Файл: Литература 25 Краткая история развития эргономики 27.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 12.12.2023

Просмотров: 1013

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Микроструктурный анализ когнитивных процессов. Для того чтобы сделать более наглядной проблему исследования когнитив­ной деятельности методами микроструктурного анализа, начнем с описания реального случая, свидетелем которого был один из авто­ров. Однажды гроссмейстеру, участвовавшему в психологических опытах, предъявляли на 0,5 с сложную шахматную позицию для запоминания. Шахматист отказался воспроизвести позицию, гово­ря, что он ничего не мог запомнить, но при этом добавил, что пози­ция белых была слабее. В приведенном примере поражает, что испытуемый до расчлененного, детального восприятия, а тем более запоминания элементов сложной ситуации извлекает содержащий­ся в ней смысл и осуществляет интегральную (чаще всего безоши­бочную) оценку этой ситуации. Подобные кратковременные, продуктивные психические процессы, производящие в самонаблюде­нии впечатление абсолютной непосредственности, издавна привле­кали к себе внимание ученых. Они получили название «бессозна­тельных умозаключений», «созерцания сущностей», «чистой данности» и т. п. В настоящее время интерес к этим явлениям в зна­чительной степени стимулируется инженерно-психологическими за­дачами исследования процессов приема и переработки информа­ции, а особенно задачами исследования информационной подготов­ки и принятия решения. Выявление структуры кратковременных процессов поможет лучше проектировать внешние средства дея­тельности операторов, в частности информационные модели, а также более целенаправленно формировать внутренние средства деятельности.

Микроструктурный анализ познавательной и исполнительной деятельности представляет собой изучение кратковременных пер­цептивных мнемических и мыслительных процессов. С помощью метода микроструктурного анализа последние можно представить как морфологические объекты, имеющие развитую функциональ­ную структуру, определенное предметное содержание и семантиче­скую нагрузку.

Поскольку микроструктурный анализ предназначен для описа­ния структуры познавательных и исполнительных действий, то его важнейшие задачи состоят в выделении сохраняющих свойства целого компонентов (единиц анализа) и установлении складыва­ющихся между ними типов взаимоотношений или координации. Набор (алфавит) этих компонентов должен быть достаточно ши­рок для того, чтобы охватить процесс в целом, кроме того, каждый из этих компонентов должен обладать не только качественной, но и количественной определенностью. Микроструктурный анализ оперирует понятиями операции и функционального блока. Послед­ние представляют собой достаточно элементарные единицы преоб­разований входной информации. Каждый функциональный блок отличается от другого по ряду параметров, важнейшими из кото­рых являются: место в структуре операции или действия, инфор­мационная емкость, время хранения (преобразования) информа­ции, форма репрезентации в нем того или иного предметного содержания, тип преобразования информации и возможные связи с дру­гими функциональными блоками.


Метод изучения микроструктуры основан на выделении, анали­зе и количественной оценке факторов, влияющих на время выпол­нения действий в различных экспериментальных условиях. Эти факторы включают в себя характеристики внешних и собственных средств деятельности, связанные с особенностями и предметным содержанием тестового материала, с прошлым опытом познава­тельных или практических действий. Наиболее распространенный методический прием микроструктурного анализа состоит в следую­щем. Время от начала предъявления тестового материала делит­ся на ряд интервалов и предполагается, что в каждом таком ин­тервале выполняются те или иные преобразования входной инфор­мации, осуществляемые определенным функциональным блоком или рядом блоков. Эта предварительная модель подвергается экс­периментальному анализу, причем даже в случае использования одного и того же тестового материала (предусматривается варьи­рование условий его предъявления, типов инструкций и ответных действий испытуемых). Затем на основе анализа результатов стро­ится более совершенная модель, состоящая из функциональных блоков, каждый из которых выполняет одну (иногда более) функ­цию по хранению, извлечению, преобразованию предъявленной ин­формации. Эта гипотетическая модель, в свою очередь, подвергает­ся затем детальной экспериментальной проверке и т. д. Естествен­но, что в таком исследовании отдельные функциональные блоки не могут выступить непосредственным объектом изучения. Им яв­ляется целостное действие индивида. Однако вариации задач, тес­тового материала, его количества, темпа предъявления, типа ответных действий и т. д., основанные на современных методах плани­рования эксперимента, дают возможность выделения в этом дей­ствии отдельных операций и функциональных блоков. Микро­структурный анализ представляет собой разновидность уровневого анализа. Соответственно важнейшей его задачей является выясне­ние структуры превращенных форм внешней предметной деятель­ности, совершающихся во внутреннем плане и возникших во внут­ренней деятельности новообразований. Многочисленные исследо­вания, ведущиеся в русле микроструктурного анализа, можно представить себе как некоторый прототип, пока еще, правда, дос­таточно несовершенный, проектирования отдельных функций опе­раторской деятельности.

