«Когнитивная и прикладная психология»

Раздел 2
ОПОЗНАНИЕ И ПОЗНАНИЕ

Распределение ресурсов внимания при выполнении совмещенных действий

Для большинства видов профессиональной деятельности характерно выполнение совмещенных во времени познавательно-исполнительных действий. Необходимость в процессе трудовой деятельности одновременного выполнения действий, имеющих разную целевую направленность, соответственно, предъявляет и особые требования к познавательным и регуляторным сторонам психической деятельности. В связи с этим особую актуальность приобретает исследование возможностей человека-оператора эффективно выполнять совмещенную деятельность и обеспечивающих ее выполнение психологических механизмов (В.А. Бодров, 1981; Б.Ф. Ломов, 1984; В.А. Пономаренко, 1985).

В настоящее время в литературе при объяснении возможностей человека выполнять подобный вид деятельности и наблюдаемых на результативном уровне особенностей взаимного влияния совмещенных задач используется ряд положений ресурсного подхода к моделированию психической деятельности (Д. Канеман, 1973; М. Познер, 1982). В основе этого заимствованного из современной микроэкономической теории подхода лежит постулат о существовании гипотетического единого и ограниченного объема психофизиологических ресурсов, распределяемых системой обработки информации при выполнении совмещенных познавательно-исполнительских актов.

Как показывает анализ, данные, свидетельствующие в пользу этого предположения, основаны на том, что традиционно характеристики выполнения совмещенной деятельности исследуются в условиях варьирования одного или нескольких внешних параметров совмещенных задач: временных интервалов предъявления, физической формы сигнала (свет, звук), количества требуемых альтернатив выбора двигательного ответа и т.п. В соответствии с этим, основной методический прием состоит в сравнительном анализе точностно-временных характеристик выполнения задач по отдельности и в условиях их совмещения. Наблюдаемые факты ухудшения характеристик качества выполнения задач в условиях их совместного выполнения обычно рассматриваются как подтверждающие основной постулат рассматриваемого подхода - ограниченность психофизиологических ресурсов, а данные о величине этого ухудшения при варьировании внешних параметров задач интерпретируются как доказательство единственности этого гипотетического ресурса. Отметим, что в рамках приведенной экспериментальной парадигмы получила широкое распространение в прикладных исследованиях методика так называемых «дополнительных задач» (В.К. Сафонов, 1976; Огден с соав., 1979).

Приведенные выше рассуждения несостоятельны, на наш взгляд, по следующим двум аспектам. Первый касается постулируемого положения о связи между объемом гипотетического ресурса, выделяемого системой обработки информации, и сложностью (по внешне заданным критериям) выполняемого вида деятельности. Считается, что более сложная задача требует для своего выполнения и большего объема ресурсов. Не требуется, по-видимому, приводить конкретные экспериментальные данные, свидетельствующие о неадекватности этого представления, поскольку любую сложную задачу выполнять легко (т.е. с минимальной затратой психофизиологических возможностей или ресурсов), если ее выполнять плохо. Нам представляется более правильным утверждение не о прямых связях между количеством затрачиваемого ресурса и сложностью выполняемой задачи, а об их опосредовании через субъективное переживание этой сложности, которое выражается в трудности выполнения задачи. Введение представления о трудности выполнения задачи предполагает определенную модификацию основных положений рассматриваемого подхода. Поскольку в рамках ресурсного подхода постулируется, что качество выполнения задачи является монотонной неубывающей функцией от объема уделяемых этой задаче ресурсов, эффективность использования ресурсов содержательно можно интерпретировать как трудность выполнения задачи. При таком рассмотрении трудность выполняемой задачи перестает быть эпифеноменом, пассивно сопровождающим познавательно-исполнительную деятельность, а приобретает конкретную регулирующую роль в этом процессе. Регулирующая роль субъективно переживаемой трудности выполнения деятельности выражается, на наш взгляд, в том, что повышение в системе обработки информации спроса ресурсов будет происходить до тех пор, пока эффективность их использования в задаче не будет соответствовать заданному уровню качества выполнения данной деятельности, который, очевидно, определяется значимостью для человека достигаемого уровня успешности выполнения деятельности. Иначе говоря, регулирующая роль субъективно переживаемой трудности выполнения задачи состоит в приведении в соответствие достигнутого качества выполнения деятельности с требуемым.

Заключая данные рассуждения, отметим, что, поскольку одним из основных требований к формальным моделям, описывающим психическую деятельность, является требование рассматривать в общем случае любые функциональные зависимости как нелинейные (Ю. М. Забродин, 1983), предполагается, что эффективность использования ресурсов уменьшается по мере возрастания их предложения со стороны системы обработки информации. Другими словами, повышение качества выполнения предполагает все большее возрастание ощущения трудности выполнения.

