данный момент в зависимости от состояния субъекта (сон, возбуждение, гипервозбуждение и т.д.). Главным фактором распределения ресурсов для человека является блок оценки требований задачи к ресурсам внимания. Это блок контроля определяющие сложность, необходимость и т.д. задачи. Здесь же существует еще один блок 'постоянные правила', который работает по законам непроизвольного внимания и могут вмешаться в момент решения задачи и учесть изменение ситуации и перераспределить энергию между задачами. Также на распределение энергии влияет блок действующих в данный момент интенций, работающих по принципу произвольных действий. Еще на политику влияет общее активационное состояние. При падении его ниже какого-то значения выполнение задач невозможно. На активацию в общем виде влияют всякие факторы (arousal) - Детерминанты активации. Сама активация может проявляться не только в продуктивном решении задач при распределении внимания, но и в проявлении физиологических индикаторов активации (вызванные потенциалы, альфа-волны, изменения диаметра зрачка (наиболее важный и прямо коррелирующий с процессами внимания показатель)).

- Вопрос о возможности распределения внимания на несколько задач решается Канеманом введением гипотетического отношения затраченных и требуемых для задачи. Таким образом распределять внимание можно при наличии достаточности ресурсов для их решения.

Внимание как перцептивное действие (теория У.Найссера)

Найсер определяет внимание как направленность основного потока нашей деятельности по переработке информации на ограниченную часть наличного входа. Люди, животные и другие познающие системы должны обладать способностью делить информацию на входе на адекватные части, т.е., т.е. они должны обладать способностью фокусировать внимание на переработке за один раз лишь части информации на своем входе так, как если бы эта часть была целым. Без этой способности система была бы беспомощной в мире реальных объектов.

Такое определение внимания включает в себя важное допущение: оно означает, что не все познавательные процессы включают в себя внимание. Должно существовать по крайней мере два типа «процессов предвнимания».

Один тип необходим для разделения входа на те части, на которые затем будет направлено внимание. В зрительной системе – это выделение «фигуры» и «фона». Аналогичные механизмы в слуховой системе различают звуки, идущие с разных направлений, из разных источников. Многочисленные исследования говорят о том, что такие механизмы являются врожденными.

Кроме механизмов разделения у человека должен существовать второй тип процессов предвнимания. Это – предшествующие вниманию процессы бдительности, действующие независимо от внимания и одновременно с ним.

Найссер, выделяет два основных механизма перцептивной селекции:

1. Процессы предвнимания, выполняющие как минимум две функции: выделение фигуры из фона и слежение за внезапными событиями (аналог бдительности)

2. Последовательные процессы фокального внимания