А. Процессы управления в сенсорном регистре

Поскольку в сенсорный регистр поступает и затем быстро стирается большое количество информации, основная функция процессов управления на этом уровне должна со­стоять в отборе определенных частей этой информации для передачи их в кратковременное хранилище. Первое из реше­ний, которые должен принять индивид, касается того, на какой сенсорный регистр направить внимание. Так, в экспе­риментах с сигналами, одновременно поступающими по не­скольким сенсорным каналам, испытуемый может легко вос­произвести информацию, полученную из данной сенсорной модальности, если его соответствующим образом проинструк­тировали заранее, но точность воспроизведения значительно снижается, если инструкции даются уже после предъявления стимулов. С этим процессом связан другой процесс внима­ния — перенос в КВХ отобранной части большого количества информации, поступившей в ту или иную сенсорную модаль­ность. В этом случае примером может служить процесс ска­нирования в системе зрительной регистрации. Тахистоскопически предъявляемые буквы могут просматриваться со ско­ростью примерно одна буква в 10 мсек, причем способ ска­нирования зависит от испытуемого. Сперлинг получил сле­дующий результат. Когда сигнал, указывающий, какой ряд буквенной матрицы нужно воспроизвести, был отсрочен на некоторое время после предъявления стимула, испытуемые вырабатывали две стратегии наблюдения. Одна из них состо­яла в подчинении инструкции экспериментатора — обращать одинаковое внимание на все ряды; результатом этой стратегии было равномерное распределение ошибок и весьма низкая эффективность при больших отсрочках. Другая стратегия заключалась в предвосхищении намеченного для проверки ряда и сосредоточении внимания лишь на нем; в этом случае возрастает дисперсия ошибок, но результаты при больших отсрочках оказываются лучше, чем при первой стратегии. Испытуемые сознавали применение этих стратегий и сооб­щали о нем экспериментатору. Один опытный испытуемый, к примеру, сообщил о том, что он переключился с первой стратегии на вторую, стремясь улучшить результаты, когда интервал между предъявлением и воспроизведение превысил 0,15 сек. На графике зависимости вероятности правильного ответа от времени отсрочки у этого испытуемого, при общем снижении с ростом отсрочки, имелся скачок вниз при от­срочке 0,15 сек, указывающий на то, что испытуемый сменил стратегию недостаточно быстро для достижения оптимального результата.

Решения относительно того, на каком сенсорном регистре сосредоточить внимание, и где и что подлежит сканированию в данной системе, не исчерпывают тех видов выбора, которые приходится делать на этом уровне. В распоряжении индивида имеется ряд стратегий для сопоставления информации в ре­гистре с информацией в долговременном хранилище и тем самым для идентификации входного сигнала. Например, в эксперименте Эстеса и Тейлора испытуемый должен был решить, F или В предъявлены в буквенной матрице. Руко­водствуясь одной из стратегий, испытуемый сканирует буквы по порядку, называя «имя» каждой буквы и проверяя зри­тельно, В это или F. Если сканирование заканчивается до того, как предъявлены все буквы, и ни В, ни F не обнаружены, можно предположить, что испытуемый попытается угадать ответ в соответствии с некоторым личным предпочтением. При другой стратегии испытуемый мог бы производить срав­нение признаков каждой буквы сначала с В, а потом с F, переходя к очередной букве, как только установлено различие; при этой стратегии нет нужды сканировать все признаки каждой буквы (то есть не обязательно генерировать «имя» каждой буквы). Третья стратегия может состоять в сравнении лишь с одной из ключевых букв при угадывании другой, если не установлено соответствие ко времени завершения сканирования.

