Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Развитие представлений о перцептивном внимании в современной психологии. 6
1.1. Варианты решения вопроса о природе внимания в психологической теории деятельности. 6
1.2. Развитие общих моделей внимания в когнитивной психологии. 10
1.3. Теоретическая и экспериментальная разработка модельных представлений о внимании на материале эффекта «мигания внимания». 19
1.3.1. Метод быстрого последовательного предъявления зрительных стимулов в исследованиях внимания и открытие эффекта мигания внимания.
1.3.2. Основные результаты исследований эффекта мигания внимания. 29
1.3.3. Теоретические модели эффекта. 45
1.3.4. Родственные эффекты внимания и попытки интеграции теоретических моделей.
1.4. Конвергенция когнитивного и деятельностного подходов. 62
1.5. Резюме. 73
ГЛАВА 2. Экспериментальное обоснование проблемы исследования. 75
2.1. Цели и гипотезы исследования. 75
2.2. Методика. 75
2.3. Результаты и обсуждение. 78
2.4. Постановка проблемы исследования. 85
ГЛАВА 3. Экспериментальное исследование уровневых эффектов внимания в условиях быстрого последовательного предъявления зрительных стимулов. 92
3.1. Задачи и структура экспериментального исследования. 92
3.2. Стандартный эффект мигания внимания в модифицированных условиях (первая предварительная контрольная серия). 93
3.2.1. Обоснование необходимости исследования. 94
3.2.2. Методика. 95
3.2.3. Результаты и обсуждение. 96
3.3. Влияние семантической группировки стимулов на эффект мигания внимания (основной эксперимент). 99
3.3.1. Методика. 100
3.3.2. Результаты и обсуждение. 102
3.4. Исключение вероятных влияний на результаты основного эксперимента (контрольный эксперимент). 121
3.4.1. Обоснование необходимости проверки. 121
3.4.2. Методика. 122
3.4.3. Результаты и обсуждение. 123
3.5. Общее обсуждение результатов исследования. 127
Выводы. 146
Литература. 148
Приложения. 159
- Варианты решения вопроса о природе внимания в психологической теории деятельности.
- Методика.
- Стандартный эффект мигания внимания в модифицированных условиях (первая предварительная контрольная серия).
Введение к работе
Актуальность проблемы. В настоящий момент исследования внимания в когнитивной психологии, нейрофизиологии и философии сознания переживают значительный подъем. Это можно объяснить, с одной стороны, резко возросшими требованиями к жизни и деятельности людей в условиях информационных перегрузок, а с другой стороны -ростом методических исследовательских возможностей, связанным с интенсивным развитием компьютерных технологий. Последние дают возможность открытия и описания новых явлений, которые, в свою очередь, оказываются своеобразной «проверкой на прочность» для целого ряда накопившихся к настоящему моменту теорий и моделей внимания. В российской психологии, напротив, в последние десятилетия появляется значительно меньшее количество работ, посвященных экспериментальному исследованию внимания, а работы зарубежных психологов часто остаются вне поля зрения наших исследователей. С другой стороны, богатые теоретические традиции отечественной психологии (см., напр., Гальперин, Кабыльницкая, 1974; Гиппенрейтер, 1983; Добрынин, 1938; Романов, Дормашев, 1993; Хомская, 1979 и др.), будучи оснащены современными методическими средствами, могут обеспечить значительное продвижение в изучении природы и психологических механизмов внимания.
Методолого-теоретической основой работы явилось представление о внимании как о феноменальном и продуктивном проявлении режима работы ведущего уровня организации деятельности (Гиппенрейтер, 1983а,б,в), опирающееся на теоретические взгляды НА. Бернштейна (1966) и А.Н. Леонтьева (1975). На основе этих представлений уже нашел свою интерпретацию целый ряд свойств и явлений внимания, описанных в классической психологии сознания: таких, как объем, направленность, степень и т.д. Они же стали отправным пунктом экспериментальных исследований связи эффектов внимания со структурой и динамикой перцептивной деятельности человека, ее организации и условий протекания (Гиппенрейтер, 1976; Гиппенрейтер, Романов, 1970; Романов, 1971 и др.). С другой стороны, в работе использованы элементы методологии, характерной для современной когнитивной психологии, рассматривающей внимание как некоторый механизм или блок ограниченной пропускной способности, встроенный в линейную систему переработки информации. Этот подход был использован и критически рассмотрен с точки зрения его возможностей и ограничений.
