Uniwersytet Jagielloński
Instytut Psychologii
„Psychologia poznawcza”
Wykład 5 i 6
Uwaga i świadomość
Kontrola procesów poznawczych
Jarosław Orzechowski
Selekcja informacji i uwaga - pytania
Jaka jest funkcja uwagi selektywnej?
Czy selekcja informacji
jest niezbędna?
Jak to jest możliwe, że pomimo bardzo ostrej selekcji informacji docierającej do naszego systemu poznawczego - zwykle - zachowujemy się adekwatnie do sytuacji? Ale czy zawsze…? (Irving Langmuir)
Czy selekcja informacji jest procesem świadomym?
Czy uwaga jest mechanizmem jednorodnym, czy też jest wiele rodzajów uwagi?
Uwaga - definicje
Uwaga to zjawisko, dzięki któremu aktywnie przetwarzamy ograniczona pulę informacji spośród olbrzymiej jej ilości, jaka jest nam dostępna za pośrednictwem zmysłów, z pamięci i innych procesów poznawczych.
R. Sternberg (1996)
Uwaga to system odpowiedzialny za selekcję informacji i zapobieganie negatywnym skutkom przeładowania systemu poznawczego przez nadmiar danych.
Nęcka, Orzechowski, Szymura (2006)
Uwaga - funkcje
Selekcja informacji - selektywność uwagi
Czujność, detekcja sygnałów
Przeszukiwanie
Podzielność uwagi, przerzutność uwagi
Ukierunkowanie procesów eksploracji poznawczej
- ekstensywność/ intensywność uwagi
Selektywność uwagi
To podobno jest hodowla skorupiaków…
A to nie są koła wygryzione przez krowy, lecz radiolokatory.
Selektywność uwagi - metodologia badań
Paradygmat prezentacji dwuusznej (technika cieniowania, shadowing)
Cherry (1953)
odtwarzanie treści komunikatu z kanału ignorowanego jest niemożliwe
rejestracji podlegają fizyczne cechy informacji, a dokładnie ich zmiany np. zmiana słów na inne dźwięki, zmiana głosu z męskiego na żeński, zmiana języka
Chociaż:
efekt „coctail party”
Broadbent (1958), teoria wczesnej selekcji
uwaga działa jak filtr/zwrotnica
przepuszcza informację z kanału istotnego (informacja w kanale ignorowanym szybko zanika, pozostawiając po sobie wybrane właściwości fizyczne)
może przełączać się z kanału na kanał (przerzutność)
informacja z kanału ignorowanego może przedrzeć się przez filtr jeśli:
wyraźnie odróżni się od tła informacyjnego
posiada odpowiednie natężenie
posiada właściwą lokalizację
Moray (1959)
efekt „coctail party” w laboratorium: badani reagowali na swoje imię prezentowane w kanale ignorowanym
Wniosek: filtr jest nieszczelny
Gray & Wadderburn (1960); Lackner & Garret (1972)
Treisman (1964), teoria „osłabiacza”
filtr uwagi przepuszcza informację semantycznie zgodną z treścią bieżącego przetwarzania (bez względu na kanał, którym dociera)
informacje znajdujące się w kanale „ignorowanym” nie są odrzucane, ale podlegają osłabieniu i w takiej postaci mogą zostać użyte w dalszych etapach przetwarzania
Johnston (1978), teoria elastycznego filtra uwagi
problem jednego czy wielu filtrów uwagi
filtr uwagi zmienia zasadę selekcji zgodnie z wymaganiami, które stawia przed systemem poznawczym sytuacja
Deutch & Deutch (1963)
nie ma przekonywujących dowodów na to, że selekcji podlegają bodźce
z pewnością jednak selekcji podlegają reakcje; w przeciwnym razie nasze zachowanie byłoby niespójne
celem selekcji jest uniknięcie chaosu efektorycznego (a nie receprotycznego, jak uważa się w koncepcjach selekcji bodźców)
Norman (1968)
wszystkie bodźce docierające do systemu poznawczego podlegają automatycznemu przetworzeniu
wszystkie bodźce są rozpoznawane
kontrola poznawcza dotyczy odpowiedniości dla aktualnego przetwarzania
selekcja odbywa się w fazie wyboru informacji, która wywoła świadomą reakcję
Czujność, detekcja sygnałów
Czujność - zdolność do reagowania na stymulację (sygnał) oraz ignorowania zakłóceń (szumu i dystraktorów) w długiej perspektywie czasowej.