 

Человек, только начинающий изучать радиотелеграфный код, воспринимает на слух каждую точку и тире раздельно, как отдельный отрезок информации. Но вскоре он обретает способность организовывать эти звуки в буквы, и теперь он уже обращается с буквами как с отрезками информации. Затем буквы организуются в слова, которые в свою очередь становятся еще большими отрезками информации, и оператор начинает целиком воспринимать целые фразы. Я не имею в виду, что каждый описанный шаг есть дискретный процесс или что на кривой обучения должны появляться ровные участки (плато), потому что, конечно, различным уровням организации соответствуют различные скорости работы и эти уровни перекрывают друг друга в процессе обучения. Я просто указываю на тот очевидный факт, что в ходе обучения точки и тире организуются в слуховые образы и что по мере обра­зования все больших отрезков информации в соответствующей степени возрастает количество сообщений, которые способен запомнить оператор. Пользуясь предлагаемыми мною терми­нами, можно сказать, что оператор учится увеличивать число двоичных единиц, приходящихся на отрезок информации.

В теории связи такой процесс называется перекодирова­нием. Входные сообщения представляют собой код, который содержит много отрезков информации при небольшом числе двоичных единиц, приходящихся на отрезок. Оператор пере­кодирует входные сообщения в новый код, который содержит меньше отрезков информации, но при большем числе двоич­ных единиц, приходящихся на отрезок.

Способы перекодирования последовательностей двоичных цифр

Этот эксперимент был проведен С. Смитом в 1954 году.

 

Материал из дополнительной литературы (Линдсей, Норман)

 

«Непосредственный отпечаток» сенсорной информации

Для того чтобы успеть выделить характерные при­знаки сенсорного сигнала и установить, что он собой пред­ставляет, может потребоваться больше времени, чем время действия самого сигнала. Логическая функция системы «непосредственных отпечатков» сенсорной информации (ее иног­да называют иконической памятью — ИП) заключается в том, чтобы обеспечить системам выделения признаков и рас­познавания образов время, необходимое для обработки сиг­налов, воздействующих на органы чувств.

После воздействия зрительного сигнала его образ сохра­няется несколько десятых секунды. Этот образ представляет собой «непосредственный отпечаток» зрительной сенсорной информации. Следовательно, можно обрабатывать сигнал в течение времени, превышающего длительность действия само­го сигнала. «Непосредственный отпечаток» полезен в тех случаях, когда сигнал действует очень недолго, как при просмотре кинофильмов и телевизионных передач; он обес­печивает также непрерывность восприятия при моргании или движении глаз. При кратковременном предъявлении сигнала длительность воздействия почти не играет роли; существенное значение имеет лишь время, в течение которого сигнал ос­тается в системе ИП.

Очевидно, система ИП не только сохраняет четкое пред­ставление о сенсорных сигналах, поступивших в течение последних нескольких десятых секунды, но и содержит боль­ший запас информации, чем может быть использовано. Это расхождение между количеством информации, хранящимся в сенсорной системе, и тем ее количеством, которое может быть использовано на последующих ступенях анализа, имеет чрезвычайно важное значение. Оно указывает на некоторую ограниченность объема памяти на последующих стадиях, не свойственную самой сенсорной стадии. Эта ограниченность проявляется при попытке запомнить предъявленный матери­ал. Огромное количество информации, содержащейся в сен­сорном образе, обычно несущественно для интерпретации его значения. Более того, нередко чрезмерное количество деталей лишь затрудняет дело. ЭВМ, которые пытаются читать пе­чатный текст, расшифровывать фонограммы устной речи и даже читать напечатанные нотные знаки, легко сбиваются при наличии в информации на входе самых нехитрых деталей, на которые человек никакого внимания не обратит при вы­полнении той же задачи. Мельчайшие пятна краски или разрывы печатных букв сбивают счетно-решающие устройст­ва, человек же часто просто не замечает даже орфографичес­ких ошибок.

Сенсорная система должна сохранять точный образ всего, что воздействует на органы чувств, поскольку, хотя большая часть этой информации окажется ненужной, сенсорная система не способна определить, какие аспекты вводимой информации могут быть существенными. Это могут выполнить только такие системы, которые распознают и интерпретируют сиг­налы. Система ИП, казалось бы, идеально отвечает своему назначению. Эта система удерживает в течение короткого времени весь материал, обеспечивая процессам распознавания образов возможность извлечения и выбора...