Второй аспект рассматриваемой проблемы относится к постулату о единственности гипотетического ресурса, распределяемого между выполняемыми действиями. Рассматривая это положение в более широком методологическом контексте, можно сказать, что в нем не учитываются проявления внутренней активности самого субъекта деятельности, выраженные в процессах психической регуляции выполнения совмещенных задач. Поэтому в действительности о распределении единого ресурса между выполняемыми задачами можно говорить в том случае, когда при изменении субъективных предпочтений человека к качественному выполнению одной из задач наблюдается возникновение своеобразных обменных отношений между характеристиками качества выполнения задач (качество выполнения одной из задач возрастает только за счет ухудшения характеристик качества выполнения второй задачи), обнаружить которые можно, в частности, с помощью, методического приема построения «рабочих характеристик внимания» (Дж. Сперлинг, М. Мелчнер, 1978).

Следуя положениям, высказанным в работах по исследованию селективных аспектов психической деятельности, а именно, о множественности видов селективности в структуре познавательно-исполнительной деятельности (Т.К. Бахман, 1977; Т.П. Зинченко, 1981), представляется обоснованным с аналогичных позиций подойти и к особенностям распределения ресурсов внимания в условиях выполнения совмещенных действий. Отметим, что данная гипотеза позволяет ввести представление об аттенционном составе познавательно-исполнительной деятельности, из которого следует, что одновременно выполняемые задачи будут взаимно влиять друг на друга в той степени, в какой совпадает их аттенционный состав.

С целью проверки высказанных предположений выполнено экспериментальное исследование, основной методический подход которого состоял в следующем. Как было показано выше, эффективность использования ресурсов в задаче связана со сложностью выполняемой деятельности. Допустим, что при одновременном выполнении двух задач посредством варьирования некоторых параметров изменяется сложность одной из задач. В этом случае, соответственно, изменяется и эффективность использования ресурсов внимания. Если теперь при варьировании общего уровня, или объема, ресурсов внимания, уделяемых каждой из задач, не изменяется наблюдаемая на результативном уровне выполнения относительная степень взаимодействия между задачами, то есть основания полагать, что совмещенные задачи различаются по аттенционному составу. В противном случае можно говорить о той или иной степени совпадения аттенционного состава выполняемых задач.

Эксперимент проводился на специально созданном для исследования совмещенной деятельности стенде. В качестве лабораторных аналогов реальных видов операторской деятельности использовались задача двумерного преследующего слежения и задача зрительного поиска и идентификации заданных целей в наборе буквенно-цифровых символов. Процедура проведения исследования состояла в следующем: испытуемого инструктировали удерживать движущуюся на экране цель в пределах управляемого кольца таким образом, чтобы текущая ошибка слежения находилась в заданном интервале допустимой ошибки. Выход ошибки слежения за установленный интервал, обусловленный недостаточным или чрезмерным уделением внимания данной задаче, индицировался испытуемому соответствующими тональными посылками. Одновременно с задачей слежения испытуемый выполнял задачу зрительного поиска заданных инструкцией целей в тахистоскопически предъявленном массиве буквенно-цифровых символов. В этой задаче испытуемый давал ответ в форме «да - нет» в случае наличия или отсутствия цифры в заданном месте зрительного поля.

Исследование проводилось в соответствии с планом трехфакторного эксперимента, где в число факторов входили: фактор «испытуемые» - четыре уровня, фактор «величина допустимой ошибки слежения» - два уровня, фактор «сложность задачи зрительного поиска» (поиск одной или двух целей) - два уровня. В эксперименте приняли участие четверо испытуемых в возрасте 22-35 лет, прошедшие предварительную тренировку по выполнению совмещенных действий.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Обработка результатов осуществлялась посредством трехфакторного дисперсионного анализа, проведенного на основе значений времени реакции для правильных ответов в задаче зрительного поиска. Ошибочные ответы исключались из обработки. Средний процент ошибок для всех экспериментальных условий составил 4%. По результатам дисперсионного анализа, представленным в таблице 1, было обнаружено, что все главные эффекты экспериментальных факторов имеют статически значимое влияние на значения времени реакции в задаче зрительного поиска.

Таблица 1. Результаты трехфакторного дисперсионного анализа по данным времени реакции для правильных ответов испытуемого в задаче зрительного поиска

Примечание: уровень значимости

Значимое влияние фактора «уровень допустимой ошибки в задаче слежения» на временные характеристики выполнения задачи зрительного поиска (F=25,15; р<0,005), на первый взгляд, хорошо согласуется с представлением о полном совпадении аттенционного состава выполняемых задач, поскольку смещение внимания испытуемого с задачи слежения на задачу зрительного поиска влечет и уменьшение временных показателей ее выполнения. Для обсуждаемого случая время двигательного ответа испытуемых уменьшалось в среднем на 320 мс (рис.1). Наблюдаемые факты возникновения обменных отношений в показателях качества выполнения двух задач при варьировании стратегии распределения внимания между ними получили широкое освещение в литературе и обычно интерпретируются как доказательство положения о единственности ресурсов внимания, распределяемых между совмещенными задачами.

Рис.1 Зависимость среднего времени зрительного поиска одной (точка) и двух (крестик) целей от стратегии распределения внимания между задачами.
Пунктирная линия связывает одиночное выполнение задачи поиска в контрольных условиях С₀ и ее совместное выполнение с задачей слежения.
С₁ и С₂ соответствуют низкой и высокой приоритетности выполнения задачи.

