Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВНИМАНИЯ И ПАМЯТИ 8
1.1. Подходы современной когнитивной психологии 9
1.2. Теоретические и методические проблемы 40
1.3. Внимание и запоминание в задачах струпа и на объем памяти 51
1.4. Выводы и постановка проблемы настоящего исследования 82
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПАМЯТИ И ВНИМАНИЯ НА МАТЕРИАЛЕ ЗАДАЧИ СТРУПА 86
2.1. Цели и задачи 86
2.2. Методика 86
2.3. Результаты 90
2.4. Обсуждение результатов 103
2.5. Выводы 108
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ МНЕМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА СТРУПА ОТ СКОРОСТИ ПРЕДЪЯВЛЕНИЯ СТИМУЛЯЦИИ 109
3.1. Цели и задачи 109
3.2. Методика 110
3.3. Результаты 116
3.4. Обсуждение результатов 123
3.5. Выводы 136
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 137
ЛИТЕРАТУРА 139
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ 151
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. РЕЗУЛЬТАТЫ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ 153
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ МНЕМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА
СТРУПА ОТ СТРАТЕГИЙ И МОТИВАЦИИ 165
Введение к работе
Актуальность проблемы. Настоящая работа посвящена изучению связей внимания и памяти человека. Вопросы соотношения внимания и памяти относятся к традиционным проблемам общей психологии. Они широко обсуждались в классической психологии сознания (напр., Вундт, 1912; Эббингауз, 1912). Более глубокое и детальное освещение эти вопросы получают в современной когнитивной психологии (напр., Норман, 1985; Baddeley, 1986; Cowan, 1988, 1995; Craik, 1999; Engle, 2002).
Благодаря интенсивному развитию информационных технологий в последнее время в этой области наблюдается значительный рост исследований, использующих как новые методы, так и модифицированные классические методики исследования памяти и внимания. Это приводит к существенному обогащению знаний о психологических механизмах когнитивных процессов, в том числе памяти и внимания (напр., Аткинсон, Шиффрин, 1980а, 19806; Бэддели, 2001; Дормашев, Романов, 1995/1999; Наатанен, 1998; Cowan, 1993; McElree, 2001; lacks, Hasher, 1994). При этом наиболее тесные связи внимания и памяти обнаруживаются при кратковременном запоминании.
Вместе с тем в большинстве работ, посвященных изучению проблемы соотношения внимания и памяти в основном сохраняется функциональный подход: разработка и применение особых методов исследования ведется, как правило, отдельно, т. е. с одной стороны для памяти, а с другой — для внимания. В теориях и моделях эти процессы тесно увязываются между собой, но их эмпирическое исследование проводится раздельно: результаты исследования внимания интерпретируются с помощью теоретических представлений о памяти и наоборот (Baddeley, 1996; Broadbent, 1958; Norman, 1968). Решение вопроса о взаимодействии внимания и памяти остается при этом на гипотетическом уровне. Использование известных методов не дает адекватных данных для проверки высказываемых предположений. В итоге тормозится развитие теорий как внимания, так и памяти. В связи с этим разработка специальных методических приемов экспериментального изучения взаимодействия памяти и внимания становится особенно острой.
В настоящем исследовании предпринята попытка создания нового метода, свободного от этого разрыва, состоящая в изучении взаимодействия внимания и памяти при решении одной и той же задачи одними и теми же испытуемыми. Предлагаемый в данном исследовании методический прием заключается в совмещении в одном эксперименте двух классических задач: задачи на объем памяти и задачи Струпа. В отдельности эти задачи широко используются при изучении как памяти, так и внимания человека. Попытки соединить задачу на объем памяти и задачу Струпа в одном исследовании до сих пор не предпринимались. Методолого-теоретической основой работы являются уровнево-деятельностный подход к исследованию психики и поведения человека и родственные ему положения современной когнитивной психологии.
Цель работы состояла в разработке и апробации новой методики исследования взаимодействия внимания и кратковременного запоминания.