Teoria detekcji sygnałów (Peterson, Birdsall & Foks, 1954)
Wskaźniki efektywności detekcji:
czas detekcji
trafienia
błędy: fałszywe alarmy (FA) i ominięcia (OM)
beta = FA / FA+OM
Przetarg pomiędzy szybkością a poprawnością
Testy czujności
reagowanie na dowolnie zdefiniowany bodziec (np. test Krapelina w wersji papierowej; jeśli prezentowany bodziec pojawił się w poprzedniej ekspozycji w wersji komputerowej; samolot w wersji real-live, tj. kontrolera ruchu powietrznego na lotnisku)
Mackworth (1958)
po ok. 30 min. wykonywania testu czujności liczba FA wynosi aż 25%. Później właściwie się już nie zmienia.
Przeszukiwanie - aktywne przeglądanie (skaning) otoczenia w celu odnalezienia obiektów spełniających określone kryteria
Poszukiwanie koniunkcji - problem integracji cech w obiekt
W jaki sposób dokonuje się identyfikacja sygnałów prostych (jedna cecha) i złożonych (koniunkcja cech)?
Jaka jest rola procesów uwagi w integracji cech w obiekt?
Czy proces integracji zachodzi szeregowo czy równolegle?
Szeregowość vs równoległość przetwarzania informacji
Szeregowość przetwarzania informacji - właściwość systemu przetwarzania informacji/ procesu poznawczego polegająca na realizowaniu operacji poznawczych w określonej sekwencji; rozpoczęcie kolejnej operacji możliwe jest po zakończeniu wykonywania poprzedniej
Np. aby rozpoznać obiekt niezbędne jest jego uprzednie spostrzeżenie
Równoległość przetwarzania informacji - właściwość systemu przetwarzania informacji/ procesu poznawczego polegająca na jednoczesnym realizowaniu kilku operacji poznawczych
Np. możliwe jest jednoczesne słuchanie i oglądanie przekazu, możliwe jest jednoczesne oglądanie filmu i szydełkowanie, możliwe jest jednoczesne deklamowanie wiersza i granie na fortepianie
Szeregowość vs równoległość przetwarzania informacji
Dotyczy:
procesów percepcyjnych
Integracja cech w obiekt:
W jakich warunkach możliwe jest równoległe przetwarzanie bodźców percepcyjnych (liczba obiektów, liczba cech definiujących obiekty, jakość cech definicyjnych?
selekcji bodźców
W jakich warunkach możliwe jest równoległe przetwarzania wielu (ilu? jakich?) bodźców docierających do systemu poznawczego?
reagowania
W jakich warunkach możliwa jest równoległa kontrola wielu (ilu? jakich?) czynności wykonywanych przez system poznawczy?
Treisman (1986), teoria szeregowej integracji cech w obiekt
cechy bodźców, np. kolor, orientacja przestrzenna, kształt, ukierunkowanie, itd., kodowane są oddzielnie, w osobnych „mapach lokacyjnych”
pojedyncze cechy - reprezentowane są natychmiastowo, przetwarzane symultanicznie i przeduwagowo
●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●○●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●
Treisman (1986), teoria szeregowej integracji cech w obiekt
koniunkcje cech - potrzebny jest dodatkowy etap przetwarzania, polegający na integracji cech definiujących sygnał, etap ten przebiega szeregowo i wymaga zaangażowania uwagi
●□●●□●●●●●□□●●●□●●●●●●□●●□□●●□●●□●●●●●●●●□□□●●●□●●●●●●●□□●●●●●●□●□●●□●●●□●□●●●□□●●●●□●□●●●□●●●□●□●●●●●□●●□□●●●●□●□□●●●●●●●□●●□□○●●□●●●●●□●●●●□□●●●□●●●□●□●●□●●□●●●□●●●●□●●●●□●●●●●●□●●□●●●□□●
Odstępstwa od modelu szeregowej integracji cech:
Nakayama (1990) przeszukiwanie koniunkcyjne obiektów zdefiniowanych przez kształt i kolor może przebiegać równolegle
