Текст книги "Парадоксы зрительного внимания. Эффекты перцептивных задач"

Эксперименты, направленные на проверку данной гипотезы, были проведены под его руководством Э. Спелке и У. Херстом, см. (Найссер 1981). В их исследовании два студента выполняли двойную задачу: читали про себя отрывки прозы, понимание которых затем проверялось, и записывали под диктовку слова. Это повторялось каждый учебный день в течение 17 недель по часу. Сперва показатели понимания текста, скорости его чтения и записи слов под диктовку были очень низкими по сравнению с решением каждой из задач по отдельности. В определенный момент задача записи слов стала решаться автоматизированно (испытуемые не понимали и не запоминали, что они записывают), но исследователей это не удовлетворило, поскольку они ставили своей целью показать возможность сочетания двух неавтоматизированных действий, требующих внимания. Поэтому задача была модифицирована, и в конце эксперимента испытуемые уже могли читать текст, полностью понимая его, и параллельно записывать категории, к которым относились диктуемые слова. Таким образом, было показано, что распределение внимания зависит не от фиксированного количества его «ресурсов», а от навыка наблюдателя, сформированного в результате упражнения соответствующих перцептивных действий. Сходной точки зрения придерживался и П. Я. Гальперин, который подчеркивал, что вниманию, как любой умственной работе, необходимо научиться, сформировав свернутое и обобщенное действие умственного контроля, например, на материале выполнения школьных заданий (Гальперин 1958; Гальперин, Кабыльницкая 1974).

По итогам проведенных исследований У. Найссер, не отменяя в своей теории ограничений в переработке перцептивной информации, высказывает серьезные сомнения в том, что эти ограничения являются центральными и едиными для всех возможных в данный момент действий. Вместо идеи «центральных ограниченных ресурсов» он выдвигает положение о том, что физиологических пределов информационного потока, который может быть переработан человеческим мозгом, нет, вопрос только в умении использовать его ресурсы.

Но почему сочетание двух даже очень простых задач вызывает у человека затруднения, проявляющиеся, например, в форме упомянутого выше «психологического рефрактерного периода» (Welford 1952)? Эта задача не идет ни в какое сравнение с чтением рассказа и параллельной записью категорий слов, читаемых вслух, но даже длительная тренировка не приводит к исчезновению периода «рефрактерности» между двумя последовательными ответами, что противоречит представлению о неограниченных возможностях мозга в переработке информации.

По мнению Э. Стайлз (Styles 1997), за этим противоречием может стоять неразличение восприятия и действия. Допустим, мозг действительно перерабатывает параллельно огромное количество информации, и вся эта информация в принципе может быть доступна для управления поведением. Тогда проблема, решение которой обычно отдают на откуп процессу или механизму внимания, состоит в выявлении того, как «организовать управление нашим поведением таким образом, чтобы оно направлялось должной информацией в должное время в отношении должных объектов и в должном порядке» (Styles 1997: 118). Поэтому говорить об отборе и упорядочивании информации следует в связи с особой задачей – задачей управления действием. Рассмотрим более подробно теоретические построения, сложившиеся в рамках данного подхода, отметив сразу, что используемые в нем принципы и понятия будут в значительной степени перекликаться с понятийным аппаратом и принципами построения физиологии активности Н. А. Бернштейна (1966).

Один из ведущих исследователей внимания в контексте управления действием Д. А. Оллпорт (Allport 1980a; 1980b; 1996) предложил изменить форму традиционного вопроса, который ставит перед собой психология внимания. Вместо того чтобы спрашивать, что такое внимание и существует ли оно, вопрос следует поставить так: «Для чего нужно внимание?» Для ответа на этот вопрос он разбирает следующий пример:

Хищная птица (скажем, ястреб-перепелятник) наталкивается на стаю одинаковых животных – потенциальных жертв, однако для нападения она должна избрать только одно из этих животных; жертва, которая пытается удрать, должна с неменьшей скоростью избрать только одно из всех возможных направлений бегства (Allport 1987: 396).

