Внимание и ресурсы

Наряду с аспектом избирательности переживание процесса внима­ния включает в себя аспект интенсивности. Выбрав какое-то направле­ние деятельности или объект внимания, мы можем быть заняты этой де­ятельностью или быть внимательными к данному объекту в различной степени. Иллюстрацию аспекта интенсивности внимания можно дать на том же примере вечеринки с коктейлем, который использовался при об­суждении аспекта селекции. Представим себе человека, который пришел в гости первым. В комнате пока никого нет, и для светской беседы с хо­зяйкой ему не придется прикладывать каких-либо усилий. Умственное усилие понадобится в том случае, если гость иностранец и слабо владеет родным языком собеседницы. Еще большее усилие иностранцу потребу­ется позже, когда соберутся все приглашенные и наша пара будет окру­жена множеством других разговаривающих людей, в том числе соотече­ственников. Если же этот гость будет слушать хозяйку и одновременно попытается прислушиваться к тому, что говорят соседи, то его умствен­ное усилие может увеличиться до крайней степени.

Углубление в деятельность, иногда доходящее до уровня полной поглощенности ею, отстранение от внешних и внутренних помех, попыт­ки схватить вниманием несколько объектов или действовать сразу в не­скольких направлениях сопровождается особым чувством активности, эмоциональная окраска которого может быть как положительной, так и отрицательной (интерес и даже наслаждение или, напротив, тягостное и даже мучительное напряжение). Это переживание может быть большим или меньшим, приятным или неприятным, но так или иначе, оно свиде­тельствует о какой-то работе, дополнительной к основному потоку желан-

■ Дирлашсв Ю.В., Романов В.Я. Психология внимания. М.: Тривода, 1995. С. 108-122.

Тема 20, Психология внимания

ной или вынужденной деятельности. Внимание в этом смысле хорошо описывает метафора умственной или психической энергии, расходуемой нами в различной степени. Одни задачи требуют значительного внимания или умственной энергии, другие же решаются легко, без усилия и не требуют ее затрат.

Наблюдениеи субъективный опыт говорят также о том, что общий объем усилий внимания, которым мы располагаеми распоряжаемся по собственному усмотрению, ограничен. Мы можем увеличивать свое вни­мание лишь до определенного предела. Особенно ярко эта ограниченность внимания проявляется в ситуациях одновременного выполнения двух и более действий. Если внимания требуют две задачи, то одновременно они решаются хуже, чем по отдельности. Поэтому внимание представляет со­бой как бы личный, имеющийся у каждого человека определенный ка­питал, который следует расходовать бережно и эффективно. Еще один факт житейской психологии заключается в том, что сумма усилий, зат­рачиваемых на выполнение какой-то новой и сложной деятельности, уменьшается по ходу практики или тренировки практически до нуля.

Указанные особенности субъективного опыта и поведения человека выступили на первый план в исследованиях деятельности операторов сложных технических систем. Контроль и управление такими система­ми предъявляют жесткие требования уже не к исполнительным мотор­ным звеньям и механизмам сенсорной периферии, а к операциям внут­ренней, центральной переработки информации. Если возможности пере­работки ограничены, то завышенные требования могут привести к ошибочным действиям, а значит, к авариям и даже катастрофам. Столь же негативные последствия может иметь и недогрузка оператора. Ску­чающий человек легко отвлекается от выполнения своих обязанностей и даже засыпает. Проектировщики систем управления транспортными сред­ствами, энергетическими комплексами, производственными технологи­ческими линиями и боевой техникой вынуждены поэтому обращаться к психологам с вопросом: «Насколько будет занят оператор данной техни­ческой системы и как эта занятость скажется на работе системы в це­лом?». Поиски ответа на этот вопрос оформились в особое направление инженерной психологии, получившее название исследований умственной нагрузки оператора. Проблемы измерения нагрузки, изучения факторов, ее определяющих, и анализа ее динамики по ходу деятельности не мог­ли быть решены без соответствующих теоретических моделей переработ­ки информации вообще и внимания в особенности. Столь сильный и на­стоятельный запрос со стороны практики подтолкнул к специальному, бо­лее глубокому теоретическому обсуждению к экспериментальному исследованию возможностей человеческой системы переработки инфор­мации или, на языке когнитивной психологии, ее мощности (capacity). Если в моделях селекции главную роль играли представления о структу­ре и процессах этой системы, то здесь принципиальное значение прида-

