Внимание. В предыдущих разделах были описаны характеристики таких процессов, как восприятие, память, ответная реакция и принятие решения

В предыдущих разделах были описаны характеристики таких процессов, как восприятие, память, ответная реакция и принятие решения. Понятие «внимание» относится к ресурсам, имеющим наибольшие ограничения по разделению действий во времени и параллельной обработке информации. При проектировании основных параметров системы полезно рассматривать внимание в свете следующих трех характеристик, каждая из которых имеет различные проявления:

1. Избирательное внимание связано со способностью распределить ограниченные ресурсы по необходимым и удобным каналам информации за оптимальное время. Например, если пилот не замечает критических показаний на альтиметре (высотомере) и его внимание сосредоточено на возможной неполадке в кабине, это означает недостаток избирательного вни мания [146].

2. Распределение внимания связано со способностью обрабатывать информацию для двух задач или по двум каналам параллельно. Способность управлять машиной (самолетом) во время приема слуховой информации — пример успешного распределения внимания.

3. Внимая г как ресурс относится к количественному намс-

_t _______ Переработка информации, принятие решений _____________ 249

рению внимания. Задача сохранения в оперативной памяти последовательности из семи цифр требует больше ресурсов внимания, чем запоминание пяти цифр.

5.5.1 Избирательное внимание

Для удобства представим себе человека-оператора как одно-канальный процессор, способный работать только с одним источником информации ([88, 13]; см. также гл. 4). Это представление особенно справедливо для пульта управления промышленным предприятием, где операторы должны следить за группой измерительных приборов, каждый из которых по сути дает один канал информации, и при этом требуется достаточная острота зрения для считывания, так как периферийное зрение дает мало информации.

В таких ситуациях, по мнению Моури [88] (гл. 4), селективное распределение внимания зависит от внутренней модели статистических свойств окружающей среды, которую построй для себя оператор. Источники информации сканируются с частотой, обратно пропорциональной их информационному содержанию [120], а пары источников информации сканируются в соответствии с их относительной значимостью. Если мысленная модель оператора верна, то, как показывает характер сканирования приборной панели хорошо тренированным летчиком, маршрут сканирования можно использовать в качестве руководства для расположения приборов. Те приборы, которые сканируются часто, следует расположить в центре и на близком расстоянии друг от друга. Пары приборов, которые должны или могут сканироваться последовательно, также следует располагать рядом. Например, в работе [80] использовалась модель смены зрительных фиксаций для оптимального расположения индикаторов на приборной панели посадочной системы самолета «Боинг-707» и получено близкое соответствие межд результатами, основанными на модели, и действующими рекомендациями авиационного ведомства.

Наконец, Харрис и Кристилф [51] выясняли характер длительностей зрительных фиксаций, связанных со считыванием информации с приборов самолета. Они обнаружили, что зрительные фиксации можно разделить на два качественно различных типа: 1) контрольные считывания, весьма короткие, со средней длительностью около 1/2 с (они встречаются в основном, когда нужно проверить, находится ли указатель прибора против ожидаемого уровня); 2) фиксации гораздо большей длительности (обычно более 1 с), встречающиеся в тех случаях, когда необходимо получить новую информацию о место;.-ложении или скорости,

250 Глава б

5.5.2. Распределение внимания

Хотя одноканальная модель дает хорошую аппроксимацию для изучения избирательности внимания, ясно, что человек часто способен одновременно выполнять несколько видов деятельности. Например, взгляд водителя автомобиля может быть сосредоточен на середине дороги, в то время как его периферийное зрение обрабатывает информацию о скорости, идущую от «потока* б-'чзле^.ам-'-'л объектов, ^''сгг-^че^че згой дополнительной информации ухудшает управление автомобилем. Однако утверждение, что параллельная переработка информации возможна, не означает, что она эффективна (два канала информации обрабатываются параллельно не так, как каждый из них в отдельности).

В ситуациях, требующих от человека-оператора высокого качества переработки информации (например, от диспетчера во время отказа системы на промышленном предприятии или от командира пожарной команды во время крупного пожара), параллельная обработка является исключительно ценным качеством. Важно иметь в виду четыре фактора, способные влиять на параллельную обработку.

Пространственная близость. Так как разрешающая способность глаза ограничена, часто почти невозможно параллельно обработать информацию от пространственно разделенных зр" тельных стимулов. Следовательно, сближение стимулов способствует их параллельной обработке. Вместе с тем близкое расположение стимулов может вызвать путаницу и помехи зрению. Динамические стимулы, находящиеся в непосредственной близости от стимулов статических, замедляют переработку последних [39J. Точно так же звуковые сигналы, поступающие от одинаковых источников (например, от двух соседних гром^: коговорителей) и обладающие другими сходными характеристиками (например, сходство голосовых характеристик или семантики), часто смешиваются, и семантика информации в одном канале влияет на понимание информации в другом [37, 136]. Следовательно, при работе со звуковыми средствами информации лучше избегать высокой степени физического сходства между отдельными источниками информации.

В свете изложенного ясно, что в видимом мире близкое пространственное расположение может помочь параллельной переработке информации, но не гарантирует ее. Некоторые исследователи обнаружили, что как в лабораторных задачах [92J, так и при имитации изображения головной части самолета на фоне видимой посадочной полосы [40] критические события в одном пространственно перекрывающемся канале мо-

Переработка информации, принятие решения

гут игнорироваться при переработке информации из другого канала. Таким образом, можно заключить, что совместное движение стимулов в поле зрения может до некоторой степени способствовать их параллельной обработке, но не может служить гарантией того, что эта обработка будет реализована. Для сферы звуковых сигналов пространственное расположение, вероятно, не имеет большого значения.