Таким образом, внимание (избирательность познания или сознания) понимается здесь как эволюционный механизм, который обеспечивает избирательное управление действием на основе поступающей информации, иными словами, функционирует не просто как отбор, а как «отбор для действия», связанный с выбором направления будущего действия за счет предвосхищения его результата в условиях неопределенности (ср. Clark 2016).

Принцип «отбора для действия», сформулированный в совместном манифесте ведущих авторов данного направления, состоит в «необходимости фокусировки или ограничения средовых факторов, управляющих конкретным двигательным актом» (Neumann, Allport, van der Heijden 1987: 187). Что касается ошибок внимания и задержек в выполнении действия, то

… интерференцию и задержки… не следует интерпретировать ни как недостаток ресурсов, ни как результат неудавшегося отбора. Это просто знак того, что система, оптимально приспособленная к нормальной обстановке, нуждается в дополнительном времени, чтобы должным образом решить задачу в высшей степени искусственной обстановке (van der Heijden 1987: 441).

Тем самым авторы попутно декларируют экологический подход к вниманию в соответствии с принципами «контекстно-обусловленного познания» (situated cognition), вновь продолжая линию У. Найссера, который ставил экологичность во главу угла.

Но как именно устроен механизм, связывающий множество сенсорных входов и, как правило, единственно возможное ответное действие? В отличие от моделей селекции, отбор рассматривается здесь не как обработка одних и отсечение других зрительных, слуховых или тактильных стимулов или их признаков, а как выбор одного из возможных направлений действия во избежание «поведенческого хаоса» (попыток одновременного выполнения всех действий, для которых в данный момент времени существуют достаточные основания). Но в таком случае отбору должны подлежать схемы, которые будут управлять действиями субъекта, как внешними, так и внутренними.

О. Нойманн (Neumann 1986) соотносит эти схемы с умениями и навыками человека, хранящимися в долговременной памяти и подчиняющимися принципу встроенности: более крупные схемы (высокоуровневые, или «планы действия») включают в себя более мелкие (низкоуровневые, или «навыки»). Для достижения той или иной цели должен быть осуществлен отбор определенного сочетания схем, которые и будут допущены к управлению двигательным аппаратом.

Каждый из навыков потенциально управляет тем или иным исполнительным органом, однако количество исполнительных органов крайне ограничено, поэтому первая задача, которая должна быть разрешена системой «внимания для действия», – установление взаимно-однозначного соответствия между навыком и исполнительным органом. Для описания механизма работы внимания О. Ной-манн предлагает метафору организации движения поездов по системе железных дорог страны.

Возможны два варианта организации такой системы. Во-первых, можно заранее составить расписание движения поездов таким образом, что два поезда никогда не встретятся на одном и том же отрезке пути. Расписание может составляться только некой центральной службой управления поездами, в задачи которой входит отслеживание движения каждого из поездов и направление их по определенным маршрутам. Такая служба может работать достаточно эффективно, но в случае сбоя в ее работе и, как следствие, ошибки в расписании исключить столкновения поездов нельзя, поскольку она лишена возможности гибкого онлайн-регулирования.

Во-вторых, можно изначально разделить все наличные железнодорожные пути на участки и организовать движение таким образом, чтобы любой оказавшийся на определенном участке поезд автоматически блокировал возможность въехать на этот участок для любого другого поезда. Пропускная способность такой системы может оказаться ниже, чем в предыдущем случае, однако все проблемы с движением поездов решаются «на местах», и возможность столкновения поездов уже не зависит от работы центра, но определяется только лишь исправностью блокирующих механизмов.

И если компьютерная метафора познания с ее ключевым понятием «центрального процессора» ведет к предположению, что проблема решается первым из указанных способов, то данные психологических и нейрофизиологических исследований подталкивают к тому, что человеческий мозг работает по принципу блокировки или торможения. В любой момент времени только одна высокоуровневая схема (план действия) имеет доступ к данному исполнительному органу – например, к указательному пальцу правой руки или к голосовому аппарату. Остальные же возможные действия должны «дождаться», пока этот орган освободится.