ют представлениям об энергетическом обеспечении ее работы. На смену и в дополнение метафоре «бутылочного горлышка» как узкого места структуры переработки информации пришла метафора ресурсов перера­ботки. Понятие ресурсов и первая модель их распределения были пред­ставлены работавшим в Израиле, Англии и позже в США психологом Дэ­ниелом Канеманом в виде теории внимания как умственного усилия.

Внимание как умственное усилие

В предисловии к своей, вышедшей в 1973 г., монографии Д.Канеман вспоминает о давней и кратковременной стажировке под руководством Д.Раиапорта. Работая в качестве его помощника, он познакомился с пси­хоаналитическим взглядом на внимание как энергию. «Много лет спустя, — пишет Д.Канеман, — уже будучи, надеюсь, строгим исследователем, к с удивлением обнаружил, что мое понимание внимания основано на стой­ком впечатлении от этой встречи». Вместе с тем он отдает должное иссле­дованиям селективного внимания, ссылаясь при этом на Д.Бродбентэ, Э.Т-рейсман и У.Найссера. Свою концепцию внимания как усилия он задумы­вал и оценивал как дополнение, а не альтернативу теориям фильтра. Структуры раннего сенсорного анализа стимуляции в усилии не нуждают­ся. Например, детекторы линий и углов могут быть активированы только сенсорными входами. Работа последующих структур перцептивной перера­ботки уже требует определенного притока усилия. Источник усилия един для всех структур и ограничен. Последнее означает, что суммарный зап­рос к вниманию со стороны ряда одновременно действующих структур мо­жет быть удовлетворен полностью лишь в определенных пределах. Нега­тивные эффекты (ближайшие и отдаленные) могут иметь как недостаточ­ное, так и изб? лточное потребление мощности внимания. Следовательно, к системе переработки информации должен быть подключен какой-то меха­низм, функция которого заключается в целесообразном, эффективном и экономном использовании ограниченных ресурсов умственного усилия. Ос­новные идеи механизма оптимального распределения усилия по различ­ным компонентам и стадиям переработки информации Д.Канеман предста­вил в виде модели, показанной на рис. 1.

Описание модели распределения умственного усилия лучше начи­нать с блока возможных деятелькостей, представленного в нижней час­ти рисунка. Здесь столбиками изображены структуры, каждая из кото­рых имеет вход внимания (пунктирные линии). Информационные входы и связи между отдельными структурами в данной модели не рассматри­ваются и потому на рисунке не показаны. В блоке возможных деятель-

Kahneman D. Attention and Effort. Englewood Cliffs. N. -J.: Prentice Hall, 1973. P, X.

Рис. 1. Модель распределения умственного усилия Д.Канемана' ностси не представлены также те компоненты системы, для запуска и работы которых достаточно информационного или стимульного входа. Любая из показанных структур может действовать лишь при условии притока внимания. Оптимальная и безошибочная работа той или иной структуры предполагает определенное количество внимания. При недо­статочном вкладе усилия результаты деятельности на выходе (широкая стрелка «Ответы») всей системы ухудшаются. Внимание или умственное усилие, необходимое для эффективной работы данной структуры, определяется ее организацией. Пояснить это можно, сравнив структуры переработки информации с бытовыми элект­роприборами. Каждый прибор рассчитан на какую-то мощность, т.е. на потребление определенного количества электроэнергии в единицу време­ни. Это количество определяется назначением и конструкцией прибора. Например, для утюга — длиной спирали, металлом, из которого она сде­лана, толщиной стенок, площадью его рабочей поверхности и т.д. Мы втыкаем вилку в розетку, и утюг нагревается до температуры, необходи- ' Kahneman £ >. Attention auci Effort. Englewood Clii'i's. N. J.: Prentice Hail, 1973. P. 10. Fig. 1-2.