Значимое влияние фактора «уровень сложности выполнения задачи зрительного поиска» на временные характеристики выполнения этой задачи (F=36,82; р<0,005) содержательно означает, что эффективность использования внимания в двух вариантах задачи существенно различалась. Положение о том, что два варианта одной задачи различались именно по эффективности использования в них внимания, а не вследствие возможностей испытуемого по воспроизведению запомненной информации, подтверждается данными контрольного эксперимента, где зрительный поиск и идентификация целей осуществлялись на однородном фоне (все фоновые элементы были одинаковыми). Для этого случая не было обнаружено существенных различий во времени поиска и идентификации одной или двух целей. Вместе с тем обнаруженное отсутствие статистически значимого взаимодействия между уровнем внимания, уделяемого задаче зрительного поиска, и эффективностью использования ресурсов внимания в данной задаче можно считать основным результатом проведенного исследования.

Итак, несмотря на то, что определенный объем внимания отвлекается от задачи слежения и переносится на задачу зрительного поиска, влияние повышения внимания к задаче зрительного поиска было одинаковым для двух вариантов задачи. Если исходить из следствий модели, предполагающей единственность ресурсов внимания, то следовало ожидать противоположного эффекта: одинаковое повышение уровня внимания, уделяемого двум вариантам задачи зрительного поиска, должно привести к относительно меньшему улучшению выполнения более сложного варианта задачи в сравнении с улучшением выполнения более простого варианта. Если же рассматривать полученный результат с позиций представления о множественности видов ресурсов внимания, обеспечивающих выполнение совмещенных задач, то возможна его следующая интерпретация. Усложнение одного из вариантов задачи зрительного поиска повлияло на этап в процессе переработки информации, специфичной только для этой задачи. На этом этапе, соответственно, изменилась и эффективность использования внимания. Вместе с тем, улучшение выполнения было выражено в равной мере как в легком, так и в более трудном вариантах рассматриваемой задачи. Это означает, что общее повышение уровня внимания к задаче зрительного поиска улучшило обработку поступившей информации на этапах, в которых эффективность использования внимания осталась неизменной.

Таким образом, исходя из полученных в исследовании результатов, можно предположить, что отвлечение внимания от задачи слежения и соразмерное его повышение в задаче зрительного поиска происходило на стадиях переработки информации в последней задаче, на которые не повлияло усложнение деятельности. Указанное обстоятельство можно рассматривать как доказательство положения о различии в аттенционном составе выполняемых задач.

Полученные в исследовании результаты позволяют с иных позиций подойти к одной из основных проблем, возникающих в прикладных исследованиях деятельности человека-оператора - определению степени его когнитивной нагрузки в различных режимах профессиональной деятельности. Как уже отмечалось, одним из наиболее распространенных подходов к количественной оценке уровня когнитивной нагрузки оператора является метод дополнительных задач. Однако, если основная деятельность и деятельность, направленная на решение дополнительной задачи, выступающая в качестве индикатора нагрузки, различаются по своему аттенционному составу, то использование этой задачи не позволит в полной мере оценить степень когнитивной нагрузки. Таким образом, одним из методических требований к использованию данного метода должна служить оценка аттенционного состава совмещенных задач и последующий выбор адекватного основному виду деятельности индикатора нагрузки.

В целом, проведенное исследование показало ограниченность концепции единого психофизиологического ресурса в объяснении данных об особенностях выполнения совмещенных задач. Альтернативная интерпретация полученных результатов состоит в том, что гипотетический психофизиологический ресурс неоднороден по своему составу и данный состав специфичен для каждой из одновременно выполняемых задач. Использованный в исследовании методический прием совместного варьирования в эксперименте уровнем внимания, уделяемого каждой из задач, и эффективностью его использования в одной из задач позволяет на результативном уровне выполнения деятельности определить степень соответствия аттенционного состава совмещенных задач.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бахман Т.К. Исследование селективности зрительного восприятия в микроструктуре перцептивной деятельности.: Автореф. канд. дисс. — М., 1977.
2. Бодров В.А. Экспериментально-психологическое исследование совмещенной операторской деятельности // Методология инженерной психологии, психологии труда и управления. — М., 1981. — С.192-209.
3. Забродин Ю.М. Методологические проблемы исследования и моделирования функциональных состояний человека-оператора // Психические состояния и эффективность деятельности. Вопросы кибернетики, 1983, вып. 101. — С.3-27.
4. Зинченко Т.П. Опознание и кодирование. — Л.: Изд-во ЛТУ, 1981.
5. Сафонов В.К. Психофизиологические резервы и надежность человека-оператора // Вестн. Ленингр. ун-та. Сер. Экономика, философия, право, 1976. — № 23. — С.87-92.
6. Пономаренко В.А. О психофизиологической оценке летной деятельности // Военно-медицинский журнал, 1985. — (4. — С.67-69.
7. Ломов Б.Ф. Методологические и теоретические проблемы психофизиологии. — М., 1984.
8. Kahneman D. Attention and effort. — N. Y. — 1973.