Еще одна задача системы внимания для действия состоит в «спецификации параметров». Любой хранящийся в памяти навык по определению схематичен, т. е. обобщен и не содержит всей информации, необходимой для управления действием в заданных условиях. Эта недостающая информация должна быть извлечена из окружающей среды. При этом доступные в окружающей среде параметры для выполнения действия могут соотноситься с избранным навыком или планом действия трояко: данных может быть достаточно, недостаточно или избыточно.

Если данных достаточно (ровно столько, сколько требуется для того, чтобы полностью специфицировать схему), то действие может быть выполнено «автоматически». Например, когда перед человеком на тарелке лежит яблоко, он берет это яблоко рукой и подносит ко рту.

Если данных для выполнения действия недостаточно, что характерно для неожиданных или непривычных ситуаций, то из такой ситуации можно выйти двумя способами: либо назначить параметры «по умолчанию» (как, например, происходит в инстинктивном поведении животных в отсутствие адекватного стимула), либо посредством произвольного планирования действия, особенно если оно недостаточно хорошо освоено. Выполнение действия по частям и обратная связь об их успешности ведут к тому, что человеку все легче становится назначать параметры действия либо «по умолчанию», либо в соответствии с информацией, получаемой из окружающей среды.

Если же человек сталкивается с избыточным количеством данных (если их больше, нежели необходимо для спецификации параметров навыка), перед ним встает проблема отбора данных. Эту проблему О. Нойманн решает в том же русле, что и другие теоретики «внимания для действия». Допустим, человек собирается сорвать с яблони одно из яблок, различающихся по ряду параметров, которые могут повлиять на параметры действия: в частности, по пространственному расположению, по форме, размеру и весу. Если в поле зрения человека попадает несколько яблок, для успешного действия их количество необходимо ограничить. Согласно гипотезе О. Нойманна, выполнить действие можно только благодаря тому, что в результате задействования параметров одного из яблок все остальные яблоки просто «отсоединяются от любого рода действий» (Neumann 1986: 385). «Ограничения внимания» и связанная с ними интерференция выполняемых действий соотносятся прежде всего с проблемами установления соответствия между воспринимаемым объектом и схемой действия. Если это невозможно, например если необходимая и избыточная информация содержатся в одном объекте, что, в частности, характерно для задачи Струпа с называнием цвета букв, из которых составлены слова, обозначающие цвета (Stroop 1935), интерференция неизбежна и находит выражение в поведении. Сам же процесс установления соответствия, «подключения» к схемам нужных объектов и «отсоединения» ненужных можно поставить в соответствие понятию внимания.

Более подробно возможные причины интерференции анализирует Д. А. Оллпорт, вновь начиная с критики понятия центральных ограниченных ресурсов системы переработки информации. Таких единых центральных недифференцированных ресурсов внимания, по его мнению, нет. Но тогда требуется ответить на вопрос, почему задачи, требующие внимания, препятствуют выполнению друг друга. По Д. А. Оллпорту, причины интерференции так или иначе связаны с содержанием этих действий. У каждого действия есть цель (либо объект, над которым это действие производится), состав (способ действия), а также сочетание действия и объекта, в отношении которого оно осуществляется. Тогда, учитывая сугубо внешние источники интерференции, можно допустить четыре ее причины.

Помимо непредсказуемости событий в окружающем мире и временных характеристик хода этих событий (например, краткое предъявление, маскировка и т. п.), это ограничения, связанные с постановкой и удержанием целей (готовность выполнять некоторое действие, или программа этого действия, не может формироваться в тот момент, когда выполняется другое действие); ограничения по функции (конкуренция за способ действия или функциональную систему, которая специализирована в отношении этой категории действий); наконец, ограничения, связанные с сопряжением целей (объектов) и действий. Причина интерференции в последнем случае – так называемые перекрестные помехи в переработке информации: с одной стороны, она наблюдается, когда новые входные данные передаются на ту же исполнительную систему, которая в настоящий момент уже занята в выполнении определенного действия, а с другой стороны, риск интерференции существует тогда, когда информация, используемая для решения одной задачи, содержит в себе условия для запуска действий, которые сами по себе необходимы для выполнения второй, параллельно решаемой задачи. Интерференции не будет, если обрабатываемая информация может быть направлена по параллельным каналам вплоть до достижения цели (в этом случае возможно сочетание двух задач, как в экспериментах У. Найссера), и, напротив, она возникнет, если несколько действий претендуют на один и тот же канал.