мой для глажения белья. Заметим, что потребление необходимой энергии не контролируется пользователем и происходит автоматически. То же можно сказать о более сложных приборах — типа радиоприемника или телевизора, а применительно к модели Д.Канемана — о структурах пе­реработки информации. Человеку достаточно захотеть, поставить опре­деленную цель, приступить к действию (в данной аналогии — включить прибор), и необходимое усилие будет приложено.

Разные структуры потребляют различное количество внимания. Кроме того, потребление каждой из них от момента к моменту меняет­ся. Текущая оценка суммарного запроса одновременно работающих структур производится блоком, названным «Оценка необходимой мощно­сти». Автор подчеркивает, что действительный расход внимания опреде­ляется не сознательным намерением, а трудностью задачи или сложнос­тью механизмов ее решения. Д.Канеман предлагает перемножить в уме 83 на 27, а затем, представив, что от результата зависит жизнь, удержать в памяти 7, 2, 5 и 9 в течение 10 с. Проведя этот опыт на себе, можно почувствовать, что даже «под угрозой смерти» человек, удерживая 4 циф­ры, не прикладывает усилия больше, чем при спокойном перемножении двузначных чисел. Итак, действительный расход усилия, который в дан­ном примере коррелирует с его субъективным переживанием, определя­ется трудностью самой задачи, а не произволом субъекта.

Обратимся к блоку, показанному в верхней части рисунка. Д.Кане­ман считает, что внимание тесно связано с общей активацией (arousal). Изменение активации в определенном диапазоне сопровождается соответ­ствующим изменением уровня доступной мощности или усилия. Взаимо­связь внимания и активации показана внутри блока волнистой линией. Общее количество усилия, потенциально доступного для системы пере­работки информации, ограничено. Графически это ограничение изобра­жено горизонтальной сплошной линией, разделяющей области физиоло­гической активации и доступной мощности. Данные многочисленных ис­следований говорят о том, что уровень активации зависит от ряда факторов: эмоционального состояния человека (тревожности, страха, гне­ва), интенсивности стимуляции, моторной напряженности, сексуального возбуждения, приема наркотиков и др. На схеме эта зависимость пока­зана вертикальной стрелкой, идущей сверху к блоку активации. Эти вли­яния, внешние по отношению к системе в целом, при нормальных усло­виях деятельности играют второстепенную роль. Главной детерминантом изменения активации и уровней доступной и потребляемой мощности яв­ляется запрос с блока оценки необходимой мощности.

Центральным, как по своему значению, так и по месту в схеме яв­ляется блок политики распределения. Функции этого механизма зак­лючаются в отборе структур деятельности, к которым направляется ум­ственное усилие, и его дозировании. Работа блока зависит от четырех факторов. Политика распределения регулируется постоянными диспози-

Высокая Юостая задача Закон Йеркеа-Додсона1 циями (первый фактор) субъекта по связи (показана стрелкой), отража­ющей закономерности непроизвольного внимания. Например, усилие обязательно распределяется к структурам восприятия внезапных, дви­жущихся стимулов и собственного имени, Второй фактор (текущие на­мерения субъекта) определяет произвольное обращение внимания (пока­зано стрелкой). Так, при инструкции слушать голос, идущий справа, или в случае просьбы посмотреть на рыжего мужчину, усилие будет рас­пределено на структуры, служащие для достижения именно этих целей. Правила политики распределения, соответствующие первому и второму факторам, показаны на схеме двумя овалами з левой части рисунка. Третий фактор политики распределения — влияние блока оценки требований необходимой мощности (требований задачи), показанного справа внизу рисунка. Согласно этому правилу, снабжение усилием од­ной из двух одновременно выполняемых деятельностей может быть пре­кращено, если суммарный запрос превышает предел доступной мощнос­ти. Например, даже опытный водитель, выезжая на оживленный пере­кресток, перестанет слушать своего пассажира. Последней детерминантой политики распределения является уровень физиологической активации. Это влияние на схеме изображено стрелкой, идущей сверху вниз с блока активации. Эффекты активации Д.Канеман обсуждает особо, привлекая эмпи­рический материал, обобщением которого выступает известный закон

Йеркса-Додсона, Закон Йеркса-Додсона представляет собой эмпирически установленную и неоднократно подтвержденную на материале разных задач, решаемых испытуемыми (людьми и животными) зависимость про­дуктивности деятельности от уровня активации. Схематически он пока­зан на рис. 2, где приведены два графика в координатах продуктивности деятельности (вертикальная ось) и активации (горизонтальная ось). Ниж­няя кривая построена для сложной или трудной задачи, а верхняя — для задачи простой или легкой.

