Когнитивные модели внимания

На основе результатов исследований, выполненных в рамках микроструктур-
ного анализа, предложен ряд моделей, характеризующих микроструктуру пе-
реработки информации, в которую входят следующие функциональные
блоки: сенсорная память, иконическая память, зрительная кратко-
временная память, буферная память опознания и т.д. Важной характерис-
тикой системы функциональных блоков является наличие каналов с огра-
ниченной пропускной способностью. С помощью микроструктурного ана-
лиза удалось точнее описать механизмы, ответственные за лимитированный
объем восприятия и селективность внимания. Начало исследованиям селек-
тивности положила работа Д.Бродбента [Broadbent, 1958], в которой вни-
мание сравнивалось с фильтром, осуществляющим отбор информации и
предохраняющим канал с ограниченной пропускной способностью от пе-
регрузки.

Модель ранней селекции Д. Бродбента была лишь первой во множестве
структурных моделей внимания. В результате многочисленных экспери-
ментов, в которых использовались в основном перечисленные выше ме-
тоды и приемы, не было получено однозначного ответа на вопрос о лока-
лизации фильтра [Broadbent, 1971; 1982; Shiffrin, 1975; Stroch, 1971; Welford,
1976]. «Вместо того чтобы быть фиксированным структурным элементом,
внимание в этих исследованиях обнаружило черты хамелеона, принима-
ющего все новые обличия в зависимости от тонких особенностей решае-
мой задачи» [цит. по: Величковский, 1982]. Следствием этого явилось рас-
пространение теорий, вообще отрицающих представление о фильтре.

Отказавшись от структурных моделей с использованием каналов с огра-
ниченной пропускной способностью и фильтрами исследовантели обра-
тились к забытым представлениям об апперцепции В. Вундта. Так, в ра-
ботах У. Найссера [Neisser, 1967], Дж. Хохберга JHochberg, 1970] внимание
понимается как активное предвосхищение результатов восприятия, веду-
щее к синтезу сенсорных данных на основе внутренних схем. В отличии
от авторов структурных моделей, У. Найссер [1981; Neisser, 1967] отмеча-
ет циклический, разворачивающийся во времени характер познания, под-
черкивая позитивный характер фокального внимания. У .Найссер разли-
чает два вида познавательных процессов [Neisser, 1967].

Первый вид — процессы предвнимания, выполняющие как минимум
две функции: выделение фигуры из фона и слежение за внезапными со-
бытиями (аналог бдительности). Выделение фигуры из фона — это про-
цесс, достаточно хорошо изученный еще в рамках первых исследований
гештальтпсихологов [Келер, 1976; Koffka, 1935; Wertheimer, I923]. В про-
цессе этих исследований, в частности установлено, что для группировки
нескольких объектов существенны возможность объединения объектов в
«хорошие» формы, схожесть ориентации контуров и т.д. Феномен бди-
тельности (в понимании У. Найссера) был продемонстрирован с помо-
щью методики селективного чтения [Найссер, 1981]. Стимульный мате-
риал данной методики представлял собой текст, в котором наряду с ос-

Глава 4. Внимание

новным содержанием между строк была записана дополнительная ин-
формация. Читая основной текст, испытуемые воспринимали и дополни-
тельную информацию, особенно — значимого характера. Разработка но-
вой инструкции о значимости в эксперименте дополнительной информа-
ции привела к улучшению ее восприятия и запоминания, но не снизила
скорость чтения. С функцией бдительности связывают также факт быст-
рого поиска перевернутой цифры в последовательности нормально рас-
положенных цифр [цит. по: Величковский, 1982].