Таким образом, по Д. А. Оллпорту, внимание как отбор – это прежде всего «избирательное сопряжение восприятия и действия» (Allport 1987: 395). Это определение приводит его к идее многоканальной переработки информации, разрешающей указанным выше способом проблему «центральных ограничений» переработки. Отметим, что взаимная однозначность такого сопряжения стала одним из ведущих принципов современного «когнитивного дизайна» – области эргономики, выстроенной на основе достижений когнитивной психологии (Норман 2006). В то же время идея многоканальности перекликается с эволюционным модульным подходом Дж. Фодора (Fodor 1983; Cosmides, Tooby 1994), поскольку его «модули» по сути представляют собой каналы переработки информации, специализированные в выполнении определенных задач.

Таким образом, участие внимания в осуществлении как умственных, так и внешних, практических действий состоит прежде всего в управлении этими действиями, в их координации. Наиболее развернутую психологическую модель соотношения внимания и управления действием предложили Д. Норман и Т. Шаллис (Norman, Shallice 1986). Эта активационная модель произвольного и автоматического управления поведением, вторая по счету модель внимания для Д. Нормана, в 1960-х гг. выступившего в качестве одного из ведущих теоретиков внимания как «поздней селекции» (Norman 1976), прошла для когнитивной психологии почти незамеченной, появившись непосредственно перед началом нейрофизиологического бума в исследованиях внимания, первые итоги которого были подведены еще в конце двадцатого столетия (Kanwisher, Wojciulik 2000). В модели Д. Нормана и Т. Шаллиса внимание выполняет функцию управления осуществляемыми человеком внешними и внутренними действиями на основе схем действия, активация которых в системе памяти ведет к выполнению действия. Хотя эта модель, центральная идея которой отчетливо перекликается с положениями П. Я. Гальперина о внимании как функции умственного контроля (Гальперин 1958), не обходится без понятия отбора и без идеи ресурсных ограничений переработки информации, сами эти ограничения не детерминируют реализации функций внимания.

Д. Норман и Т. Шаллис предположили, что каждая из схем характеризуется определенным уровнем активации, которая задается сочетанием целого ряда факторов, как внешних, так и внутренних. Схема отбирается, т. е. допускается к управлению действием, если уровень ее активации превышает пороговое значение. Отобранная схема направляет выполнение действия или последовательности действий до тех пор, пока не будет выполнено одно из условий: либо схема произвольно «отключается» или отстраняется от управления действием;

либо все предполагаемые схемой операции выполнены (достигнута цель действия); либо схема заблокирована из-за того, что для выполнения соответствующего действия недостает ресурсов переработки информации (например, эти ресурсы используются другой, более активированной схемой) или самой информации. Поскольку схемы подчиняются принципу встроенности, для каждого действия можно выделить схему-источник, которая в случае активации активирует другие, подчиненные схемы.

Чтобы подчеркнуть различия между механизмами осуществления автоматических действий, не требующих сознательного контроля со стороны исполнителя, и контролируемых действий, реализуемых человеком произвольно в соответствии с его намерениями, в модель управления действием вводятся два измерения: горизонтальное, включающее механизмы управления автоматическими действиями, которые отличаются тем, что либо процесс их выполнения не осознается, либо они могут быть начаты без участия внимания и сознания, либо связаны с автоматическим привлечением внимания вследствие ориентировочной реакции, либо предполагают, что данная задача выполняется без интерференции с другими задачами, и вертикальное, соответствующее механизмам произвольного (волевого) внимания, которое необходимо для планирования действия или принятия решения, выявления и устранения неполадок в осуществлении действия, выполнения трудных, недостаточно освоенных или новых последовательностей действий и, наконец, для преодоления привычного типа ответа или противостояния отвлекающим воздействиям.