В настоящее время существует большое число моделей процес­сов приема и переработки информации, нередко называемых моде­лями кратковременной зрительной и слуховой памяти. С этим свя­зано стойкое недоразумение, которое состоит в том, что методы микроструктурного якобы анализа применимы лишь к исследова­нию кратковременной памяти. На самом же деле, хотя они возник­ли первоначально в исследованиях кратковременной памяти, но затем стали применяться для изучения практически всех познава­тельных, а с недавнего времени и исполнительных процессов. На рисунке 17 представлена блок-схема потенциально возмож­ных типов преобразования входной информации на участке от вхо­да зрительной системы до речевого ответа. В зависимости от за­дач наблюдения и действия, от наличия сенсорных эталонов, опе­ративных единиц восприятия, гипотез, установок и целого ряда других факторов воспринимаемая информация может подвергаться различным преобразованиям. Иными словами, процесс обработки входной информации может прерваться в любом блоке, да и сами блоки могут участвовать в обработке в различном наборе и коор­динации. Все это может служить одним из оснований для объяс­нения многообразных индивидуальных особенностей, которыми ха­рактеризуются человеческое восприятие, запоминание и мышле­ние.



Сенсорная память. Этот блок также называют «сенсорным ре­гистром», «очень короткой зрительной памятью» и т. п. Функция этого блока состоит в отражении и запечатлении объекта во всей полноте его признаков, доступных воспринимающей системе, т. е. находящихся в зоне ее разрешающей способности. Время хранения информации в сенсорной памяти невелико, так как она при работе зрительной системы в динамическом режиме (постоянная смена точек фиксации) все время должна освобождаться для -приема но­вой порции информации, и оценивается величиной порядка 100 мс

В сенсорной памяти фиксируется пространственная локализа­ция объектов. Если она меняется, то информация поступает для анализа на более высокие уровни обработки. Данные об объеме и времени хранения информации в сенсорной памяти основаны на экспериментах, в которых испытуемые решали задачу идентификации двух последовательно предъявленных матриц, состоящих из случайно расположенных черных и белых ячеек. Матрица, содер­жащая 64 ячейки, предъявлялась на 1 с, за ней после переменного интервала следовала вторая и экспонировалась до тех пор, пока испытуемый не отвечал. Вторая матрица была либо идентична пер­вой, либо отличалась тем, что содержала на одну черную ячейку больше или меньше. Ответы были быстрыми и точными, если ин­тервал между матрицами не превышал 100 мс. При увеличении интервала точность ответов существенно снижалась [72].

Нужно обратить внимание на то, что процедура идентификации, осуществляющаяся на уровне сенсорного регистра, происходит как бы сама собой и не требует намеренного запоминания контроль­ного изображения, детального сличения его с тестовым. Использо­вание механизма, лежащего в основе сенсорного регистра, позволяет существенно повысить производительность труда специалистов, занятых идентификацией различных изображений (рентгенограмм, аэрофотоснимков, микросхем и т. п.).

Сенсорная память, благодаря ее огромному объему, выполняет функции предафферентации и контроля за изменениями, происхо­дящими в окружающей среде. Изменения, регистрируемые в сен­сорной памяти, являются поводом для включения других уровней переработки информации, ответственных за обнаружение, поиск, опознание, а также другие формы переработки массивов «сырой» сенсорной информации.

И коническая память. Если сенсорная память хранит всю предъ­явленную информацию независимо от того, организована она или нет, то в иконической памяти происходят преобразование и хране­ние объектной информации в виде сенсорных и перцептивных эталонов, которые впоследствии могут быть перцептивно или вер­бально категоризованы. Объем хранимой в иконической памяти информации очень велик, он явно больше того объема, который может быть воспроизведен или использован для регуляции поведе­ния и деятельности. Эта избыточность предполагает избиратель­ность последующих этапов восприятия и памяти. По имеющимся опенкам в иконической памяти хранится до 12 символов в течение 800—1000 мс [76]. Относительно большая длительность хранения информации в иконической памяти имеет важное функциональное значение. Его первая функция состоит в сохранении зрительного «оригинала», с помощью которого возможен контроль за адекват­ностью преобразований, осуществляемых в других функциональных блоках. Вторая функция состоит в том, что длительное хранение обеспечивает связь ранее зафиксированных следов с последующи­ми. В специальных исследованиях [16, 33] была показана доступ­ность для анализа двух-трех зафиксированных следов (в пределах 1 с). Итак, в иконической памяти присутствуют как динамические (преобразования), так и консервативные (сохранение) компоненты.
Сканирование. Информация, хранящаяся в иконической памя­ти, подвергается дальнейшей обработке. Важную роль в этом иг­рает сканирующий механизм. Сканирование содержания икониче­ской памяти происходит с постоянной скоростью, равной 10 мс на символ. Согласно экспериментальным данным наблюдатель может отыскивать заданный символ в меняющемся информационном по­ле со скоростью 120 символов в секунду [27, 77]. Следует отме­тить, однако, что этот режим восприятия представляет собой свое­образный вариант слепоты к миру, когда человек воспринимает лишь то, что он ожидает. Сканирующий механизм является эффект тивным средством преодоления излишней и избыточной информа­ции, зафиксированной в иконической 'памяти. Он испытывает на себе влияние вышележащих уровней переработки информации, ко­торые задают ему поисковые эталоны, и направление сканирова­ния. В литературе обсуждается гипотеза, заменяющая механизм сканирования фильтрующим механизмом. В этом случае поиско­вые эталоны должны перемещаться на уровень сенсорной памяти.