Несколько иная концепция «предвнимательной» фазы была предложе-
на A.M. Трисман [Treisman, 1979; 1980]. Функция селективного внимания,
по ее мнению, состоит в конъюнктивной интеграции сенсорных призна-
ков; при этом уровень независимого существования признаков недоступен
сознанию. На основе этих представлений Б.М. Величковским [1982] были
выдвинуты и экспериментально подтверждены следующие гипотезы:

1) если искомый объект отличается одним признаком, то его поиск мо-
жет происходить без участия внимания — параллельно;

2) если объект отличается конъюнкцией признаков, то поиск происхо-
дит последовательно путем просмотра иррелевантных объектов;

3) различение текстур и выделение фигуры из фона возможно на осно-
ве отдельных признаков, но не их конъюнкции;

4) при отвлечении внимания независимое существование признаков мо-
жет приводить к иллюзорным конъюнкциям [цит. по: Величковский,
1982].

Второй вид — последовательные процессы фокального внимания — нагляд-
но представлен в методике селективного смотрения, разработанной У. Найссе-
ром совместно с Р. Беклином [Найссер, 1976; Neisser, 1967]. В данной ме-
тодике испытуемым предъявляется на экране совмещенная видеозапись
двух спортивных игр. Они должны следить за одной из спортивных игр,
регистрируя все релевантные события нажатием на ключ. Результаты по-
казали что даже при высоком темпе релевантных событий присутствие
интерферирующего фильма не снижает успешности работы по сравнению
с контрольными условиями [цит. по: Величковский, 1982]. У. Найссер счи-
тает, что только теория внимания как схематического предвосхищения бу-
дущего позволяет объяснить эти результаты. Фокальное внимание также
вполне соотносимо с понятием функционального фовеа [Зинченко, 1969;
Breitmeyer, 1976].

Во многом схожи представления У. Найссера и Дж. Хохберга [Hochberg,
1970]. Восприятие для последнего является подтверждением меняющего-
ся набора предвосхищений сенсорной стимуляции. В памяти при этом со-
храняется информация, подтвердившая наши ожидания. Стимулы, кото-
рые не подтвердили ожидания, почти сразу забываются, если только они
не имеют каких-либо особенных признаков [цит. по: Величковский, 1982).
В ходе процесса восприятия возможны генерирование и подтверждение
очень тонких и специальных гипотез без какого-либо участия сознания, что
нашло подтверждение в ряде исследований [Hochberg, 1970]. Данная тео-

Когнитивные модели внимания

ретическая интерпретация позволяет подойти к объяснению сложных
форм сенсомоторных координации, протекающих без участия сознания.

Другой альтернативой структурным моделям является теория Д. Кане-
мана [Kahneman, 1973], в соответствии с которой количество когнитивных
ресурсов, лимитирующих внутреннее усилие (или внимание), является в
каждый момент времени постоянной величиной, хотя и может меняться
под влиянием состояния активации. Умственное усилие (акт внимания)
определяется не желанием и сознательными интенциями, а объективной
сложностью задачи. По мере роста сложности задачи происходит некото-
рый рост активации и соответственно несколько повышается количество
ресурсов внимания. Однако количество выделяемых ресурсов постепенно
отстает от растущей сложности задачи, поэтому возникают ошибки. При
всех условиях часть ресурсов остается на решение экстренных задач. Ко-
личество ресурсов, выделяемых для решения основной задачи, можно те-
стировать с помощью простой двигательной реакции на неожиданный сиг-
нал другой модальности.

Обзор экспериментальных исследований такого рода проведен М. По-
знер [Posner, 1978]. В задаче сравнения физической идентичности двух по-
следовательно предъявляемых букв время реакции на неожиданный акус-
тический сигнал резко возрастает, если он предъявляется чуть ранее или
одновременно со второй буквой, совпадая таким образом с процессом при-
нятия решения в основной задаче. При совпадении акустической пробы с
первой буквой или при ее попадании в интервал между буквами, когда
предположительно происходят процессы «кодирования» информации, за-
метного увеличения времени реакции не было [цит. по: Величковский,
1982]. Эти и многие другие данные [Kahneman, 1973; Norman, 1975] счи-
таются подтверждением того, что два или несколько процессов могут ин-
терферировать, предъявляя требования к ресурсам из одного и того же
ограниченного резервуара.