Общая задача настоящей работы заключалась в экспериментальном исследовании эффектов перцептивного внимания и в анализе его моделей, которые активно обсуждаются в рамках современной когнитивной психологии, с позиций психологической теории
4 деятельности - для расширения этих рамок и получения новых данных относительно исследуемого объекта.
В качестве объекта исследования был избран эффект внимания, который возникает в условиях быстрого последовательного предъявления зрительных стимулов. Этот эффект получил в 1992 году название «мигания внимания» (Raymond et al„ 1992). С тех пор он выступил объектом большого числа экспериментальных исследований и оказался «пробным камнем» для множества когнитивных теорий и моделей внимания.
Цель исследования состояла в проверке гипотезы о связи эффекта мигания внимания с «квантами» внимания, обусловленными уровневой организацией перцептивной деятельности.
В качестве предмета исследования выступила динамика зрительного внимания в условиях быстрого последовательного предъявления зрительных стимулов.
Конкретные задачи исследования.
Анализ новейших исследований эффектов перцептивного внимания в условиях быстрого последовательного предъявления зрительных стимулов и их теоретических интерпретаций.
Разработка новых методических приемов для изучения связи эффектов внимания со структурой и динамикой перцептивной деятельности в условиях быстрой смены зрительных стимулов.
Проверка гипотезы о влиянии семантических схем и индивидуальных стратегий на эффект мигания внимания.
Научная новизна исследования. В рамках диссертационного исследования с целью изучения динамики зрительного внимания разработана модификация методики быстрого последовательного предъявления зрительных стимулов. Выявлены и впервые описаны субъективные стратегии, применяемые при решении требующей внимания двойной задачи в условиях быстрой смены зрительных стимулов. Получены новые результаты, которые демонстрируют прямое влияние семантического связывания дискретных зрительных стимулов и индивидуальных стратегий на длительность «кванта» внимания. Выявлена возможность переноса способов решения перцептивной задачи в отношении семантически связанного материала на аналогичную задачу в отношении дискретного материала, что повышает успешность решения последней.
Практическая значимость исследования. Необходимость внимательного отслеживания и опознания зрительных объектов в условиях их быстрой смены наблюдается в множестве жизненных и профессиональных ситуаций. С подобными специфическими,
5 порой жесткими, условиями зрительная система встречается в задачах управления быстро
движущимися объектами, чтения динамической информации на электронных индикаторах, в работе с различными аварийными системами и т.д. Здесь возникает вероятность пропуска важного или аварийного сигнала по причине ограниченных возможностей внимания, или его недостаточной мобильности в быстро изменяющейся обстановке. Изучение динамики внимания в подобных условиях может открыть новые пути управления вниманием оператора в целях повышения эффективности его профессиональной деятельности. Помимо этого, возможно применение результатов настоящего исследования в учебном процессе при подготовке психологов: материалы обзора могут быть использованы в преподавании курса общей психологии, а материалы экспериментальной части работы - в практикуме по общей психологии.
Теоретическая значимость исследования. Сделан шаг к интеграции когнитивного и деятельностного подходов к вниманию. Продемонстрирована адекватность категориального аппарата психологической теории деятельности для анализа уровневых эффектов внимания в условиях быстрого последовательного предъявления зрительных стимулов. Обнаружены высокоуровневые влияния смысловых связей, произвольных установок и индивидуальных стратегий на размеры «квантов» внимания. Показано, что организация целенаправленной деятельности позволяет обойти ограничения в работе перцептивной системы, жестко заданные в традиционных моделях когнитивной психологии.
Положения, выносимые на защиту.
Модели современной когнитивной психологии внимания, несмотря на намечающееся их сближение с представлениями о внимании в психологической теории деятельности, не дают достаточного объяснения эффектов активности испытуемого в условиях быстрого последовательного предъявления зрительных стимулов. Категориальный аппарат психологической теории деятельности и концепции уровней организации деятельности является адекватным для описания и объяснения уровневых эффектов внимания в данных условиях.