Как видно из рисунка, для той и другой задачи существует свой оп­тимальный уровень активации, при котором продуктивность максималь­на, причем оптимальное значение активации для простой задачи лежит правее, т.е. больше, чем для задачи сложной. Закон Йеркса-Додсона по­зволяет предсказать и оценить влияние продолжительного тума, бессо-ницы, знания о результатах деятельности, типологических особенностей испытуемых (экстраверты — интроверты) на продуктивность решения за­дач разной трудности. Так, сильный фоновый шум, приводящий к уве­личению уровня активации, может в случае сложной задачи ухудшить деятельность, а легкой — улучшить. Увеличение активации выше опти­мума трудной задачи приближает к оптимуму легкой задачи. Ухудшение деятельности обычно наблюдается и при снижении активации вследствие. например, лишения сна или утомления. При уменьшении активации ниже оптимального уровня происходит, как видно из графиков, падение качества деятельности, особенно резкое для трудной задачи. При помо­щи закона Йеркса-Додсона интерпретируют результаты совместного дей­ствия вышеуказанных факторов. Так, на материале сложных задач по­казано, что сильный шум отчасти компенсирует ухудшение деятельнос­ти, вызванное бессонницей.

Д.Канеман, опираясь на свою модель, объясняет отрицательные эф­фекты низкой и высокой активации работой разных механизмов. Ухуд­шение деятельности при низких значениях активации обусловлено недо­статочным вкладом усилия. Причем, как отмечает автор, дело не в том, что активация не может увеличиться до уровня, соответствующего тре­бованиям задачи. Получены данные, говорящие о том, что при сильной мотивации утомленные и сонные испытуемые все-таки справляются с задачей. Первичная причина низкой продуктивности заключается в сла­бости мотивации субъекта. Как следствие, во-первых, нарушается рабо­та механизма обратной связи (блока опенки необходимой мощности), а значит, и степень вкладываемого усилия оказывается ниже необходимой и, во-вторых, появляются ошибки в работе блока текущих намерений. Итак, при низкой мотивации установка на задачу и оценка текущих ре­зультатов ее выполнения могут быть неадекватными. Ухудшение деятель-

¹ См.; Фресс П. Эмошш /./ Экспериментальная психология. Выв. 5 / Под ред. П.Фрес-са, Ж.Пиаже. М.: Прогресс, 1975. С. 111-195.

Ности при высоких значениях активации автор объясняет изменением режима функционирования блока политики распределения. При этом он обсуждает известные факты и теории сужения поля, увеличения подвиж­ности, отвлекаемости зрительного внимания и трудности произвольного управления им в условиях стресса. На рис. 1 эти негативные эффекты показаны в виде стрелки, идущей с блока активации на блок политики распределения. Свою модель Д.Канеман построил на основании результатов ряда экспериментальных исследований, в том числе собственных. Так, совме­стно с коллегами он провел цикл работ, направленных на проверку пред­положения о тесной связи активации с усилием и пришел к выводу, что одним из самых надежных показателей динамики умственного усилия ятз-ляется изменение диаметра зрачка. С целью тестирования степени вни­мания он использовал методику вторичной зондовой задачи. Основную идею такого измерения автор иллюстрирует гипотетическими функция­ми, показанными на рис. 3. Здесь по оси абсцисс откладывается уровень текущих требований к умственному усилию со стороны первичной (основ­ной) задачи, а по оси ординат — уровень усилия, действительно вклады- ' Kahneman D. Attention and Effort. Bnglewood Cliffs. N. J.: Prentice Hall, 1973. P. 15. Fig. 2-1.

ваемого в эту задачу. Если бы расход усилия полностью отвечал требова­ниям, то соответствующая зависимость приняла бы вид прямой с углом наклона в 45 градусов (тонкая пунктирная линия). На самом деле, посколь­ку уровень доступной мощности ограничен, прямая, начиная с какого-то значения требований, перейдет в кривую, проходящую несколько ниже (сплошная линия), и при дальнейшем росте требований разрыв между ними будет постепенно увеличиваться.