Cave & Wolfe (1990) przeszukiwanie koniunkcji koloru, kształtu i rozmiaru (dostarczającej wielu informacji dystynktywnych) może przebiegać równolegle
McLeod, Driver (i in, 1991), ruch w połączeniu z inną cechą dystynktywną przyspiesza przeszukiwanie (hipoteza detektora ruchu; lokalizacja: środkowa kora skroniowa)
●□●●□●●●●●□□●●●□●●●●●●□●●□□●●□●●□●●●●●●●●□□□●●●□●●●●●●●□□●●●●●●□●□●●□●●●□●□●●●□□●●●●□●□●●●□●●●□●□●●●●●□●●□□●●●●□●□□●●●●●●●□●●□□○●●□●●●●●□○●●●□□●●●□●●●□●□●●□●●□●●●□●●●●□●●●●□●●●●●●□●●□●●●□□●
Podzielność uwagi
Podzielność jest funkcją uwagi odpowiedzialną za kontrolę wykonania dwóch lub większej liczby (czynności) procesów jednoczesnych
Podzielność uwagi - teoria modułów
Allport, Antonis i Reynolds (1972), teoria niezależnych modułów
Uwaga jest systemem względnie niezależnych modułów (kanałów) przetwarzania informacji.
Każdy moduł ma ograniczoną przepustowość
Niezależność modułów oznacza możliwość równoległego przetwarzania bez negatywnych skutków interferencji
Interferencja między procesami jednoczesnymi pojawia się, gdy kanały sensoryczne lub efektoryczne są sprzężone
technika zadań jednoczesnych:
badania nad pianistami - jednoczesna gra na pianinie
(moduł manualny) i powtarzanie fragmentu prozy
(moduł werbalny)
technika cieniowania:
warunek 1: słowa w kanale ważnym i ignorowanym
prezentowane werbalnie
warunek 2: słowa w kanale ważnym prezentowane
werbalnie, a w ignorowanym - wizualnie
warunek 3: słowa w kanale ważnym prezentowane
werbalnie, a w ignorowanym - wizualnie,
ale za pomocą obrazów
Summers & Kennedy (1992)
Dwie grupy - doświadczonych pianistów i nie-muzyków - poproszono o wystukiwanie rytmów różnych dla ręki lewej i prawej. Ręka prawa miała stukać co 300 ms., a lewa co 500 ms. Pianiści robili to dobrze, a nie-muzycy nie byli w stanie.
Wniosek: można osłabić bardzo silny wzajemny związek ruchów obu rąk.
Doświadczenie: Siedząc, podnieś swoją prawą stopę nad podłogę i wykonuj nią okrężne ruchy zgodnie z ruchem zegara; po chwili, nie przerywając ruchów stopy, prawą dłonią narysuj w powietrzu cyfrę 6, zaczynając od góry.
Twoja stopa prawdopodobnie zmieniła kierunek ruchu…
Deutch (1983)
Strategie radzenie sobie z zadaniami jednoczesnymi:
1. Przeorganizowanie zadania podwójnego, polegające na integracji dwóch zadań w jedno.
2. Rozłączenie silnego połączenia między rękoma, tak aby możliwe było ich rozłączne funkcjonowanie.
Kahneman (1973), teoria zasobów mentalnych
Zasoby przetworzeniowe („paliwo mentalne”) przydzielane każdej nie w pełni zautomatyzowanej czynności wykonywanej przez system poznawczy są limitowane i niespecyficzne.
Automatyzacja procesu prowadzi do zmniejszania ilości zasobów wymaganych do jego przebiegu.
Interferencja pojawia się w sytuacji konkurencji procesów jednoczesnych o zasoby, prowadzącej do przeładowania informacyjnego.
Podzielność uwagi - metodologia badań
Paradygmat podwójnego zadania (dual task) - DIVA
Podzielność uwagi - teoria specyficznych zasobów
Hirst & Kalmar (1987), Navon & Gopher (1979)
Zasoby przetworzeniowe przydzielane każdej czynności wykonywanej przez system poznawczy są limitowane i specyficzne dla określonej grupy procesów.
Osobne „rezerwuary” zasobów są niezależne i jakościowo odrębne.