Объектом исследования является объем памяти на стимулы задачи Струпа.
Предметом исследования было взаимодействие внимания и кратковременного запоминания в ситуации измерения объема памяти на стимулы задачи Струпа.
Общая гипотеза исследования состояла в том, что кратковременное запоминание различного рода материала задачи Струпа предъявляет различные требования к вниманию, что отражается на величине объема памяти.
Основные задачи работы:
1. Анализ задачи Струпа и задачи на объем памяти как методов исследования внимания и памяти.
2. Разработка методики изучения взаимодействия внимания и памяти, основанной на приеме совмещения в одном исследовании задачи на объем памяти и задачи Струпа.
3. Апробация методики, описание и анализ полученных результатов.
Научная новизна исследования состоит в том, что впервые:
• предлагается классификация подходов к изучению взаимодействия внимания и памяти;
• создана и апробирована методика исследования взаимодействия внимания и памяти;
• обнаружены эффекты взаимодействия внимания и кратковременного запоминания: мнемический эффект Струпа (МЭС) и эффект мнемического улучшения (ЭМУ);
• проведено исследование зависимости величины МЭС и ЭМУ от внешних и внутренних условий выполнения мнемической задачи; выявлены и описаны стратегии внимания в условиях кратковременного запоминания; дано объяснение механизмов, лежащих в основе этих эффектов;
• модифицирован метод количественного анализа и представления результатов измерения эффекта Струпа, позволяющий адекватно и полно описывать МЭС и ЭМУ. Практическая значимость исследования. Многие виды учебной и профессиональной деятельности предъявляют особые требования одновременно к вниманию и памяти человека. На основе предложенной методики могут быть созданы тесты измерения способности справляться с этими требованиями и соответствующие приемы тренировки и обучения. Результаты обзора литературы, разработанная методика и полученные экспериментальные данные используются в разделе «Память и внимание» курса общей психологии, а также в общелсихологичееком практикуме и спецпрактикуме по общей психологии на факультете психологии МГУ им. М. В. Ломоносова.
Теоретическая значимость исследования. Обнаруженные факты — мнемический эффект Струпа и эффект мнемического улучшения — могут быть использованы для уточнения и развития современных теорий познавательных процессов: рабочей памяти, ресурсных моделей внимания, а также взаимодействия внимания и памяти в системе переработки информации. Эти эффекты подтверждают эвристические возможности уровнево-дея-тельностного подхода и открывают возможность ассимилировать в его рамках целый ряд положений современной когнитивной психологии. Полученные данные могут способствовать развитию теоретических представлений о тесной связи между когнитивными процессами, мотивацией и личностью субъекта.
Положения, выносимые за защиту:
1. Предложена классификация теорий взаимодействия внимания и памяти на четыре подхода: структурный, активационный, дифференциально-ресурсный и уровнево-деятель-ностный.
2. Поставлена проблема исследования взаимодействия внимания и памяти и показана необходимость создания новых методов ее экспериментального решения.
3. Создана и апробирована методика изучения взаимодействия внимания и памяти, основанная на приеме совмещения задачи Струпа и задачи на объем памяти.
4. Взаимодействие внимания и кратковременного запоминания проявляется в виде мнемического эффекта Струпа (МЭС) и эффекта мнемического улучшения (ЭМУ).
5. Основным фактором, влияющим на величину МЭС и ЭМУ, является соотношение стратегий внимания И памяти.