Горизонтальное измерение содержит систему для приема данных о состоянии окружения («сенсорно-перцептивные структуры»), которые запускают выбор необходимой схемы посредством системы пусковых механизмов. Набор пусковых механизмов обеспечивает синхронизацию работы схем и привязку их ко времени, позволяя активированным схемам вовремя вступить в действие. Выбранная схема передается дальше, к «структурам психологической обработки» – специализированным системам, обеспечивающим выполнение внешнего или внутреннего действия. Принцип работы горизонтального измерения, в целом достаточный для осуществления простых или хорошо освоенных действий, может быть обозначен как «предотвращение конфликтов» между действиями, которые управляются разными схемами. Предотвращение конкуренции за структуры и операции переработки и организация их совместного использования осуществляется посредством взаимной активации поддерживающих друг друга схем и взаимного торможения конфликтующих схем. В основе работы механизма предотвращения конфликтов лежат два правила: во-первых, наборы потенциальных схем-источников соревнуются за максимальную величину активации, а, во-вторых, выбор схемы для управления действием осуществляется только на основании величины активации схемы, как результат преодоления схемой ее индивидуального порога активации. Этот порог может стать ниже, если схема используется часто. При этом чем лучше освоено действие, тем меньше нужда в торможении схем конкурирующих действий, поскольку схемы данного действия позволяют использовать доступные структуры переработки более направленно и узко.

Представление о соревновании как механизме внимания было также положено в основу доминирующей психофизиологической теории зрительного внимания 1990-х гг. – теории «предвзятого соревнования» (Desimone, Duncan 1995), в которой привлечение внимания к тому или иному воздействию становится следствием разворачивающегося в нервной системе соревнования между репрезентациями, процессами обработки и ответными поведенческими реакциями, на которое влияют как стимульные факторы (восходящие), так и управляющие процессы (нисходящие), причем благодаря последним приоритет получает информация, имеющая отношение к задаче (task-relevant information). По мнению методологов, эта теория воплощает в себе признаки как «теорий причины», так и «теорий эффекта» (Fernandez-Duque, Johnson 2002), и то же самое представляется нам верным и в отношении модели Д. Нормана и Т. Шаллиса.

Итак, горизонталь данной модели включает три фактора, которые могут повлиять на величину активации схемы: это механизм предотвращения конфликтов, соревнование системы пусковых механизмов и отбор схем, связанных с данной схемой тормозными или активирующими связями.

Однако в случае произвольного выполнения действия величина активации схемы определяется еще одним фактором – нисходящими влияниями, описываемыми вертикалью модели. К источникам нисходящих влияний относится прежде всего мотивация познающего субъекта. Это медленная система влияний, связанная с долгосрочными намерениями субъекта. Но, кроме того, на уровень активации схем может повлиять работа так называемой «диспетчерской службы внимания», которая вступает в дело, если схема-источник для необходимого действия отсутствует как таковая: например, если человек решает новую или сложную задачу. Способ, которым эта система может повлиять на величину активации схемы, – только дополнительное торможение или активация, которые в свою очередь влияют на отбор соответствующих схем механизмом «предотвращения конфликтов».

Внимание – результат работы этой системы, оно управляет только величиной активации и торможения, но не процессом отбора как таковым. Отбор – следствие большей или меньшей активации схемы в тот момент времени, когда вступает в действие механизм «предотвращения конфликтов». Более того, процессы внимания предшествуют началу действия, но не связаны прямо с его выполнением. Иногда активация одних схем посредством пусковых механизмов превосходит активацию других схем посредством нисходящих влияний. Например, так можно трактовать упомянутый выше эффект Струпа: вертикалью модели задается ответ, связанный с называнием цвета стимула, тогда как горизонталью навязывается обработка его значения, которая тем самым вмешивается в решение задачи.

Функционирование «диспетчерской службы внимания» связано с осознанным управлением осуществляемыми действиями. Однако для успешного управления эта система нуждается в множестве видов информации: это и состояние окружающей среды, и актуальные цели и намерения познающего субъекта, и весь репертуар высокоуровневых схем, и отдельные аспекты функционирования текущей схемы, и, наконец, сами последовательности выполняемых действий. В зависимости от того, что именно доступно системе в данный момент, человек будет осознавать выполняемое действие в большей или меньшей степени. В случае «автоматического» действия осознание его выполнения минимально, а в случае произвольного действия – максимально. Однако поскольку спектр условий, необходимых для выполнения действия, весьма широк, в разных условиях одно и то же действие может либо практически не присутствовать в сознании (а его выполнение будет оценено как «автоматическое»), либо, напротив, будет полно представлено в нем – и в этом случае мы будем говорить, что оно управляется произвольным вниманием.