Automatyzacja procesu polega na tworzeniu specyficznego rezerwuaru zasobów przeznaczonych do jego obsługi.
Interferencja pojawia się w sytuacji konkurencji o specyficzne zasoby.
Podzielność uwagi - teoria procesów limitowanych
Norman & Bobrow (1975), procesy limitowane danymi i zasobami
Jeśli zmiana poziomu zaangażowania zasobów mentalnych w dany proces nie prowadzi do zmiany poziomu wykonania, to proces limitowany jest danymi.
Jeśli zmiana taka zachodzi - proces limitowany jest zasobami.
Interferencja pojawia się wyłącznie w przypadku procesów limitowanych zasobami.
Intensywność vs. ekstensywność uwagi
Kolańczyk (1992), wymiar intensywności/ ekstensywności uwagi
Uwaga intensywna obejmuje wąski zakres informacji, ale jej przetworzenie jest głębokie; jest związana z motywacją zadaniową
Uwaga ekstensywna - obejmuje szeroki zakres informacji, ale jej przetworzenie jest płytkie, wiąże się z relaksem, swobodną eksploracją
Uwaga a świadomość
(Di Nuovo, 1993)
(Lehrl i Fisher, 1988)
Zjawisko poprzedzania (priming) polega na tym, że bodziec pojawiający się wcześniej wpływa na szybkość i łatwość przetwarzania bodźców pojawiających się później; efekt poprzedzania obserwuje się również wtedy, gdy bodziec poprzedzający eksponowany jest podprogowo
Poprzedzanie pozytywne/ negatywne - jeśli efekt polega na przyspieszeniu/ spowolnieniu albo ułatwieniu/ utrudnieniu przetwarzania targetu
Poprzedzanie semantyczne/ afektywne - jeśli efekt wywołany został znaczeniem/ ładunkiem afektywnym bodźca poprzedzającego
Poprzedzanie subliminalne/ supraliminalne - jeśli efekt wywołany został bodźcem działającym poniżej/ powyżej progu świadomości
Poprzedzanie repetytywne - jeśli efekt został wywołany zwielokrotnioną ekspozycją targetu
Poprzedzanie peryferyczne - jeśli efekt został wywołany bodźcem (wystarczająco długo eksponowanym i odpowiednio intensywnym) działającym peryferycznie
Poprzedzanie semantyczne, pozytywne, Neely (1977)
zadanie polega na decyzji, czy dane słowo (bodziec docelowy) należy do określonej kategorii
Poprzedzanie semantyczne, negatywne, Tipper (1985)
zadanie polega na reagowaniu na drugą literę w parze, oraz ignorowaniu pierwszej
Poprzedzanie semantyczne, Marcel (1983)
zadanie polega na decyzji, czy dane słowo (bodziec docelowy) należy do określonej kategorii; bodziec torujący miał charakter dwuznaczny
Jeśli prezentacja bodźca poprzedzającego była krótka (prezentacja subliminalna), to następował efekt poprzedzania pozytywnego
Jeśli prezentacja bodźca poprzedzającego była długa (prezentacja supraliminalna), to następował efekt poprzedzania negatywnego w jednym ze znaczeń słowa i pozytywnego w drugim
Kontrola poznawcza to zdolność systemu poznawczego do nadzorowania i regulowania własnych procesów poznawczych, a także do planowanego sterowania ich przebiegiem.
NOS (2006)
Kontrola poznawcza dotyczy monitoringu poprawności bieżącego przetwarzania informacji, korygowania jego błędów, doboru najefektywniejszych strategii wykonania i przydziału limitowanych zasobów przetworzeniowych (czyli wszystkiego tego o co podejrzewa się homonuculusa)
Metakomponenty (procesy kontrolne) są to procesy wykonawcze wyższego rzędu wykorzystywane w planowaniu, monitorowaniu i podejmowaniu decyzji w trakcie wykonywania zadania poznawczego.
R. Sternberg (1985)
Rodzaje kontroli poznawczej/ funkcje zarządcze:
Monitorowanie
Regulacja
Sterowanie
Automatyzacja jest procesem, dzięki któremu czynność poznawcza lub motoryczna stopniowo uwalnia się spod kontroli poznawczej, przez co jest wykonywana szybko i bez wysiłku, ale schematycznie.