Разработанная модификация метода быстрого последовательного предъявления зрительных стимулов дает возможность изучения новых феноменов динамики внимания и их психологических механизмов.
Семантическое связывание дискретных стимулов вызывает увеличение длительности «кванта» внимания, являющееся результатом активной стратегической перестройки перцептивной деятельности испытуемого. Данное свойство внимания даже в экстремальных условиях предъявления стимулов в микроинтервалах времени обнаруживает уровневые эффекты, характерные для любой произвольной деятельности человека.
Варианты решения вопроса о природе внимания в психологической теории деятельности
В настоящий момент времени, согласно утверждению одного из ведущих когнитивных психологов современности М. Познера, приведенному в предисловии к сборнику «Разновидности внимания», «внимание - не отдельное понятие, но наименование сложной области исследований» (Varieties of attention, 1984, pjc/7). Многообразие этой области определяется многообразием процессов внимания или его аспектов (селективного, ин-тенсивностного и связанного с постоянно поддерживаемым вниманием, то есть бдительностью), типов задач «на внимание», методов изучения и способов измерения внимания и, наконец, теорий внимания, начиная от классических представлений В. Вундта, У. Джеймса и Э. Титченера и заканчивая самыми разнообразными представлениями о внимании в когнитивной психологии, его моделями и метафорами (см., напр., Величковский, 1982; Дормашев, Романов, 1995; Солсо, 1996 и др.). Так, за последние пять десятилетий внимание рассматривалось как фильтр (Д. Бродбент), аттенюатор - особый тип фильтра, ослабляющий нерелевантные входные сигналы (А. Трейсман), луч прожектора (М. Познер), ресурсы (Д. Канеман), перцептивное действие или навык (У. Найссер), фотообъектив изменяющегося размера (Ч. Эриксен), клей, с помощью которого осуществляется связывание («склеивание») признаков в образе объекта (снова А. Трейсман) и т.д. Гештальт-психологи И. Рок и Э. Мэк, исследователи функциональной слепоты по причине невнимания, также отмечают, что внимание определенно не является единым процессом, и поэтому речь вряд ли может идти о поиске его единого механизма (Mack & Rock, 1998а). Вспомним, что еще в работах одного из классиков психологии сознания Э. Титченера можно обнаружить предложение рассматривать внимание не как простой элементарный процесс, а как совокупность элементарных процессов (как познавательных - ощущений, так и аффективных, связанных с переживанием усилия), сопровождаемых изменениями в других «душевных процессах» - в частности, в их интенсивности, отчетливости, продолжительности - и придающих содержаниям сознания особое свойство - сенсорную ясность (Титченер, 1898).
Понимание процессов и явлений внимания как особых свойств процесса восприятия высказывает в лекциях по психологии внимания А.Н. Леонтьев (1973-75/2000): «Я думаю все-таки, что полнее, ближе и точнее эти своеобразные явления охватываются об 7 щим учением о восприятии, о перцептивной деятельности» (курсив мой - М.Ф.). Разрабатывая эту идею, Ю.Б. Гиппенрейтер (1983а,б,в) вслед за А.Н. Леонтьевым формулирует предположение о непосредственной связи эффектов внимания и их проявления в сознании со структурой и динамикой деятельности. Суммируя взгляды А.Н. Леонтьева на проблему внимания, Ю.Б. Гиппенрейтер отмечает: «Внимание не имеет самостоятельной сущности. Оно присутствует во всякой деятельности. Только через анализ структуры деятельности мы можем понять природу внимания и проникнуть в его свойства» (Гиппенрейтер, 1983а, с.62). Более того, «у внимания нет самостоятельных свойств. Все, что мы описываем как свойства внимания, по существу есть лишь различные свойства деятельности» (там же, с.63). «Объект внимания», будь он, как в классической работе Вильгельма Вундта, подлежащее мгновенному схватыванию длинное немецкое слово «Wahfverwandtschaften» (Вундт, 1912, с.28) или, как у Иосифа Бродского, «всякий, кто мимо идет с лопатою», всегда находится в непосредственной связи с деятельностью человека, выступает как ее предмет, то есть некоторое содержание, отвечающее цели выполняемого человеком действия или его ведущим мотивам. Тогда внимание можно определить как «феноменальное и продуктивное проявление работы ведущего уровня организации деятельности» (Гиппенрейтер, 19836, с. 172), как свойство или характеристику всей системы деятельности, или «функционально-физиологической системы», как проявление режима ее работы (Гиппенрейтер, 1983в) или типа организации (Романов, 1989). «Перцептивное внимание» выступает в этом случае как синоним «внутренней перцептивной активности», первейшим проявлением которой является отсутствие прямой связи между внешним воздействием и результатом перцептивного акта (Гиппенрейтер, Романов, 1970). Прямым следствием такого представления о внимании будет рассмотрение динамики внимания человека через динамику продуктивных показателей его деятельности по решению перцептивных задач, через смену целей выполняемых действий и через анализ процессов стратегической регуляции деятельности активным ее субъектом.