Апробация результатов работы. Материалы диссертации были представлены на Международных конференциях студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов 6 1999», «Ломоносов-2000», «Ломоносов-2001», на Первой Московской конференции студентов и аспирантов «Психология на пороге XXI века: актуальные проблемы» (Москва, март 1999 г.), на Второй Московской конференции молодых ученых «Психология в XXI веке: методология, теория и практика» (Москва, март 2000 г.), на Конференции молодых ученых в рамках VIII Международной летней школы по когнитивной науке (София, июль 2001 г.), на Первых Общепсихологических чтениях (Москва, МГУ, июнь 2001 г.), на юбилейной научной конференции Института психологии РАН «Современная психология: состояние и перспективы» (Москва, ИП РАН, январь 2002 г.), на заседании кафедры общей психологии факультета психологии МГУ (18 июня 2003 г.). Результаты работы были также использованы в преподавании раздела «Память и внимание» курса общей психологии и в спецпрактикуме «Современные методики исследования внимания» на факультете психологии МГУ. Содержание работы отражено в 14 публикациях (из них 1 в печати).
Структура и объем диссертации- Работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и трех приложений. Основной гекст диссертации изложен на 150 страницах. В диссертации содержится 7 рисунков и 3 таблицы. Список литературы включает 193 публикации, из них 137 на иностранных языках.
Первая глава настоящей работы посвящена анализу современных исследований взаимодействия памяти и внимания, в результате которого, во-первых, выделяются четыре основных подхода к разработке данной проблемы и, во-вторых, обсуждаются теоретические и методические трудности, возникающие при изучении взаимодействия внимания и памяти. На основании проведенного анализа высказывается предположение о том, что при совмещении задачи Струпа и задачи па объем памяти динамика взаимодействия процессов внимания и памяти должна выступить особенно ярким и выпуклым образом, что и позволит в дальнейшем прояснить проблему их соотношения.
Вторая глава посвящена разработке и апробации методики измерения объема памяти на стимульный материал задачи Струпа (слова, обозначающие названия цветов, напечатанные шрифтом других цветов). Гипотеза исследования заключалась в том, что объем памяти на цвета слов Струпа при совпадении цветов и наименований будет больше по сравнению с условием, когда наименование цвета и цвет шрифта противоречат друг другу.
В третьей главе излагается исследование зависимости объема памяти от скорости предъявления элементов запоминаемого ряда — стимулов Струпа. Наше предположение состояло в том, что при увеличении скорости предъявления элементов объем памяти при совпадении цветов и наименований снизится меньше, чем при противоречии их друг другу. Кроме основного текста в настоящую работу включены три приложения, в которые вынесены методические материалы (Приложение 1), результаты статистической обработки данных (Приложение 2) и экспериментальные данные, не вошедшие в основной текст (Приложение 3).
Подходы современной когнитивной психологии
Интерес к проблеме взаимодействия памяти и внимания усилился на этапе становления когнитивной психологии. Попытки ее решения можно обнаружить среди различных направлений изучения как памяти, так и внимания. Существенное место вопросу взаимодействия отводится в моделях внимания. Здесь разграничение исследований на две области: (1) внимание в процессах памяти и (2) память в процессах внимания можно провести только условно, поскольку их авторы, как правило, разрабатывают теории системы переработки информации в целом. В современной когнитивной психологии памяти исследователями указывается на существование разных подходов к этой проблеме (Baddeley, 1993; Cowan, 1995; de Ribaupierre, 2000). Если попытаться обобщить и расширить эти классификации, то можно отметить четыре основных подхода: структурный, активационный, дифференциально-ресурсный и уровнево-деятельностный.
Структурный подход. Первый подход можно назвать структурным, так как в его рамках память рассматривается как система связанных в единую структуру функциональных блоков, каждый из которых обладает специфическими способами обработки информации.