Емкость системы ИП. Легко показать, что система ИП исходно содержит больше информации, чем используется на последующих ступенях анализа. Предположим, что испыту­емому на мгновенье предъявляют сложный зрительный образ. Он сможет извлечь из этого образа лишь небольшое количество содержащейся в нем информации и заявит, что ему не хватило времени «увидеть» все. Но если испытуемому велят смотреть лишь на определенную часть изображения, он сможет сосре­доточить на ней все свое внимание и дать очень точное описание. Это свидетельствует о том, что ограничение нашей способности воспринимать сенсорные сигналы появляется в процессе анализа.

Эксперимент Сперлинга. Следует тщательно проанализи­ровать этот эксперимент, чтобы ознакомиться с основной методикой, используемой при изучении «непосредственного отпечатка» сенсорной информации. В одном из основных экспериментов карточку, на которой изображено 9 букв, рас­положенных в три строки по 3 буквы в каждой (рис. 1), предъявляют в тахистоскопе в течение 50 миллисекунд. Обыч­но испытуемому удается прочитать только 4 или 5 букв из 9. Даже если увеличить число букв в карточке или изменить длительность ее предъявления, испытуемый почти неизменно называет примерно 4—5 букв (рис. 2).

Если мы хотим выяснить, что же в действительности может увидеть испытуемый, не следует просить его сообщать обо всем, что он видит. Возможно, что он видит все буквы, а затем забывает некоторые из них. Чтобы проверить это предположение, мы можем попросить его дать частичный отчет о предъявленных буквах. В этом случае, как и ранее, предъявим карточку с девятью буквами, но затем предъявим карточку, где прямоугольным значком отмечено место одной из них, и попросим испытуемого просто назвать отмеченную букву. До предъявления карточки с прямоугольной меткой испытуемый не знает, какая из девяти букв будет отмечена (рис.1)².

Если испытуемый всегда может назвать произвольно по­меченную букву, это означает, что он действительно в состо­янии увидеть в одно мгновение все девять букв; если он может узнать, какая буква будет помечена лишь после предъ­явления стимулирующей карточки, значит, он удерживает в системе ИП все девять букв, чтобы иметь возможность отыс­кать там отмеченную букву и назвать ее.

Результаты этого эксперимента показаны на рис. 3;

испы­туемый почти всегда правильно называет помеченную букву. Таким образом, он видит больше, чем может сообщить в отчете. Очевидно, в исходном эксперименте в системе ИП содержались все буквы, но к тому времени, когда испытуемый воспроизвел три или четыре из них, остальные стерлись в его памяти.

Это весьма ценная методика для изучения восприятия. Следующий способ ее применения состоит в том, что вводится задержка, т. е. метка появляется не тотчас же после букв, а с некоторым интервалом. Это должно помочь нам выяснить, что представляет собой система ИП...

Типичные результаты подобного эксперимента показаны на рис. 4.

 

 

Способность воспроизводить произвольно указан­ную букву постепенно понижается по мере задержки появ­ления метки, причем после интервала около 500 мс кривая выравнивается. По-видимому, «непосредственный отпечаток» представляет собой образ сигнала, который стирается с тече­нием времени, так что по истечении 0,5 с от этого образа мало что остается. (Иначе говоря, стирание образа в памяти происходит по экспоненте с постоянной времени, равной при­мерно 150 мс.) ...Предъявление второго сигнала (маскирующего) прекра­щает переработку первого. Таким образом, хотя ИП сохра­няется некоторое время после предъявления сигнала, время для переработки этого сигнала можно строго регулировать, предъявляя в нужный момент маскирующий сигнал.

Один из методов, позволяю­щих установить, с какой ско­ростью может происходить пере­работка каждой предъявленной буквы, состоит в том, чтобы вслед за показом букв предъяв­лять маскирующие сигналы. Число букв, которое испытуе­мый может перечислить за время переработки, равное ин­тервалу между сигналом и мас­кирующим стимулом, показы­вает скорость действия системы.

В настоящее время при тахистоскопическом предъявлении материала испытуемому обычно вслед за этим дается маски­рующий сигнал. Без маскировки ИП сохраняет образ, так что невозможно точно установить, сколько времени испытуе­мый затрачивает на переработку материала. Применение же маскировки дает возможность экспериментатору точно опре­делить это время.