NOS (2006)
Procesy kontrolowane i automatyczne
Teoria kontinuum (Shiffrin i Schneider, 1977)
Przetwarzanie automatyczne jest aktywacją wyuczonej - zakodowanej w LTM - sekwencji operacji, inicjowaną przez odpowiednie wejście, a następnie przebiegającą „samoczynnie”.
Przetwarzanie kontrolowane jest aktywacją sekwencji operacji o charakterze temporalnym. Operacje te mogą być zestawiane szybko i łatwo, ale wymagają kontroli świadomej - są limitowane zasobami, korzystają z zasilanych z puli centralnej procesów uwagowych.
Procesy kontrolowane:
wymagają intencjonalnego wysiłku
wymagają kontroli świadomości
pochłaniają niespecyficzne zasoby mentalne, czyli rodzaj paliwa umysłowego
są relatywnie wolne
są elastyczne
Procesy automatyczne:
wymagają niewielkiego intencjonalnego wysiłku
nie wymagają kontroli świadomości
pochłaniają niewiele zasobów mentalnych (ew. pochłaniają zasoby specyficzne)
są szybkie
są trudne do zatrzymania, wytłumienia, zignorowania czy modyfikacji
Procesy kontrolowane:
mają charakter tymczasowy, tworzone są ad hock w STM
wykonywane są sekwencyjnie
podatne na interferencję z innymi procesami
charakteryzują się wysoką dawka nowości, adekwatne w nowych sytuacjach
Procesy automatyczne:
mają postać schematów zakodowanych w strukturach LTM
mogą być wykonywane równolegle z innymi procesami
odporne na interferencję z innymi procesami
charakteryzują się niską dawka nowości (dobrze wyuczone), adekwatne w znanych sytuacjach
Koszty automatyzacji
Trudność w zakresie deproceduralizacji
Sztywność poznawcza
Transfer negatywny
Zjawisko interferencji
Zjawisko interferencji polega na tym, że jedna czynność zakłóca wykonanie innej czynności.
Zakłócenie to dotyczy zarówno czynności wykonywanych jednocześnie, jak i czynności wykonywanych w krótkim odstępie czasu
Interferencja jest wynikiem nieefektywnej kontroli (głównie hamowania) w selekcjonowaniu informacji objętych przetwarzaniem
Hamowanie
Hamowanie jest mechanizmem uwagowym, którego funkcją jest utrudnienie dostępu do informacji nieistotnych* lub powstrzymaniu niepożądanej* reakcji.
* w stosunku do aktualnie wykonywanej aktywności poznawczej
Stroop (1935)
Stroop (1935), wnioski
efekt Stroopa - różnica pomiędzy czasem czytania pierwszej listy a czasem nazywania kolorów na trzeciej liście
czynność automatyczna (czytanie) zakłóca czynność kontrolowaną, ale czynność kontrolowana nie jest zakłócana przez czynność automatyczną
przetwarzanie wymiaru istotnego jest zakłócane przez przetwarzanie wymiaru nieistotnego
Tzelgov & Henik (1995), procedura
użyto dwie listy: kolorowych X-ów i kolorowych słów
badano pięć grup osób: uczniowie klasy pierwszej, trzeciej, piątej i ósmej oraz studentów (różnica stopnia automatyzacji czynności czytania)
Tzelgov & Henik (1995), wnioski
Stopień interferencji zmniejsza się wraz ze wzrostem poziomu wprawy w zakresie czynności automatyzowanej (czytania)
Autonomiczne przetwarzanie automatyczne podlega kontroli, ale mimowolne przetwarzanie automatyczne jest niekontrolowane.
Zjawisko interferencji
Interferencja ma miejsce gdy:
brakuje zasobów na obsługę procesów jednoczesnych
w trakcie realizacji jednego procesu pojawiają się rezultaty przetwarzania sprzeczne z rezultatami przetwarzania w drugim procesie
przy braku właściwej kontroli dwóch przebiegających procesów
Zmniejszenie interferencji może się odbyć poprzez:
izolowanie procesu niezgodnego z warunkami zadania (restrukturyzacja problemu poprzez niedopuszczenie do przetwarzania zbędnych informacji, np. zmrużenie oczu w zadaniu Stroopa)
zautomatyzowanie czynności kontrolowanej
1