На рисунке представлена также функция общего усилия (толстая пунктирная линия), прикладываемого ко всем действующим или подготов­ленным к действию структурам переработки информации. Д.Каноман предполагает, что усилие в какой-то степени расходуется даже при отсут­ствии требований, т.е. когда человек ничем не занят. В этом состоянии все же происходит непрерывный контроль (мониторинг) внешнего окружения. Кроме того, продолжается приток усилия, обусловленный постоянными диспозициями. Поэтому, как видно из графика, функция общего усилия начинается не с нуля, а с какого-то определенного значения. Разницу меж­ду общим усилием и усилием, вкладываемым в основную деятельность, Д.Канеман называет запасной мощностью. При увеличении усилия, расхо­дуемого на выполнение основной задачи, запасная мощность уменьшается. Дополнительную (вторичную) задачу испытуемый может решать только за счет запасной мощности. Если первичная задача потребует большего уси­лия, то запасная мощность уменьшится и продуктивность решения вторич­ной задачи снизится на соответствующую величину и, наоборот, при сни­жении требований основной задачи продуктивность выполнения дополни­тельной задачи возрастет. Следовательно, изменение продуктивности решения вторичной задачи отражает изменение степени умственного уси­лия, вкладываемого в первичную.

В экспериментах Д.Канемана испытуемым предъявляли на слух последовательности из четырех цифр (например, 3, 8, 1, 6) со скоростью одна цифра в секунду. Спустя одну—две секунды испытуемый должен был ответить в том же темпе последовательностью цифр, каждая из ко­торых отличалась от слышанной на одну единицу (4, 9, 2, 7). Начало и ритм ответа задавались звуковыми сигналами, предъявленными с той же магнитной записи, что и цифры трансформируемого цифрового ряда. Правильными считались безошибочные и полные ответы, проходившие в нужном темпе.

Задача трансформации цифр была для испытуемых основной. Од­новременно решалась дополнительная зрительная задача идентификации целевой буквы. Прямо перед испытуемым располагался экран, на кото­ром вспыхивали одна за другой различные буквы со скоростью 5 букв в 1 с. Эта последовательность начиналась за 1 с до предъявления первой цифры слухового ряда, продолжалась в течение всей пробы и заканчива­лась спустя 1 с после отчета о последней цифре. Внутри непрерывного ряда букв, один раз на протяжении каждой пробы, предъявляли зритель-

Приоритет задачи трансформации цифр обеспечивали платежной матрицей. За каждую пробу с успешным решением обеих задач испытуе­мый получал премию в 4 цента. В случае правильного ответа задачи транс­формации, но ошибочной идентификации целевой буквы премия снижа­лась до 2-х центов. За неудачу в задаче трансформации цифр испытуемого штрафовали на 4 цента. На протяжении всех проб данного эксперимента проводилась параллельная непрерывная регистрация диаметра зрачка.

Д.Канеман предположил, что усилие, вкладываемое в основную за­дачу, меняется по ходу ее выполнения закономерным образом. На этапе предъявления или прослушивания цифр оно должно увеличиваться, до­стигая максимальной величины в паузе перед ответом, а затем снижать­ся вплоть до начального уровня. Это связано с определенным изменени­ем требований структуры кратковременной памяти — сначала, по мере накопления информации, ее нагрузка растет, а затем, по ходу ответа, уменьшается. Экспериментальные результаты, представленные на рис. 4, подтвердили это предположение.

По оси абсцисс графиков, изображенных на этом рисунке, откла­дывается текущее время пробы (в секундах). Ноль оси соответствует на­чалу зрительного предъявления последовательности букв дополнительной задачи, первая метка соответствует началу подачи первой цифры слухо­вого ряда основной задачи, вторая метка — второй цифры и т.д. Тонки­ми вертикальными линиями на поле графиков выделена пауза, разделя­ющая две стадии решения основной задачи: прослушивание (предъявле­ние цифр) и отчет (воспроизведение цифр, полученных из элементов предъявленного ряда путем прибавления единицы). Каждому из 4-х от­ветов соответствует точка на оси времени.