Общий объект¹'. Понятие целостности объекта упоминалось в разд. 5.2 и здесь подробно не рассматривается. Однако еще раз следует подчеркнуть, что параллельная переработка информации о различных характеристиках единичного объекта восприятия гораздо эффективней, чем в случае нескольких объектов, расположенных близко друг от друга. Следовательно, интегральные «отображения объекта» (рис. 5.4) или использование различных признаков одного объекта (например, цвет, размер и форма) для передачи многомерной информации могут повысить качество параллельной переработки информации [71, 156].

Разделенные ресурсы. На рис. 5.1 внимание представлено как ресурс, который может в зависимости от требований задачи распределяться между различными этапами переработки информации. Сложные задачи требуют больше ресурсов, оставляя меньше внимания для выполнения других конкурирующих задач. Ряд исследований, обобщенных Уикенсом [155, 157], Нейвоном и Гоуфером [90], показывают, что существует множество ресурсов обработки информации. Все задачи не обладают одинаковой «недифференцированной совокупностью» ресурсов, как показано на рис. 5.1, так же, как все нагревательные системы не используют один и тот же вид топлива: одни работают на угле, другие — на газе, третьи — на нефти. С точки зрения наличия разных ресурсов внимания две задачи, которые требуют разделить ресурсы, могут эффективно выполняться совместно в данный момент, в то время как две задачи с общим ресурсом будут интерферировать друг с другом.

На рис. 5.13 представлен вариант системы обработки информации человеком с учетом его ресурсов [155—157]. Отдельные ресурсы могут быть представлены в виде следующих трех дихотомических параметров:

1. Этапы переработки информации. Восприятие и центральная переработка (т. е. оперативная память) используют иные

" Имеется в виду принадлежность разных- информативных признаков одному и тому же объекту. — Прим. ред.

252 Глава 5

ресурсы, чем те, которые необходимы для формирования ответной реакции.

2. Модальности входных сигналов. Переработка зрительной информации требует иных ресурсов, чем переработка слуховой информации.

3. Кодирование информации. Для переработки пространственной информации используются другие ресурсы, чем в случае вербальной информации.

._____ Этапы

Рис. 5.13. Модель множества ресурсов в системе переработки информации человеком [156]. Задачи, имеющие общие участки в трехмерной области, будут интерферировать с большей вероятностью.

Третья дихотомия относится к восприятию (речи и печатного текста в отличие от графиков и рисунков), центральной переработке информации (пространственная оперативная память в отличие от памяти для лингвистической информации) и процессам реагирования (речевой ответ в отличие от реакции с помощью механических органов управления). Модель множества ресурсов, представленная на рис. 5.13, не предусматривает, что задачи, требующие разделения ресурсов, совместно выполняются в данный момент. Согласно этой модели, эффективность временного разделения возрастает (при переходе от одной задачи к двум уменьшается) в такой степени, в какой для совместного выполнения двух задач используются различные уровни указанных на рисунке 5.13 трех дихотомических параметров. Приведем некоторые примеры проверок концепции трех параметров в прикладных областях.

В работе [158] исследованы различия как модальности входных сигналов (звуковой и визуально.:,,, так и выходного

Переработка информации, принятие решения

кода (речь и ручное управление) при работе с речевым интерфейсом в условиях имитации полета. Сочетание звукового входа с речевым ответом дало лучшие характеристики разделения во времени, чем сочетание их визуального и ручного аналогов. Общие результаты также подтвердили, что преимущество речевого управления в двойных задачах наилучшим образом проявляется не в самой но себе задаче речевого управления, а в конкурирующей задаче [2, 158]. Однако, придерживаясь теории множества ресурсов как основы для обеспечения технологии распознавания и сннгезировання речи, важно не нарушать принципов С—Ц- и С—Р-совместимости (разд. 5.1.3 и 5.4.1). Таким образом, указанная технология наиболее приемлема для единичных и двойных вербальных задач, чем для соответствующих пространственных задач [156—159|.

В разд. 5.2.5 рассмотрено значение кодов центральной переработки информации (пространственного и вербального) в условиях интерференции задач. Задачи, требующие пространственной центральной переработки информации, интерферируют с конкурирующими пространственными и зрительными задачами, но достаточно хорошо сочетаются во времени с вербальными н фонетическими задачами, в то время как для вербальных задач существует обратная зависимость. Например, было обнаружено [160], что пространственная задача контрольного наблюдения может успешно выполняться наряду с конкурирующей аудиолингвистической задачей, но не сочетается с задачей, требующей использования пространственной оперативной памяти. При прогнозировании, будут интерферировать задачи или нет, следует иметь в виду, что любая задача является скорее всего пространственной, если она связана с движением, позиционированием или ориентированием объектов в пространстве или с другими аналоговыми изменениями. Задачи, связанные со словами, языком или логическими операциями, являются, как правило, вербальными.

Дихотомия ресурсов переработки информации, распределяемых между этапами переработки по некоторому параметру, используется для объяснения того факта, что задачи, требующие восприятия н запоминания, часто конкурируют друг с другом, но не конкурируют с теми задачами, основные требования которых связаны с ответным реагированием. Следовательно, необходимость для оператора реагировать на события, отражаемые на индикаторе, не будет нарушать самого наблюдения (особенно если используются речевые ответные реакции), но включение в процесс наблюдения дополнительного перцептивного канала или наложение дополнительных требований иа оперативную память может, вероятно, привести к такому нарушению.