Буферная память опознания. Название этого блока говорит о том, что он служит местом встречи информации, идущей из внеш­него мира и поступающей из долговременной памяти. Блок опоз­нания— это некоторая часть содержания долговременной памяти,. вынесенная ко входу в виде перцептивных гипотез, эталонов, опе­ративных единиц восприятия и памяти. Число этих гипотез может быть различным. Если оно, мало, то оперативные единицы восприя­тия могут перемещаться даже на уровни иконической и сенсорной памяти, подвергаясь при этом обратной трансформации на язык: этих блоков. Дать оценку числа гипотез, хранящихся в блоке опоз­нания, весьма трудно. Число фамилий, параллельно разыскивае­мых в тексте профессионалами по адресной классификации инфор­мации, может превышать 100. Для буквенной информации—не бо­лее 10—42. Бели число искомых букв больше, то начинает расти время реакции. Для картинной информации число перцептивных: гипотез, по-видимому, огромно, но хранятся ли они в буфере уз­навания или в долговременной памяти — точно не установлено.. Важно, что картинные перцептивные эталоны обладают очень вы­сокой доступностью. В блоке опознания происходят выделение ин­формативных признаков в связи с выдвинутыми перцептивными гипотезами и сличение поступающей информации с актуализиро­ванными эталонами, образами.

Формирование программ моторных инструкций.
Информация, оцененная как полезная, в блоке опознания должна быть приве­дена к виду, пригодному для ее использования. Как уже отмеча­лось, она может быть ассимилирована системой сенсорных или перцептивных эталонов, содержащихся в блоке опознания. Затем поступившая информация должна быть переведена или соотнесена с некоторыми моторными программами. Это необходимо для того, чтобы оказалась возможной ее экстериоризация либо в виде рече­вых сообщений, либо в виде каких-либо других ответных действий. В этом случае речь должна идти не о следах, не об эталонах и да­же не об образах, а об эфферентной готовности, оперативных еди­ницах восприятия, сенсомоторных схемах, эфферентных копиях, программах обследования или исполнения.

Нужно сказать, что в исследованиях кратковременной памяти пока не найдено сильных аргументов для разделения блока опоз­навания и блока формирования программ моторных инструкций. Некоторые авторы преобразования информации, доставляемой сканирующим механизмом, в программу моторных инструкций от­носят к функциям буферной памяти опознания. Работа блока повторения, собственно, и представляет собой выполнение одной из возможных программ, которые формируются в блоке узнавания. Скорость блока сканирования и блока опознания, включая форми­рование программ моторных инструкций, оценивается одной к той же величиной—10—15 мс на символ, «о не указано, является ли время работы блока опознания дополнительным или оно совпа­дает с работой блока сканирования. Во всяком случае, важно отметить, что скорость работы блока опознания больше, чем на поря­док, превышает скорость работы блока повторения (15 мс для соз­дания программы моторных инструкций в блоке опознания и 300— 500 мс для выполнения этой программы). Максимальная скорость работы блока повторения оценивается величиной 6 букв/с, хотя в экспериментах на запоминание более частой является скорость около 3 букв/с. По-видимому, оценки скорости формирования прог­рамм моторных инструкций являются чрезмерно завышенными. С такими оценками можно согласиться, если признать возмож­ность существования двух типов программ моторных инструкций: потенциальных и реальных. Первые программы могут создаваться со скоростью, близкой к той, которую предположил Дж. Сперлинг, т. е. со скоростью 10—15 мс на символ. Реальные программы дол­жны быть значительно более детализированы и соответственно ско­рость их создания должна быть существенно ниже. Если отвлечь­ся от реальных программ моторных инструкций и принять оценки скорости создания потенциальных программ моторных инструкций, то возникает вопрос, для чего нужен такой запас прочности в ра­боте первых блоков по сравнению с блоком повторения. Можно предположить, что в познавательной и исполнительной деятельно­сти имеются такие ситуации, которые оправдывают огромную ско­рость работы блоков, близких ко входу зрительной системы.