Среди блоков (или хранилищ) различают три вида памяти: сенсорную, кратковременную и долговременную, работа которых регулируется процессами управления. Р. Аткинсон и Р. Шиффрин в своей трехкомпонентной модели памяти отводят главную роль процессам управления, а именно, кодированию, повторению, контролируемому поиску и, в особенности, вниманию (Аткинсон, Шиффрин, 1980а, 19806). Они утверждают, что внимание сопровождает весь многоэтапный процесс переработки информации. Оно осуществляет выбор и соответствующую настройку, т. е. селекцию содержания определенного сенсорного регистра (СР) (Sperling, 1984). Внимание к хранящемуся в СР материалу эквивалентно процессам его считывания и передачи в кратковременную память (КП) (Craik, Lockhart, 1972). Однако стимулы могут поступать в СР независимо от того, обращает ли человек внимание на их источник или нет; то есть, в этом смысле сенсорные хранилища «предвнимательны» (Neisser, 1967; см. также: Найссер, 2001). В кратковременной памяти (КП) внимание выполняет функцию структурирования запоминаемого материала путем его разбиения на части и группировки. В долговременной памяти (ДП) оно организует сканирование (поиск) и восстановление необходимого содержания. В терминах распространенной в когнитивной психологии компьютерной метафоры структура памяти соответствует аппаратной архитектуре (hardware), а процессы управления — открытому для изменений программному обеспечению (software). «Точно так же, как способ обработки ЭВМ данной порции информации будет определяться составленной программой, характер переработки поступающего стимула определяется теми конкретными процессами управления, которые вводит в действие индивид»
(Аткинсон, Шиффрин, 19806, с. 54). Отметим, что с позиций структурного подхода процессы сознательного управления относят не столько к сенсорным регистрам, работающим автоматически, сколько к кратковременной или первичной (по Д. Норману) памяти, где у субъекта появляется возможность произвольного учета и отбора поступившей информации. «В первичной памяти мы можем выбирать, как мы хотим поступить с информацией. Мы можем обратить на нее внимание или игнорировать ее, направить на нее свои мысли в ту или другую сторону» (Норман, 1985, с. 26). «Типичными для данного блока являются именно контрольные процессы — перекодирование, принятие решения, выбор стратегии запоминания и т. д., понимание которых близко обычному функциональному пониманию сознания» (Зинченко, Величкоеский, Вучетич, 1980, с. 30). Необходимость контроля переработки информации в КП связана с ограниченностью последней, поэтому функцию блока КП иногда сравнивают с функцией окна, которое предоставляет возможность рассматривать лишь огра ничейный участок происходящего снаружи ряда событий (Хофман, 1986). В связи с ограни ченностью КП находящееся в ней содержание может быть подвержено интерференции со стороны поступающей новой информации, а может быть просто утрачено по причине отвлечения внимания (Klapp, 1987). Можно сказать, что блок КП в модели Р. Аткинсона и Р. Шиффрина был получен путем соединения системы кратковременного хранилища в модели Д. Бродбента {Broadbent, 1958) с системой внимания (Engle, Oransky, 1999).
Следующий важный шаг в развитии структурных представлений о системе памяти был сделал А. Баддели (Baddeley, 1996; Hitch, 1980; см. также Бэддели, 2001, с. 51-75). Совместно с Г. Хитчем он выдвинул гипотезу и затем разработал теорию рабочей памяти (РП). Задачей этой теории было «попытаться развить и расширить понятие кратковременной памяти как общецелевую систему рабочей памяти, занимающую центральное место в системе переработки информации человека» {Hitch, 1980, р. 154). В отличие от представлений о едином блоке кратковременного запоминания в теории РП, во-первых, предполагается существование нескольких подсистем и, во-вторых, ставится ударение на функциональной специфике выполнения различных познавательных задач.
История введения термина «рабочая память» восходит, по мнению самого А. Баддели {Baddeley, 2002), к известной работе Д. Миллера, Е. Галантера и К. Прибрама «Планы и структура поведения» [Миллер, Галаптер, Прибрам, 1965). Эти авторы для понимания механизмов переработки информации человеком обращаются к компьютерной метафоре или точнее метафоре электронно-вычислительной машины (ЭВМ). Архитектура большинства ЭВМ включает память, в которой хранятся программы, факты, промежуточные результаты, окончательный ответ и др., и рабочую часть, где осуществляются операции сравнения, сложения, умножения, перестановок и др. Работа ЭВМ начинается с приема и передачи инструкции из памяти в рабочую часть, которая затем осуществляет контроль за выполнением определенной задачи. Рабочая часть ЭВМ, по мнению Д. Миллера, Е. Галантера и К. Прибрама, соответствует сознанию или вниманию.