На левой оси ординат откладываются средние показатели продук­тивности (число ошибок в %,) решения основной и дополнительной задач. Правая ось ординат служит для обозначения результатов регистрации диаметра зрачка у группы испытуемых. По этой оси откладываются сред­ние показатели расширения зрачка (в мм) относительно исходного уров­ня, соответствующего началу прослушивания цифр. При этом в расчет принимались данные, полученные в пробах с правильными ответами. Так было сделано потому, что расширение зрачка может быть, как известно. эмоциональной реакцией на ошибку, допущенную и осознанную испыту­емым на стадии прослушивания или отчета.

Нижняя пунктирная кривая показывает процент ошибок в решении основной задачи в зависимости от момента предъявления зрительной цели. Как видно из графика, продуктивность решения задачи трансфор­мации цифр остается практически постоянной, т.е. при различных вре­менных позициях цели число ошибок колеблется в узком диапазоне от 15 до 20%. Этот результат имеет большое значение, поскольку говорит о том, что задача трансформации цифр была, во-первых, трудной для ис­пытуемых и, чо-вторых. приоритетной, основной или первичной. Следо-

вательно, в данном эксперименте было обеспечено условие достаточно вы­соких требований к усилию и, возвратившись к рис. 3, можно сказать» что усилие испытуемых, направленное на решение основной, задачи, пе­ремещаясь туда-сюда по кривой (сплошная линия), всегда находилось на криволинейном участке функции требуемое — расходуемое усилие, и потому условие тестирования усилия первичной задачи но показателю ре­шения вторичной задачи полностью выполнено.

Согласно теории ограниченного умственного усилия, скорость и точ­ность ответа на зонд, вводимый в непредсказуемые моменты решения ос­новной задачи, служат показателями запасной мощности, подводимой к структурам вторичной задачи (здесь — перцептивного мониторинга) в мо­мент предъявления зонда (целевой буквы в данном эксперименте). График продуктивности решения задачи идентификации целевой буквы построен по данным проб с правильными ответами задачи трансформации. Пробы с ошибочными ответами в основной задаче исключались, поскольку только в случаях верного ответа можно уверенно утверждать, что в ее решение действительно вкладывалось необходимое усилие. Как видно из рисунка, число ошибок идентификации букв, показанное в виде зачерненных и со­единенных сплошной линией квадратов, растет на стадии прослушивания, максимально в период паузы и резко снижается по ходу отчета.

Важнейшим результатом этого эксперимента Д.Канеман считает факт корреляции диаметра зрачка с продуктивностью решения вторичной задачи и делает вывод о том, что зрачок отражает динамику умственного усилия, вкладываемого в основную задачу. Действительно, из рисунка видно, что кривая расширения зрачка (пустые кружки, соединенные сплошной линией) в целом сходна с кривой продуктивности выполнения вторичной задачи. Автор подчеркивает, что данный психофизиологичес­кий показатель дает непрерывную оценку изменения умственного усилия в каждой отдельной пробе эксперимента. Отсюда следует, что при соблю­дении определенных условий, регистрируя только диаметр зрачка, иссле­дователи могут по характеру изменений этого, отметим, непроизвольного показателя, судить о динамике степени умственного усилия или внима­ния при выполнении любой деятельности, не прибегая к процедурам мно­гократного тестирования, дополнительной нагрузки вторичной задачей и громоздкой статистической обработки.

По мнению Д.Канемана, модель внимания как умственного усилия хорошо объясняет факт зависимости диаметра зрачка от степени умствен­ного усилия. Полученные данные говорили о том, что расширение зрач­ка является надежным показателем роста именно умственного усилия, а не следствием увеличения активации из-за воздействия других факторов (моторная напряженность, тревожность, шум и пр.). Так, если в задаче трансформации цифр испытуемые прибавляют тройку, то соответствую­щая кривая расширения зрачка проходит выше, чем при более легком условии прибавления единицы.

Критика моделей селекции. Внимание как пер­цептивное действие

У. Найссер

СЕЛЕКТИВНОЕ ЧТЕНИЕ: