Теории составных ресурсов

Представление о внимании как ограниченных ресурсах умственно­го усилия отвечает запросам психологов-практиков, работающих в области инженерной психологии. Вопросы измерения умственной нагрузки операторов, оценки трудности решаемых задач и формирова­ния навыков обслуживания сложных технических систем связаны с ключевой проблемой распределения внимания в ситуациях одновре­менного выполнения двух и более действий. Многочисленные дан­ные говорят о том, что в таких ситуациях задачи решаются, как пра­вило, хуже, чем по отдельности.

Теории селективного внимания и умственного усилия объясняют этот факт по-разному. Так, предполагают, что задачи могут потребо­вать одних и тех же центральных структур переработки информации. Перегрузка такой структуры неизбежно сказывается на продуктивности решения хотя бы одном из задач (центральная интерференция). Поэтому данная структура будет работать, обслуживая то одну, то другую деятельность поочередно. Согласно модели Д. Бродбента, механизм селективного внимания или фильтр может быстро пере­ключаться с одного канала входной информации на другой (см. гл. 2, с. 60-61). Число ошибок снижается, хотя общее время решения увеличи­вается. Кроме того, считается само собой разумеющимся, а некоторы­ми авторами специально подчеркивается, что интерференция оказыва­ется неизбежной, если две деятельности разделяют одни и те же или тесно связанные периферические механизмы сенсорного входа и мо­торного выхода. Указанные виды интерференции получили название структурной (центральной и периферической).

По Д. Канеману, ухудшение деятельности может быть также связа­но с превышением суммарного требования задач над уровнем доступ­ной мощности или усилия. Такую интерференцию стали называть ресурсной, поскольку ее причина заключается в борьбе одновременно работающих структур за единый недостаточный пул ресурсов умст­венного усилия.

Обе точки зрения, дополняя друг друга, открывают возможность предсказания факта интерференции и оценки ее степени. Интерфе­ренция будет незначительной, если задачи совершенно несходны и потому потребуют для своего выполнения разных структур перера­ботки. В свою очередь, теория единых ресурсов хорошо объясняет факты успешного совмещения легких, не требующих значительного умственного усилия действий. В то же время были получены данные, труднообъяснимые с позиций теории единых ресурсов. Так, увеличение трудности первичной (приоритетной) задачи не всегда вызывало соот­ветствующее снижение продуктивности решения вторичной задачи. Кроме того, была показана возможность одновременного и без­ошибочного выполнения двух сложных и, следовательно, требующих значительного умственного усилия, видов деятельности (Allport et al., 1972). Теория единых, универсальных ресурсов зашаталась.

Гипотезу составных (multiple) ресурсов системы переработки ин­формации выдвинули и обосновали израильские ученые Давид Навон и Даниил Гофер (Navon, Gopher, 1979; 1980). Подобно другим когнитивным психологам, эти авторы не ставят во главу своего иссле­дования собственно проблему внимания. Идею составных ресурсов они формулируют с позиций более широкого, микроэкономического под­хода к изучению деятельности человека. Авторы проводят аналогию процесса решения задачи с фабричным производством. Конечный ре­зультат такого производства, включающий в себя прибыль от продажи выпущенного продукта, зависит от множества факторов: сложности изделия, используемых материалов, уровня технологии, числа и квалификации рабочих, рыночного спроса и т.п. Деятель­ность человека не менее, а возможно даже более сложна, но в конечном итоге подчиняется тому же экономическому закону получения мак­симальной прибыли при минимальном расходе ресурсов. Теория рас­пределения ресурсов переработки должна быть согласована с микроэко­номикой деятельности субъекта.

В качестве исходных авторы принимают основные положения работ Д. Боброу, Д. Нормана и Д. Канемана. Они постулируют существова­ние ограниченных ресурсов и соглашаются с тем, что вклад ресурсов, как правило, окупается увеличением продуктивности деятельности. Однако, в отличие от своих предшественников, Д. Гофер и Д. Навон в духе подхода микроэкономики более широко, тщательно и дифферен­цированно трактуют понятия трудности и требований задачи, ресурсов и факторов их распределения. Так, задачу можно охарактеризовать, используя такие параметры, как сенсорное качество стимулов, их предсказуемость, доступность и полнота релевантных кодов памяти, сложность ответов и их согласованность со стимулами, объем практики решения данной задачи испытуемым. Приведенный список оказыва­ется шире той группы факторов, которые Д. Боброу и Д. Норман обозначили рубрикой "качество данных". Кроме того, он выглядит довольно разнородным. Сюда входят параметры, характеризующие собственно задачу (напр., сложность ответа), окружение (напр., отно­шение сигнал/шум), переменные и постоянные свойства исполнителя (напр., уровень практики).

Группа параметров специфицирует ситуацию в целом в любой из моментов ее развития. Главный критерий, объединяющий эти пара­метры в единое множество, заключается в том, что все они выступают в качестве ограничивающих условий. При данных значениях парамет­ров получается определенная зависимость продуктивности от количе­ства вкладываемых ресурсов или, в терминах Д. Боброу и Д. Нормана, определенная функция продуктивность-ресурсы (ФПР). Наклон касательной в каждой точке или первая производная ФПР отражает эффективность использования ресурсов. Среднюю эффективность, то есть рассчитанную по всему диапазону возможно­го изменения ресурсов, авторы называют трудностью задачи. Она оп­ределяется раскладом конкретных значений вышеуказанного списка ограничивающих условий.

Требование к ресурсам, предъявляемое данной задачей, определя­ется по ФПР, исходя из целевого уровня продуктивности. Задаче по­надобится ресурсов тем больше, чем она труднее и чем выше критерии успешного выполнения. Действительное поступление ресурсов мо­жет либо соответствовать этому требованию либо окажется недос­таточным, т.к. количество доступных ресурсов ограничено. Предельное количество ресурсов, уделяемых в ответ на требование задачи, авторы обозначают как Рп. При совместном выполнении двух задач (X и Y), Рх + Ру = Рп, где Рх и Ру обозначают количество ресурсов, уделяемых той и другой задаче. Если параметры обеих задач зафиксированы, то различные комбинации Рх и Ру дают кри­вую, названную Д. Боброу и Д. Норманом рабочей характеристикой продуктивности (РХП). Форма этой кривой может быть самой разно­образной и определяется эмпирически. Один из возможных вариантов РХП показан сплошной толстой линией на рис. 3.15. Площадь, ограни­ченная РХП и осями координат продуктивности представляет собой совокупность всех потенциально возможных результатов одновременного решения двух задач. Действительная комбинация вкладываемых ресурсов и, следовательно, положение соответствую­щей точки на этой площади, определяется, по мнению авторов, склонностями или предпочтениями испытуемого. Совокупность предпочтений изображена на том же рисунке в виде контуров одинако­вой выгоды (термин, заимствованный из экономики), показанных сплошными тонкими линиями для одной ситуации или одного субъекта П1 П2 ПЗ П4) и пунктирными линиями для другой ситуации или другого субъекта в той же ситуации. Как видно из рисунка, пло­щади возможной производительности достигают кривые П1 и П2. В этих случаях желания данного субъекта действительно осуществимы, причем для кривой П2 только при одном значении распределения ре­сурсов, а для кривой П1 при множестве возможных комбинаций их затрат на ту и другую задачи. Для кривых ПЗ и П4 оптимальным, но не удовлетворяющим полностью, распределением ресурсов будет то, при котором получится отношение продуктивностей (точка на РХП), мак­симально приближенное к той или другой кривой предпочтения.

Рис. 3.15.Рабочая характеристика продуктивности и кривые одинаковой выгоды (Navon, Gopher, 1979, Fig 2C, p. 217)

Даже частичное изложение результатов проведенного Д. Гофером и Д. Навоном анализа переменных решения задач показывает, на­сколько сложной и неоднозначной может быть интерпретация дан­ных экспериментальных исследований распределения внимания. Главная мысль авторов заключается в том, что распределение ресурсов системы переработки информации, как и в рыночной экономике, про­исходит оптимальным образом на основе стихийного учета множества объективных и, подчеркнем особо, субъективных факторов. Однако несмотря на широту и тщательность анализа, разработанные представ­ления оказались недостаточными для объяснения ряда эксперимен­тальных фактов, полученных самими авторами или известных им по другим работам. Д. Гофер и Д. Навон переходят поэтому к пересмот­ру предположения о единых (общеролевых или универсальных) ре­сурсах переработки. При этом они используют определение ресурсов, данное Д. Боброу и Д. Норманом. Как уже говорилось, помимо умст­венного усилия, оно включает и указание на мощности отдельных структур (памяти и каналов коммуникации) системы переработки ин­формации.

Д. Гофер и Д. Навон предлагают обсудить возможность того, что мощность каких-то механизмов может успешно распределяться на несколько процессов одной категории и менее успешно, или совсем не распределяться на процессы других категорий. Представление о еди­ном источнике ресурсов, обслуживающем систему переработки в це­лом, следует заменить или, по меньшей мере, дополнить представлени­ем о ресурсах нескольких видов, каждый из которых может ис­пользоваться с различной, определяемой спецификой задачи эффективностью. Авторы оценивают этот взгляд не только как логически возможный, но и как отвечающий более широкому кругу фактов ин­терференции одновременного выполнения деятельностей. Так, тео­рия единых ресурсов не может объяснить следующий результат. Если решение определенной задачи нарушается больше, чем решение дру­гой задачи при спаривании каждой из них с какой-то третьей задачей, оно, тем не менее, нарушается меньше при спаривании этих задач с другой, четвертой задачей. Строго структурный взгляд на причины интерференции также оказывается неадекватным, если признать, что процессы, использующие одни и те же механизмы, часто интер­ферируют, но редко полностью блокируют друг друга. С позиций ги­потезы составных ресурсов, эти факты объясняются довольно легко. Интерференция между задачами зависит от степени перекрытия тре­бований к ресурсам одного и того же вида. Поэтому сочетание с раз­ными задачами может привести, как в первом из указанных случа­ев, к обратному соотношению результатов. С другой стороны, структу­ры как ресурсы могут разделяться или использоваться сразу несколь­кими процессами.

В ситуации одновременного выполнения двух задач (X и Y) Д. Гофер и Д. Навон различают ресурсы, которые могут быть использованы: (1) при решении задачи X, но не Y; (2) в обеих задачах; (3) при решении задачи Y, но не X; и (4) непригодные для решения обеих задач. Оп­тимальная стратегия заключается в минимальном подключении того и другого решения к ресурсам второго вида, то есть к общему источ­нику. При отсутствии перекрытия требований задач к этим ресурсам, они могут решаться параллельно.

Концепция множества ресурсов объединяет, по мнению авторов, структурный и ресурсный подходы к объяснению эффектов интерфе­ренции. Здесь, подобно структурным теориям, система переработки информации рассматривается как сложная совокупность специализи­рованных подсистем. Каждая из них характеризуется определенным, фиксированным, в отличие от усилия в модели Д. Канемана, преде­лом доступной мощности. Иначе говоря, количество информации, ко­торое может быть удержано, переработано или передано этой структу­рой в единицу времени строго ограничено. В то же время, в той или иной пропорции, ее мощность могут использовать несколько процессов. Здесь данный подход совпадает с теорией единых ресурсов. Последняя только на первый взгляд выглядит более простой и экономичной. С целью объяснения ряда фактов ее приходится усложнять путем вве­дения понятий эластичной мощности, ограничений поданным, струк­турной интерференции и автоматизации. Привлекательность этой тео­рии объясняется тем, что идея единых ресурсов хорошо согласуется с интуитивным, житейским представлением о внимании. В психологии же се популярность обусловлена неявным отождествлением внимания с единым фокусом сознания в результате естественной концептуализации данных самонаблюдения. Авторы считают, что понятие единого внимания проникло в мышление со­временных психологов под маской понятия единых ресурсов и предла­гают решительно разорвать связь между ними. О внимании как уникальном явлении можно говорить лишь на уровне переживаний. Уникальность же ресурсов является проблемой эмпирической и в свете полученных данных должна быть поставлена под сомнение. Решение этой проблемы возможно на пути использования процедур многомерного шкалирования и факторного анализа результатов соче­тания широкого круга разнообразных задач. В итоге будет построено пространство ресурсов, каждая точка которого презентирует опреде­ленную задачу; отсюда можно перейти к определению ФПР задач и, следовательно, к уверенному прогнозу продуктивности их одно­временного решения. Авторы самокритично признают, что объясни­тельная сила (но не валидность) теории составных ресурсов может уменьшиться и даже сойти на нет, если число эмпирически выде­ляемых видов ресурсов будет неуклонно расти. Более того, подобная теория оказывается заведомо нефальсифицируемой, поскольку лю­бое противоречие сложившихся представлений с новыми данными можно объяснить путем указания на еще один, до сих пор неизвест­ный, вид ресурсов переработки. Отметим, что проект Д. Гофера и Д. Навона не был реализован ни самими авторами, ни другими исследова­телями возможно потому, что теория составных ресурсов разрабаты­валась малыми силами.

Одно из направлений эмпирического обоснования гипотезы со­ставных ресурсов попыталось справиться с проблемой бесконечного умножения числа предполагаемых резервуаров ресурсов путем обраще­ния к материалам исследований структурной и функциональной асимметрии полушарий головного мозга. Левое полушарие мозга человека обычно характеризуют как языковое и специализированное на выполнении последовательной, аналитической переработки ин­формации. Правое же полушарие считают немым и специализирован­ным на целостной переработке невербальной, образной информации. В пользу такого различения говорят многочисленные данные анатомиче­ских, нейрофизиологичсских и психологических исследований, прове­денных как с нормальными испытуемыми, так и с пациентами клиники заболеваний головного мозга. Новое объяснение этих фактов и, од­новременно, простейший вариант теории составных ресурсов, предло­жили и проверили экспериментально канадский психолог Алинда Фридман и ее коллеги (Friedman, Poison, 1981; Hеrdman, Friedman, 1985). Их модель состоит только из двух независимых источников ресурсов, один из которых обслуживает левое, а другой — правое по­лушарие головного мозга. Ресурсы полушарий недифференцированы в том смысле, что используются любыми (сен­сорными, когнитивными, моторными) процессами, происходящими в данном полушарии. Авторы не разделяют мнение большинства ис­следователей о том, что полушария специализированы на переработку разных видов информации, а именно, закодированной в образной или вербальной форме. Каждое полушарие, затрачивая свои собствен­ные ресурсы, может выполнить полностью большинство задач. Однако, для достижения эквивалентного уровня продуктивности при решении определенной задачи, одному полушарию понадобится больше ресур­сов, чем другому.

В плане критики модели единых ресурсов особенно значимыми оказались результаты цикла исследований одновременного выполне­ния двух деятельностей при условии варьирования структуры одной из задач без изменения уровня ее трудности или требований к ресур­сам. Согласно модели единых ресурсов, совмещение таких задач с ка­кой-то другой задачей приводило бы к одинаковой или незначительно отличающейся интерференции. Однако, в действительности, были по­лучены иные результаты — изменение структуры задачи сопровож­далось изменением степени интерференции (напр., Wickens et al., 1983). Эффекты структурного изменения наблюдались при варьирова­нии модальности входа (зрительная-слуховая), формы мнемического кодирования (образная-вербальная) и вида ответа (ручной-речевой). Отметим, что в большинстве экспериментов с изменением входных и выходных структур возможность периферической интерференции исключалась. Кроме того, тщательно контролировали трудность задачи — изменение структуры не должно было вызывать изменения требова­ний к ресурсам. Это достигалось оцениванием субъективной трудности и продуктивности решения задачи при условии отдельного выполне­ния.

Эти, а также другие данные современных исследований распределе­ния внимания легли в основу гипотезы составных ресурсов, выдвинутой и активно разрабатываемой американским психологом, крупным авто­ритетом в области инженерной психологии, Кристофером Уикензом. Он предположил, что разные задачи и стадии переработки информации предъявляют требования не к одному тому же пулу ресурсов, как в модели Д. Кансмана, а к двум и более. Метафору внимания как уни­версального источника энергии, обслуживающего различные структу­ры, надо трансформировать путем разбиения на ряд источников раз­личной природы. Известные системы отопления,— поясняет К. Уикенз,— работают, используя разные виды горючего: уголь, газ и нефть. Распределение внимания будет наиболее эффективным в том случае, если одновременно выполняемые задачи предъявляют требования к разным ресурсам. Задачи, соревнующиеся за общий ресурс, будут ин­терферировать друге другом. Различные взгляды на потребление ресурсов в ситуации одновременного решения задач представлены на рис. 3.16. На рис. 3.16а две задачи (А и Б) берут топливо из одного резервуара, как это следует из модели единых ре­сурсов умственного усилия. На рис. 3.166 изображены два раздель­ных, независимых пула ресурсов внимания или два резервуара топлива, расходуемого при решении трех задач. А и В используют разные ресур­сы и потому не будут интерферировать друг с другом; увеличение трудности одной из них не повлияет на выполнение другой. Задача С, напротив, соревнуется в потреблении ресурсов как с задачей А, так и с задачей В. Увеличение ее трудности снизит продуктивность реше­ния двух других задач. Приведенная иллюстрация проясняет противо­речивые данные вышеупомянутых исследований, в которых проводи­лось изменение трудности одной из задач.

Рис. 3.16.Распределение единых (а) и состав­ных (б) ресурсов при одновременном решении не­скольких задач (Wickens, 1987, Fig. 2-6, p. 51; Fig. 2-7, p. 52).

Результаты исследований, в том числе собственных, эффектов структурного изменения задач К. Уикенз обобщил в виде модели множества ресурсов (Уикенс, 1991; Wickens, 1980; 1984). Эта модель, показанная на рис. 3.17, описывает структуру ресурсов переработки информации в пространстве трех дихотомических измерений — стадий, кодов и модальностей. Стадия перцептивной и центральной переработки противопоставляется, в смысле требований к ресурсам, стадии ответа. Это означает, что на первой используются одни ресурсы, а на второй — другие. По измерению кодирования эти ресурсы, в свою очередь, разбиваются на пространственные (образные) и вербальные. На стадии ответа получается два ресурса — один обслуживает ручные, а другой — речевые ответы. Стадия восприятия и центральной пере­работки дополнительно разделяется (в своей начальной части) по из­мерению модальности входа — она может быть зрительной или слухо­вой. Следовательно, единые неспецифические ресурсы переработки распадаются, по К. Уикензу, на шесть отдельных специализированных ресурсов. Распределение внимания к двум задачам будет тем эффек­тивнее, чем меньше количество общих, то есть разделяемых ими ресур­сов, а интерференция между ними будет тем больше, чем больше тре­бования к разделяемым ресурсам.

Рис 3.17.Структура составных ресурсов (Wickens, 1984, Fig.3.7, p. 81).

Обсуждение внимания как ресурсов не привело к углублению исходных представлений модели Д. Канемана. Понятие ресурсов расширилось путем включения центральных структур переработки информации и каналов ее передачи на входе и выходе этих структур. Кроме единого, универсального пула ресурсов внимания, в модели переработки информации стали вводить ряд гипотетических специа­лизированных ресурсов. Ввиду недостатка надежных критериев и собственно психологических методов выделения таких ресурсов, их число постоянно растет и как следствие объяснительная сила теорий составных ресурсов резко падает. Проблема существования ресурсов внимания передается поэтому в область нейрофизиологии. Так, выска­зывая различные предположения о физиологической природе ресурсов, говорят о возбуждении ретикулярной формации, функциональных пространствах коры, левом и правом полушарии головного мозга и уровне метаболизма нервных клеток. Особенно продуктивным на­правлением психофизиологических исследований внимания в этом плане может стать изучение распределения кровотока в различных участках головного мозга человека. Заметим, что еще У. Джеймс считал прилив крови к соответствующему корковому центру одним из важнейших физиологических условий внимания (Джемс, 1902). В целом судьба исследований внимания как ресурсов переработки ин­формации складывается аналогично исследованиям селективного внимания. В моделях селекции представление о самостоятельном про­цессе и едином механизме фильтрации сменилось на представление о множестве различных, специфических процессов и механизмов отбора информации. В моделях ресурсов, на смену теории единых неспецифических ресурсов, пришли теории множества специфических ресурсов внимания. Причину этого сходства находят в принципиально ошибочном, по мнению некоторых авторов, предпо­ложении о существовании предела или ограничения центральной пе­реработки информации. Развернутая критика этого постулата совре­менной когнитивной психологии привела к разработке новых взглядов на явления и механизмы внимания человека.


ROOT"]."/cgi-bin/footer.php"; ?>