Согласно альтернативной деятельностной гипотезе относительно природы внимания, «внимание есть акт, направленный на функционально-физиологическую систему деятельности» (Дормашев, Романов, 1995, с.226), выстраивающий, актуализирующий, перестраивающий, удерживающий и, при необходимости, разрушающий эту систему. Внимание оказывается здесь встроено в качестве отдельного управляющего звена или системы звеньев в общую структуру деятельности человека, в которой может рассматриваться на уровне отдельных операций (акты непроизвольного внимания), действий (акты произвольного внимания) или даже особой деятельности. Такое представление о внимании также имеет корни в рамках деятельностного подхода: в частности, определение внимания как особой деятельности психического контроля, формирующейся из кон 8 трольной фазы любой деятельности, принадлежит П.Я. Гальперину (Гальперин, Кабыль ницкая, 1974). Пожалуй, именно П.Я. Гальперин наиболее четко очерчивает и основные источники проблемы природы внимания в психологии, ее не только гносеологический, но и онтологический статус: «Во-первых, внимание никогда не выступает отдельно, а всегда вместе с какой-нибудь другой деятельностью, как ее сторона или, скорее, характеристика. Во-вторых, внимание не дает отдельного продукта, а всего лишь улучшает процесс и результат той деятельности, к которой оно присоединяется» (с.34). Обе позиции объединяет положение, сформулированное П.И. Зинченко в контексте исследований влияния требуемого уровня обработки материала на его непроизвольное запоминание: «Несмотря на то, что природа внимания до сих пор продолжает обсуждаться в психологии, одно является несомненным: его функцию и влияние на продуктивность деятельности человека нельзя рассматривать в отрыве от самой деятельности...» (П.И. Зинченко, 1961/2000, с.471).
Основным объектом нашего исследования является произвольное перцептивное внимание. В современных зарубежных работах по восприятию, кратковременному запоминанию и собственно вниманию, задействованному в решении перцептивных задач, английское "attentional" (заметим, что русский язык не выработал соответствующего определения: русское «внимательный» относится скорее к субъекту познания, тогда как само познание или действие характеризуются через иные описательные понятия), сопутствующее тому или иному процессу, как правило, означает, что этот процесс, во-первых, связан с произвольной регуляцией собственной перцептивной или мнемической - а в ином случае и мыслительной - деятельности (поэтому и внимание - то, что человек может «направить», «приложить», «распределить» и т.д. в соответствии с поставленными перед ним требованиями с целью оптимизации процесса решения задачи), а во-вторых, непременно ограничен в плане чего-либо: доступных ресурсов переработки, допустимого уровня активации, емкости или пропускной способности перерабатывающих механизмов - а значит, элитарен и, следовательно, «прикладывается» отнюдь не ко всякому объекту окружающей среды, в результате чего этот объект или аспект действительности обретает для субъекта «необщее выражение лица», так или иначе выделяется из окружения или фона.
Методика
Испытуемые: студенты и выпускники психологического факультета МГУ и ряда других факультетов и технических ВУЗов г. Москвы. Средний возраст испытуемых - 23 года. Зрение - нормальное или скорректированное до нормального. Родной язык испытуемых - русский. Участие испытуемых в эксперименте оплачивалось. Всего в исследовании приняли участие 18 человек, 11 девушек и 7 юношей, однако, в связи с большим количеством ошибок в решении первой из двух задач, допущенным двумя испытуемыми, обработка велась по 16 испытуемым.
