Модель внимания Бродбента и ее экспериментальная проверка
Одну из первых моделей внимания, ставшую отправной точкой для всех других, предложил Д.Е. Бродбент (Broadbent, 1958). В дальнейшем она получила название модели фильтра. При ее создании автор опирался на теорию К. Шеннона и У. Вивера, считавших, что обработка информации в центральной нервной системе ограничена только одним каналом, пропускная способность которого и определяет объем внимания.
Д.Е. Бродбент предположил, что нервная система, имея большое количество сенсорных входов, в процессе коммуникации может пользоваться лишь одним каналом. На входах канала устанавливаются фильтры, отбирающие наиболее значимые в данный момент сигналы. Невостребованная информация некоторое время хранится в кратковременной памяти перед фильтром и
МОЖеТ noimcib в ivummj. 1ж,„„„—_
канал только в том случае, если произойдет сдвиг внимания.
Рис. 10.2. Внимательный взгляд ребенка. |
Рис. 10.3. Возможный механизм внимания (Broadbent, 1958). |
Согласно Бродбенту, сообщения, проходящие по отдельному нерву, различаются как по количеству импульсов, так и по качеству передаваемой информации. При возбуждении нескольких нервов одновременно мозг может принять все сообщения, которые затем обрабатываются параллельными сенсорными каналами (рис. 10.3). В каждом канале имеется свой нервный код, по которому отбираются сигналы для переработки. Если в дальнейшем на эту информацию обращается внимание, то она передается в канал с ограниченной пропускной способностью, где происходит ее дальнейшая обработка. Отличительной особенностью представлений Бродбента является то, что отбор материала производится не по его содержанию, а по физическим характеристикам
воспринимаемого сигнала.
В подтверждение своей гипотезы он ссылается на наблюдение Джона / Вебстера, согласно которому авиадиспетчеры могут идентифицировать од-/ новременно сигналы вызова двух самолетов, хотя понимают только одно и:? этих сообщений. Бродбент объясняет эту способность тем, что одно сообщение понимается, поскольку диспетчер его предвидел, а другое не понимается, поскольку он не знал, что ему хотят сообщить.
Однако теория Бродбента не объясняет, почему происходит смена внимания, если человек не знает, какая информация находится перед фильтром. Кроме этого, проведенные эксперименты продемонстрировали частичную обработку информации, на которую не обращается активное внимание. В одном из таких исследований оказалось, что при достаточно внимательном отслеживании одних сигналов испытуемый может дать и некоторые сведения об информации, которую нужно было игнорировать. Человек, дихоти-чески воспринимающий неодинаковую информацию при наличии инструкции, требующей внимания к каким-то конкретным стимулам на одном канале, будет подробно давать ответы по ним на этом канале. В то же время он сможет определить, мужским или женским оказался голос по игнорируемому каналу и звучал ли он вообще, заметить какие-то особенности сигнала. Однако испытуемый не сможет вспомнить конкретное содержание информации или сообщить о том, изменялся ли голос в течение времени, на каком языке шло сообщение, отличить связную речь от бессмыслицы (Линдсей, Норман, 1975). Для проверки гипотезы Д.Е. Бродбента предпринято большое количество исследований. С. Черри (Cherry, 1953) предложил экспериментальную процедуру, названную затенением. Испытуемому в устной форме предъявлял- • ся некоторый текст, который следовало точно повторить. Оказалось, что. если сообщение произносилось быстро, испытуемый не успевал воспроизвести его полностью.
В дальнейшем эксперимент С. Черри усложнили: одновременно на каждое ухо подавалась разная информация. Хотя оба текста зачитывал один и тот же диктор, испытуемые легко справлялись с заданием, воспроизводя сообщение только из того уха, в которое, согласно инструкции, поступала значимая информация. Игнорируемое сообщение запоминалось хуже, хотя испытуемые могли вспомнить, была ли по этому каналу речь или нет, но не могли заметить момент, когда английский язык сменялся немецким. Тем не менее в случаях, когда на игнорируемом канале произносилось имя испытуемого, он запоминал информацию, следовавшую за именем (Могеу, 1959). Подобные результаты получены и в эксперименте по восприятию зрительной информации. Испытуемым предъявляли текст, в котором перемежались два сообщения, набранные различным цветом. Участники эксперимента легко прочитывали информацию нужного цвета, не запоминая текст, напечатанный другим. В то же время все испытуемые воспринимали напечатанное игнорируемым цветом собственное имя (Neisser, 1976).