Методика
Целью настоящей главы является создание методики исследования взаимодействия внимания и кратковременного запоминания, позволяющей изучать процессы внимания и памяти при решении одной и той же задачи и предъявляющей к ним особые требования. Для достижения этой цели нами был предложен специальный методический прием, который заключался в измерении объема кратковременного запоминания на стимульный материал, используемый в задаче Струпа: слова, обозначающие цвета, напечатанные цветным шрифтом {MacLeod, 1991; Stroop, 1935).
Давно и хорошо известно, что задача на объем памяти также предъявляет особые требования к вниманию — она интенсивно используется в исследованиях как памяти, так и внимания (Миллер, 1964; Blankenship, 1938; Dempster, 1981; Oberly, 1928).
Новизна и особенность нашего методического приема заключается в том, что мы впервые попытались соединить задачу на объем памяти и задачу Струпа в одном исследовании. Мы предположили, что совмещение этих задач в одном задании позволит выявить и оценить динамику взаимодействия процессов внимания и кратковременного запоминания и поможет существенно продвинуться в изучении проблемы их взаимодействия.
Наша гипотеза состояла в том, что объем кратковременного запоминания цветов элементов ряда в условии, в котором наименования цветов и красок шрифта не соответствуют друг другу, будет меньше по сравнению с условием, когда краски шрифта и наименования цветов совпадают. Величина этой разницы должна отражать взаимодействие процессов внимания и памяти.
Оборудование. Для решения поставленной задачи нами была создана экспериментальная установка, включающая в себя компьютер типа IBM с процессором Intel Pentium 100, цветным SVGA монитором Daewoo 15", стандартной клавиатурой и активными звуковыми колонками. С целью управления предъявлением стимульного материала и для регистрации ответов испытуемого была разработана компьютерная программа3. Голова испытуемого фиксировалась с помощью штатива на расстоянии 40 см от экрана монитора так, чтобы горизонтальная линия взора была направлена перпендикулярно плоскости экрана, точно в его центр. Субъективные отчеты испытуемых записывались на магнитную ленту с помощью диктофона Panasonic RQ-A17J. Опыты проводились в затемненном помещении с искусственным диффузным освещением умеренной, постоянной интенсивности.
Задача на объем памяти. Во всех опытах измерялся объем памяти на цвета последовательного ряда элементов в трех экспериментальных условиях, отличающихся характером предъявляемого материала. Испытуемый должен был запомнить и немедленно воспроизвести цвета всех элементов ряда в порядке их предъявления, нажимая на соответствующие клавиши. Акцент в инструкции делался на том, чтобы испытуемый старался запомнить как можно больше элементов во всех пробах опыта. При этом не было никакого специального указания на игнорирование формы и значения элементов. Если все элементы воспроизводились правильно и в порядке их предъявления, то в следующей пробе длина ряда увеличивалась на один элемент; если же допускалась какая-либо ошибка (пропуск, перестановка или добавление), то длина следующего ряда уменьшалась на один элемент. В литературе этот способ предъявления известен под названием процедуры «лестницы» (up-and-down) (см., напр., Drewnowski, Murdoch, 1980; Watkins, 1977).
Предъявление и воспроизведение элементов одного ряда составляли одну пробу. Каждую пробу испытуемый начинал самостоятельно, нажимая на клавишу "Пробел", после чего в центре экрана на 2000 мс появлялся знак "+" (команда "Внимание"), и сразу после него в том же месте экрана последовательно предъявлялись элементы запоминаемого ряда, по окончании которого подавался звуковой сигнал длительностью 100 мс. Испытуемый воспроизводил последовательность цветов шрифта предъявленных элементов. Красному цвету соответствовала клавиша перемещения курсора "Влево", синему — "Вниз" и зеленому — "Вправо". Завершение ответа подтверждалось нажатием клавиши "Вверх". Эти клавиши были выбраны потому, что расположены на клавиатуре отдельно от других и часто используются при работе с компьютером.