Не менее важный вклад в развитие описанной выше модели внесли
эксперименты по изучению стратегий распределения ресурсов внимания.
Исследования Д. Канемана и А. Хеник показывают, что объем полного
воспроизведения по позициям при тахистоскопическом предъявлении
матриц определяется не столько факторами разрешающей способности
зрения и латеральным торможением, сколько перцептивной организаци-
ей материала и стратегиями распределения внимания [Kahneman, 1976;
Kintsch, 1977]. Перцептивное поле подвергается группировке, и на обра-
зовавшиеся группы символов последовательно выделяется все меньшая
доля общих ресурсов внимания. Распределение внимания внутри груп-
пы оказывается примерно равномерным. Перцептивная организация при
этом навязывается цветовым кодированием или пространственной груп-
пировкой.

Более радикальных представлений придерживаются Д. Норман и Д. Боб-
роу [Norman, 1975], предлагающие вообще отказаться от структурных ме-
ханизмов и рассматривать любое ухудшение в решении некоторой зада-
чи как влияние двух типов ограничений познавательных возможностей

Глава 4. Внимание

человека: ограничения по ресурсам и ограничения по данным. Данный под-
ход позволяет дать интерпретацию многим фактам, однако есть большие
сомнения по поводу существования единой для разных задач шкалы уси-
лий и единого резервуара ресурсов внимания [Alport, 1980; Smith, 1980;
Neisser, 1967].

Вместе с тем, многие из описанных экспериментов игнорируют эффек-
ты тренировки и обучения, рассмотрению которых посвящен целый ряд
работ [Johnston, 1978; Neisser, 1967]. Эти работы указывают на то, что воз-
можно формирование достаточно сложных когнитивных навыков, или ав-
томатизмов, действующих на неосознанном уровне и обеспечивающих
большую успешность выполнения заданий в условиях отвлечения и рас-
пределения внимания. По мнению М. Познер и К. Снайдер автоматиче-
ские процессы характеризуются активацией, которая возникает без созна-
тельного намерения, без осознания и параллельно с активацией других
подсистем [Posner, 1975]. Процессы, управляемые сознательно, напротив,
интенциональны, осознанны и затрудняют другим процессам доступ к
ограниченным ресурсам внимания. Данные представления позволили ав-
торам предложить оригинальный прием разделения осознаваемых и ав-
томатических процессов — методику проигрыша—выигрыша. Поскольку
автоматическая обработка осуществляется полностью сформированными
подсистемами, которые могут работать параллельно, предварительная на-
стройка одной из этих подсистем приведет к ускорению обработки адек-
ватной для нее информации, но не будет сопровождаться замедлением об-
работки, если предъявлена будет неожиданная информация (выигрыш, но
на проигрыш). Сознательно управляемая обработка также сопровождает-
ся выигрышем при показе ожидаемых стимулов, но в случае неожиданной
информации происходит ухудшение показателей обработки (как выигрыш,
так и проигрыш).

С использованием данного методического приема был проведен ряд ис-
следований, показывающих, например, что интермодальная локализация
сигнала является процессом автоматическим, а определение модальности
сигнала— осознанным [Posner, 1978]. Процессы опознания букв, как вы-
яснилось, включают в себя и автоматический и осознанный компонент
(Posner, 1975]. Аналогичные результаты получены для задачи лексическо-
го выбора, где требуется определить, является ли предъявленная последо-
вательность словом или нет [Neely, 1977].

Объяснение данных этих исследований, равно как и данных исследова-
ний, проведенных ранее, может быть получено на основе модели Р. Шиф-
фрина и У. Шнайдера [Shiffrin, 1975; 1977], которая различает процессы
автоматического обнаружения и управляемого поиска. Автоматическое об-
наружение 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 последователь-
ность преобразования информации, не хранящаяся в готовом виде. Управ-
ляемый поиск обычно осознается и может направляться инструкцией. И,