Оборудование и установка: (1) компьютер IBM PC Pentium J00, оборудованный цветным монитором DAEWOO CMC-J502В] (диагональ 15", время послесвечения экрана до 4 мс) для предъявления стимулов и стандартной клавиатурой; (2) второй компьютер IBM PC для ведения протокола эксперимента; (3) штатив для фиксации подбородка и лба испытуемого; (4) диктофон; (5) светонепроницаемая штора, посредством которой в лаборатории на время проведения эксперимента устранялось естественное освещение.
Предъявление стимульного материала осуществлялось с помощью компьютерного тахистоскопа (программа РСТ 1.2.), разработанного программистами С.Г. Сагияном и Г.В. Курячим. Тахистоскоп привязан к видеокарте Trident SVGA 9440 и позволяет предъявлять зрительную стимуляцию на промежутки времени, кратные 8 мс.
Стимуляция. В центре экрана постоянно предъявляется однородное серое поле размером 8,5 см х 9 см (угловой размер 6,1 х 6,5 угл. град.) на черном фоне. Стимульный материал: заглавные печатные буквы русского алфавита черного цвета (за исключением первого целевого стимула - буквы белого цвета) размером 0,5 см х 1 см (угловой размер 0,4 х 0,7 угл. град.), последовательно предъявляемые в центре серого поля. В эксперименте был использован набор из 28 букв русского алфавита (изображения букв приведены в Приложении I). Длительность предъявления одного символа - 96 мс (12 кадров х 8 мс), межстимульный интервал отсутствует.
Экспериментальная процедура включает два условия: экспериментальное и контрольное. Каждому испытуемому предъявляется 280 рядов букв: 140 в экспериментальном условии и 140 в контрольном условии. Испытуемый смотрит на экран бинокулярно; расстояние до экрана 40 см. Предъявление каждого ряда испытуемый начинает нажатием клавиши "Пробел". Сначала в центре серого поля на 200 мс предъявляется черная фиксационная точка, через 24 мс после нее начинается предъявление ряда.
Ряды стимулов с заданными условиями были созданы с использованием компьютерной программы Seqgen, разработанной программистом Г.В. Курячим. Каждый ряд состоит из 13-19 различающихся - во избежание сенсорного прайминга (см. Chua et al., 1996) - букв, предъявляемых по очереди в одном и том же месте экрана. Ряд устроен следующим образом:
(1) 6-12 случайно выбираемых программой из стимульного материала букв черного цвета (среди них не встречается зондовая буква); само количество букв также выбирается случайно;
(2) случайно выбранная из стимульного материала буква белого цвета (первый целевой стимул);
(3) 6 случайных букв черного цвета.
а) в половине рядов X не появляется вообще;
б) в остальных рядах X появляется по 10 раз на каждой из позиций после белой буквы, а также в качестве нее;
в) X никогда не появляется до белой буквы;
г) X появляется в ряду не более одного раза;
д) ряды с буквой X на разных позициях и ряды без буквы X предъявляются смешанно в случайном порядке.
Пример стимульного ряда приведен на рис. 1.1 в Приложении I.
Каждый испытуемый принимал участие и в контрольном, и в экспериментальном условии. Порядок предъявления условий был уравнен между испытуемыми.
В экспериментальном условии испытуемый должен был опознать белую букву среди черных букв (вероятность ее случайного угадывания составляла 3,6%), а затем ответить, появлялась ли среди букв, следующих за ней, черная буква X (вероятность случайного попадания в отдельной пробе - 50%). В контрольном условии испытуемому давалось задание только обнаруживать в предъявляемых рядах букву X, не обращая внимания на цвет букв. Между экспериментальной и контрольной сериями делался небольшой перерыв, во время которого испытуемый давал субъективный отчет (примерная структура субъективного отчета приведена в Приложении I).
Работа с испытуемыми велась в индивидуальном порядке. Длительность эксперимента составляла в среднем около 50 минут. Перед началом эксперимента экспериментатор проводил краткий опрос испытуемого относительно его самочувствия, готовности работать, понятности инструкции и т.п. (см. Добрынин, 1928, с.73).