Цели и задачи
Данная глава посвящена исследованию зависимости мнемического эффекта Струпа (МЭС) и эффекта мнемического улучшения (ЭМУ) от внешних и внутренних условий выполнения мнемической задачи. Цель данного исследования состоит в описании МЭС и ЭМУ в более широком диапазоне условий. В качестве внешнего условия была выбрана скорость предъявления элементов запоминаемого ряда (эксперимент 2). В качестве внутренних — стратегии и мотивация испытуемых. Мы попытались воздействовать на стратегии с помощью прямой инструкции (эксперимент 2Б), а с целью изменения мотивации использовали платежную матрицу (эксперимент 2В) (см. Приложение 3). В целом, исследование было направлено на то, чтобы проверить наши предположения о механизмах обнаруженных эффектов. Главное предположение заключалось в том, что ЭМУ и МЭС могут быть показателями взаимодействия процессов внимания и памяти.
Целью эксперимента 2 было выявление зависимости величины МЭС и ЭМУ от скорости предъявления стимуляции. О том, что скорость предъявления элементов запоминаемого ряда оказывает влияние на показатели объема памяти известно достаточно давно (напр., Dempster, 1981; Зинченко, Величковскии, Вучетич, 1980). С другой стороны, в современной когнитивной психологии скорость предъявления считается одним из важнейших факторов, предъявляющих требования к ограниченным ресурсам системы переработки информации, т. е. к вниманию {Broadbent, 1958; Kahneman, 1973). В недавних работах связь эффективности работы этой системы со скоростью поступления информации описывают как компромисс между скоростью и точностью выполнения задания {speed-accuracy tradeoff) {McElree, 2001; McElree, Dosher, 1993). Иначе говоря, между продуктивностью и скоростью выполнения задачи наблюдается обратная зависимость: чем больше скорость, тем меньше продуктивность, и наоборот. Большинство авторов объясняют эту зависимость ограничениями, накладываемыми на ресурсы внимания (напр., Dosher, Sperling, 1998). Скорость предъявления стимуляции — один из основных факторов запроса к вниманию: чем больше скорость, тем больше степень необходимого внимания.
Мы предположили, что в нашем случае, поскольку требования к вниманию в конфликтном условии больше, чем в совпадающем, объем памяти в этом условии уменьшится при увеличении скорости предъявления в большей степени, чем в совпадающем. В нейтральном условии требования к ресурсам внимания, по-видимому, меньше, чем в конфликтном условии, но больше, чем в совпадающем. Как следствие, в этом условии при увеличении скорости предъявления стимуляции можно ожидать уменьшение объема памяти по своей степени меньшее, чем в конфликтном условии, но большее, чем в совпадающем условии. Общее объяснение уменьшения объема памяти при увеличении скорости предъявления элементов заключается в том, что на больших скоростях стратегия повторения становится неэффективной, — испытуемый просто не успевает повторить элементы во время их предъявления. В нашем случае, кроме обычных мнемических стратегий, испытуемые в конфликтном условии используют особые стратегии внимания (см. главу 2, с. 97). Возможно, что уменьшение эффективности стратегии повторения будет компенсировано использованием стратегии внимания. Это значит, что МЭС уменьшится. С другой стороны, можно ожидать и увеличения МЭС: требования к вниманию с увеличением скорости растут и, как следствие, остается меньше ресурсов для каких-либо стратегий, в том числе отвлечения от нерелевантной информации (значения слова). В соответствии с этими предположениями была сформулирована гипотеза экспериментального исследования: с увеличением скорости предъявления элементов запоминаемого ряда величина МЭС и ЭМУ будет увеличиваться; но это увеличение произойдет в разной степени: для МЭС в большей, чем для ЭМУ.