Аналогичные результаты продемонстрировали и для образной информации (Neisser, Besclen, 1975). Испытуемым предъявляли фильм, состоявший из наложенных друг на друга кадров двух разных фильмов (рис. 10.4), и просили проследить значимые события лишь одного из них. Так же, как и в дру-
Рис. 10.4 Наложение кадров двух фильмов в эксперименте по исследованию механизмов внимания. А — кадр из фильма “Игра рук”, Б — кадр из фильма “Баскетбол”, В — результирующий кадр, созданный наложением друг на друга двух предыдущих (Neisser, Becklen, 1975). гих экспериментах, испытуемые ничего не могли рассказать о том, что происходило в игнорируемом фильме.
Несмотря на все эти результаты, гипотеза Д.Е. Бродбента была поставлена под сомнение экспериментом Дж.А. Грея и А.А. Веддербурна (Gray, Wedderburn, 1960). Эти авторы дихотически предъявляли фразу таким образом, что отдельные ее части направлялись в разные уши, и составить все предложение можно было, лишь прослушав всю информацию. Например:
Информация, поданная на правое ухо: три тетя четыре |
Информация, поданная на левое ухо: Дорогая пять Джейн |
Т Информация, поданная
!___________ Джейн___________ .___________________
Все испытуемые без труда воспроизводили предложение полностью, хотя для его составления необходима была информация из игнорируемого канала. Надо отметить, что, стремясь понять смысл, участники эксперимента, конечно же, быстро переключали внимание с одного уха на другое. Это и было зацепкой для Д.Е. Бродбента, который опроверг возможность проверки собственной гипотезы с помощью этого эксперимента.
В некоторых исследованиях отдельные слова-метки, подаваемые на неконтролируемое ухо, сопровождались ударом электрического тока. При повторном их предъявлении испытуемому в потоке других слов именно на них обнаруживалась большая величина КГР, что также свидетельствовало о возможности смысловой обработки информации, на которую не обращалось внимание (а не только ее физических свойств, как постулировал Бродбент) (Moray, 1970). Было выявлено, что изменения амплитуды КГР происходили даже при предъявлении синонима того слова, которое в предыдущем эксперименте подкреплялось электрическим током.
Доказательством существования смысловой обработки информации, не попадающей в круг внимания, является и эффект прайминга. Прайминг — воздействие неосознаваемого стимула на когнитивную деятельность, производимую на осознанном уровне (Schacter e. а., 1993) (см. гл. 11). Все это вместе свидетельствует о том, что модель Д.Е. Бродбента не может охватить все данные, связанные с проблемой внимания.
![]() |
![]() |
![]() |
Рис. 10.6. Модель аттенюатора, лишь уменьшающего поток информации, но не отключающего его полностью (Линдсей, Норман, 1974). |
Другие модели внимани
Имеющиеся данные позволяют утверждать, что хотя анализ игнорируемо/! информации и прекращается на довольно ранних стадиях, в той или иной стте-пени он все же осуществляется. В связи с этим возникло предположение, что обработку проходят все сигналы, которые затем поступают в мозг, однако одни (на которые обращается внимание) достигают центральной нервной системы полностью, другие предварительно ослабляются. Такая гипотеза была выдвинута А.М. Трейсманом (Treisman, 1964). Он предположил, что все сенсорные стимулы поступают в структуру — логический анализатор, где происходит их обработка. Некоторые сигналы имеют низкий порог осознания, поэтому даже в ослабленном виде способны активировать вход (Treisman, 1964).
Для подтверждения этой концепции эксперимент был усовершенствован. Испытуемым предлагали следить за сообщением, которое поступало на одно ухо, тогда как смысловая часть поступала то на это же, то на другое ухо. В данной ситуации испытуемые предпочитали следить за смыслом, а не за стороной предъявления.