Перед началом каждой из серий эксперимента на экран перед испытуемым группы выводилась инструкция, которая при необходимости повторялась и разъяснялась экспериментатором в устной форме (текст инструкций см. в Приложении I). После этого, перед тем как испытуемый приступал к основной серии, проводилась тренировочная серия, состоящая из 20 проб (рядов). До ее начала экспериментатор отвечал на любые вопросы испытуемого, возникшие в процессе чтения инструкции. Экспериментатор также предлагал испытуемому делать перерывы во время прохождения каждой из серий по мере необходимости.
Стандартный эффект мигания внимания в модифицированных условиях (первая предварительная контрольная серия).
Исследование посвящено проверке гипотезы о возможном влиянии высокоуровневых факторов организации перцептивной деятельности на эффект мигания внимания. В качестве внешнего способа организации деятельности использовано объединение отдельных букв ряда БППЗС в слова.
До сих пор считалось, что эффект мигания внимания определяется ограничениями органических (психофизиологических) систем. Самая поздняя локализация главного сбоя («мигания») в линейной системе переработки информации относилась к переводу информации в рабочую память, следствием чего является невозможность презентации ее в сознании (Jolicoeur, 1998; Vogel et al., 1998 и др.).
Общая гипотеза исследования: эффект мигания внимания связан со структурой целенаправленной деятельности и может быть модифицирован (модулирован) посредством изменения размера ее единиц.
Мы предполагаем, что эффект мигания внимания обусловлен действием разноуровневых механизмов, оценить вклад которых и позволяет настоящее исследование. Если бы решение задачи регулировалось исключительно высокоуровневыми семантическими схемами, или процессами переработки «сверху вниз», то есть являло собой концептуально ведомый процесс, то опознание потенциально сокращаемого слова должно было бы быть эквивалентно опознанию слова несокращаемого. Иначе, если процесс переработки идет снизу вверх, то есть является ведомым данными, распределение пропусков отдельных букв в сокращаемых словах по позициям в ряду стимулов будет аналогично стандартному зрительному эффекту мигания внимания.
Для проверки выдвинутой гипотезы был проведен ряд экспериментальных серий (сводное описание всех серий приведено в табл.2.1 и 2.2 Приложения П).
В первой контрольной серии был получен стандартный эффект мигания внимания для первой задачи опознания способа начертания целевого стимула и второй задачи обнаружения зонда с учетом всех дополнительных модификаций методики, предпринятых в основном эксперименте.
В основном эксперименте изучалась зависимость продуктивности опознания отдельных стимулов ряда от их позиции после первого целевого стимула в условиях объективной (семантической) связи между отдельными стимулами, начиная с первого целевого, в отношении которого ставилась отдельная задача опознания способа его начертания.
Эксперимент включал основную экспериментальную серию и две обрамляющие ее «фоновые» серии: предваряющую и завершающую. В фоновых сериях испытуемые решали задачу опознания способа начертания буквы белого цвета и отчитывались о трех буквах, воспринятых как идущие вслед за ней. В основной серии испытуемые решали задачу прочтения сокращаемых и несокращаемых слов русского языка начиная с первого целевого стимула, в отношении которого сохранялась задача опознания способа начертания.
Целью предваряющей (второй контрольной) серии была проверка сохранения эффекта мигания внимания при решении двойной задачи в новых стимульных условиях, но с изменением характера второй задачи (Weichselgartner & Sperling, 1987). Был получен протовариант эффекта мигания внимания - снижение вероятности отчета о стимулах с подверженных эффекту позиций по сравнению с другими позициями ряда (Raymond et al., 1992 и др.). В качестве результата основной серии выступило распределение вероятностей отчета об отдельных буквах по каждой из позиций после первого целевого стимула для потенциально сокращаемых на одну букву слов. Анализ полученного распределения частот показал отсутствие выраженного эффекта мигания внимания в критическом временном диапазоне. Более того, в завершающей серии, исходно добавленной в целях позиционного уравнивания условий, также не было получено стандартного эффекта мигания внимания.
Сопоставление результатов завершающей серии основного эксперимента с литературными данными потребовало проведения дополнительного контрольного эксперимента, также включавшего три серии: контрольную и две «фоновых». В этом эксперименте проверялось возможное влияние факторов тренировки и типа стимульного материала на параметры эффекта мигания внимания. Во всех сериях был получен в равной степени выраженный эффект мигания внимания.