Таким образом, модель управления действием Д. Нормана и Т. Шаллиса сочетает в себе и механизм отбора (по горизонтали), и механизм уделения «ресурсов внимания» (по вертикали). Но при этом оба механизма группируются вокруг понятия «схемы действия»: именно схема действия подлежит или не подлежит выбору в зависимости от обстоятельств, именно схема нуждается или не нуждается в дополнительной активации (торможении) для того, чтобы действие было осуществлено или, напротив, остановлено. Таким образом, обе функции внимания в этой модели, как и в прочих рассмотренных выше моделях внимания для действия, связаны не с защитой системы переработки информации от перегрузок и не с распределением ее «ограниченных ресурсов», но с обеспечением и поддержкой взаимодействия познающего субъекта с окружающей средой.

Из рассмотренных выше работ следует, что основные функции внимания в управлении действием согласно подходу «Внимание для действия» – это, во-первых, координация поведения в соответствии со всеми возможными источниками ограничений на разных уровнях, начиная от мотивационного и заканчивая сенсорным и моторным, а во-вторых, избирательное назначение приоритетов в переработке информации и выполнении действий. Продуктом этих механизмов становится максимально эффективная для данного момента времени и данных условий «установка внимания».

Современные когнитивные психологи нередко рассматривают внимание в связи с понятием подготовительной установки (set) в решении поставленной задачи (напр.: Di Lollo et al. 2005; Osugi, Kawahara 2013). Одна из первых попыток теоретического соотнесения понятий внимания и установки была предпринята Д. Н. Узнадзе, который определял установку как целостное и обычно неосознаваемое состояние субъекта, «целостную направленность его в определенную сторону на определенную активность» (Узнадзе 1966: 150), иначе говоря, как готовность к совершению определенного действия или к реагированию в определенном направлении. Установке как состоянию организма он противопоставил специфически человеческий механизм «объективации» – остановки, задержки на предмете мысли или действия, преодоления импульсивности поведения. Именно с понятием объективации Д. Н. Узнадзе соотнес функционирование произвольного внимания. Разные формы непроизвольного внимания с позиций его теории, напротив, адекватно описываются понятием установки. Предложенная А. Г. Асмоловым (1979) классификация уровней установки в соответствии со структурой деятельности по А. Н. Леонтьеву (1975) позволяет соотнести непроизвольное, эволюционно обусловленное привлечение и поддержание внимания с уровнем операциональных установок, а внимание, обеспечивающее решение стоящей перед субъектом задачи, – с уровнем целевых установок (см.: Асмолов 2017; Арбекова, Гусев 2017).

Затраты на переключение установки можно экспериментально оценить, давая испытуемым задачи разного типа в отношении одних и тех же наборов стимулов (Allport, Hsieh 2001). Например, в одном из исследований Д. А. Оллпорта испытуемые должны были опознавать в ряду быстро последовательно предъявляемых слов такие слова, которые отличались от остальных либо размером букв, либо категорией. Смена инструкции осуществлялась прямо по ходу предъявления слов посредством изменения цвета экрана, на котором они появлялись. Сразу же после смены «критерия», который отличал целевые стимулы от отвлекающих, и, соответственно, после изменения «установки внимания» испытуемые закономерно делали больше ошибок. Этот результат воспроизводит закономерность, описанную более столетия назад Э. Б. Титченером: «Легче сохранить известное направление внимания, чем проложить ему новый путь» (Титченер 1914). В современной когнитивной психологии для объяснения этой закономерности наряду с понятием «установки внимания» используется понятие задачи и, в частности, «переключения задачи» (Allport, Hsieh 2001; Kawahara et al. 2003 и др.), а стоящие за ними механизмы объясняются на основе представлений, близких к трактовкам внимания с позиций психологической теории деятельности.