По модели A.M. Трейсмана, до начала подробного анализа сигнала возникает решение о необходимости обрабатывать его характеристики. При этом сначала анализ информации происходит на основе общих физических свойств явлений, а позднее обрабатывается и смысл. Фильтр может располагаться в двух возможных местах (рис. 10.5).
Дж. и Д. Дойч (Deutch, Deutch, 1963) предположили, что практически все сигналы достигают логического анализатора, где они в соответствии с предыдущим опытом испытуемого распределяются по значимости вне зависимости от силы их воздействия в настоящий момент. Таким образом, анализ сигналов происходит на неосознанном уровне, тогда как его результат осознается.
Рис. 10.5. Модель A.M. Трейсмана. Фильтр располагается в этом случае в двух возможных местах (Treisman, Gefien, 1967). |
Впоследствии эта модель была пересмотрена Д.А. Норманом (Norman, 1968; 1976). Согласно его представлениям, все сигналы поступают на некоторый переключатель внимания, т. е. не происходит предварительной селекции информации на уровне восприятия. Норман полагал, что переключатель внимания в данном случае работает как аттенюатор — прибор, уменьшающий количество информации, но не отключающий ее полностью. Обработка же информации происходит на уровне кратковременной памяти (рис. 10.6,10.7).
Рис. 10.7. Модель, включающая кратковременную память в анализ сенсорных признаков (Линдсей, Норман, 1974).
Эта модель была названа моделью процесса активного синтеза. В ней значительный акцент ставится на контексте и синтаксисе, которые могут предуведомить механизмы восприятия информации относительно ожидаемых сигналов и позволяют выбрать правильный сигнал, когда он появится, даже
![]() |
если он и не будет достаточно четким. Норман считает, что процесс анализа посредством синтеза идет прямолинейно (Линдсей, Норман, 1974), т. е. полной обработке подвергается только один канал, и возможна ситуация, когда нерабочий канал вообще не рассматривается (рис. 10.8).
Рис. 10.8. Модель активного синтеза с неподключенным нерабочим каналом (Линдсей, Норман, 1974). |
В то же время экспериментальные данные свидетельствуют о том, что если информация значима для человека, она обрабатывается в любом случае. С точки зрения Нормана, ограничения есть только для активного синтеза, поскольку он требует сознательного восприятия. Пассивные процессы являются автоматическими и, возможно, могут сопровождаться непрерывным анализом сигналов. Пассивная часть анализа не способна устранить отклонения и искажения сигнала и извлекать заключенный в нем сложный смысл. Из сигналов, получаемых по нерабочим
~*^ттг,иа_
каналам, проходят лишь те, призна-
![]() |
ки которых соответствуют ожиданиям активного синтеза. Для полного анализа этих сигналов необходима информация, поставляемая активным механизмом (рис. 10.9).
И в моделях Нормана, и в модели Бродбента признается ограниченная способность мозга к обработке информации. Однако они расходятся относительно того, где находится фильтр, отсекающий значимую информацию от незначимой (рис. 10.10).
У.А. Джонстон и Дж. Уилсон (Johnston, Wilson, 1980) предложили более сложную модель, предусматривающую несколько уровней анализа и начало первичной обработки сразу же после поступления сигнала.
Рис. 10.9. Окончательная модель активного синтеза (Линдсей, Норман, 1974). |
Была предпринята попытка про
верить эффективность сразу нес
кольких теорий (Johnston, Heinz,
1978). Испытуемому в процессе вое- *
![]() |
Рис. 10.10. Расположение фильтров в моделях Бродбента и Дойча-Нормана в контексте обобщенной информации (Massaro, 1975). |
приятия информации предлагали реагировать на определенные слова, названные целевыми. В одной экспериментальной серии оба набора дихоти-чески предъявляемых слов читал один и тот же диктор-мужчина, в другой —, все нецелевые слова читал мужчина, целевые — женщина. Результаты показали, что в первом случае выявление целевых слов было более трудным.: Степень обработки нецелевых стимулов менялась в зависимости от задач, поставленных перед испытуемыми, что в большей мере соответствовало модели А.М. Трейсмана, предполагающей некоторый анализ всех без исключения сигналов.