Модель фильтра Бродбента - Википедия - Broadbents filter model of attention

Модель фильтра Бродбента это ранняя селекционная теория внимание.

Описание

Модель фильтра Бродбента

Дональд Бродбент основана на разработке модели фильтра на основе результатов Кеннита Крейка, который применил инженерный подход к когнитивным процессам. Черри и Бродбент интересовала проблема избирательного внимания.[1] Бродбент был первым, кто описал систему обработки внимания человека, используя метафору обработки информации.[2] С этой точки зрения Бродбент предложил так называемый взгляд на внимание «раннего отбора», при котором люди обрабатывают информацию с ограниченными возможностями и выбирают информацию для обработки на ранней стадии.

Из-за этой ограниченной емкости для обработки информации необходим селективный фильтр. Бродбент заявил, что все стимулы изначально обрабатываются для определения основных физических свойств. Эти основные характеристики могут включать высоту звука, цвет, громкость и направление.[3] В отличие от физических свойств, Бродбент считал семантический особенности, из-за их сложности, наложили бы ограниченную емкость на временное хранилище входящих стимулов. Следовательно, на основе физических характеристик избирательный фильтр позволяет определенным стимулам проходить через фильтр для дальнейшей обработки, в то время как оставленные без внимания стимулы будут отфильтрованы и потеряны. Кроме того, целенаправленное поведение требует контроля внимания; следовательно, потоку обработки информации предоставляется высокая степень избирательности. При разработке своей модели Бродбент делал упор на разделение входящих стимулов на обслуживаемые или необслуживаемые каналы. Выбор канала осуществляется через внимание.[4] Если кто-то пытается уделить внимание стимулу, основанному на его текущих целях, он будет использовать добровольное внимание; тогда как если сенсорное событие привлекает внимание, будет задействовано рефлексивное внимание.[5] Информация, выбранная для прохождения через фильтр, становится доступной для краткосрочная память и манипулирование выбранной информацией перед хранением в Долгосрочная память.[4]

Теория фильтров затем постулирует, что избирательный фильтр необходим, чтобы справиться с огромным объемом информации, поступающей в каналы, так что определенные сообщения должны быть заблокированы или отфильтрованы из сообщений, которые были отфильтрованы для дальнейшей обработки. Теория фильтров отражает раннюю теорию отбора, поскольку определенная информация отбирается и обрабатывается на очень ранней стадии обработки информации.[6]

Во время своих экспериментов Бродбент использовал тест на дихотическое слушание.[7] Эта задача широко использовалась для тестирования множества психологических явлений, таких как время реакции на определенные слуховой информация, а также тестирование для обслуживаемой и автоматической информации, представленной участнику. Он широко используется, так как это неинвазивный метод тестирования. церебральное доминирование.[8] В типичной парадигме дихотического слушания участник носит наушники, в которых разные слуховые стимулы предъявляются к каждому уху одновременно, а внимание участника разделяется.[9] Участнику дается указание посещать (посещаемый канал) информацию, поступающую от одного наушника, и игнорировать (необслуживаемый канал) информацию, поступающую от другого. После периода прослушивания участников проверяют, помнят ли они какую-либо информацию, представленную в автоматическом канале.[8]

Предоставлены ранние исследования с использованием дихотических задач слушания эмпирическое доказательство способности участников правильно вспоминать информацию на обслуживаемом канале и плохого вспоминания в автоматическом канале.[10] Бродбент использовал эту парадигму в своих экспериментах с раздельным сканированием, в которых он предъявил участникам разные буквы в каждом ухе одновременно и проинструктировал их повторять их в любом порядке. Это привело к тому, что сначала сообщалось о письмах, представленных одному уху, а затем о письмах, представленных другим ухом. Это поддерживает теорию фильтров Бродбента и раннюю модель отбора, поскольку участники фильтровали информацию на основе слуха. Затем участникам было предложено повторить буквы в том порядке, в котором они были представлены. Точность их ответов значительно упала, что снова подтверждает теорию фильтра Бродбента и раннюю модель отбора, потому что переключение от уха к уху затруднено и противоречит фильтру.[6]

Современные взгляды на модель Бродбента

Поскольку со времен Бродбента психологические исследования значительно улучшились, более сложные измерения показывают, что у нас действительно есть фильтр внимания, хотя он интегрирован в более широкую когнитивную систему.[4] Эта система компенсирует разногласия относительно ограниченной параллельной обработки в исходных выводах Бродбента. Главный компонент системы влечет за собой сенсорная память,[11] который разбит на культовая память и эхо-память.[12] Вышеупомянутые представляют собой зрительную и слуховую память, соответственно, которые функционируют предварительно. Наличие такого хранилища упреждающей памяти делает возможным последовательное действие упреждающих стимулов.[4] Исследования иконической памяти предоставили визуальная иерархия зрительной системы, которая указывает на активацию определенных нейронов до распознавания стимула, что подтверждает теорию упреждающей обработки Бродбента.[13]

Кроме того, исследования показали, что физические особенности стимула определяют выбор внимания.[4] Постоянно было обнаружено, что наблюдатели правильно отделяют релевантные стимулы от нерелевантных стимулов из-за физических, а не семантических характеристик, указывая на то, что на каналы выбора сильно влияют физические особенности. Это дополнительно поддерживает исследования Бродбента. Согласно эффект модальности эхоическая память имеет преимущество перед иконической памятью.[12] Исследования показали, что речь более склонна к объективной интерпретации, чем входы в зрительную систему. Это означает, что слуховая информация сначала обрабатывается для определения ее физических характеристик, а затем объединяется с функциями визуальной информации.[12]

Более того, распределение внимания является продуктом как произвольного, так и рефлексивного внимания. Цели и модели поведения привлекают внимание, но на них могут влиять экзогенные стимулы с определенной силой стимула, которая зависит от ситуации. Такие данные исследования подтверждают представление Бродбента о механизмах произвольного внимания.[14]

Более поздние исследования показывают, что в модели Бродбента не учитывались временные требования к переключению внимания.[4] Однако он различал, что внутренние и внешние стимулы могут вызывать смещение внимания, хотя он не считал, что смещения внимания, вызванные внутренними и внешними факторами, могут иметь разные временные рамки.[4] Другие, такие как Трейсман, полагали, что модель Бродбента не учитывала все такие результаты. Трейсман, который был одним из аспирантов Бродбента, предложил теорию интеграции признаков, в которой утверждалось, что для формирования перцептивного объекта мы должны сначала взглянуть на его особенности на стадии предварительного внимания, а затем связать их на стадии фокусировки внимания.[15] Трейсман заявил, что вместо фильтра у людей есть аттенюатор, который идентифицирует сообщения на основе своих физических свойств или характеристик более высокого уровня, таких как значение. Обслуживаемые сообщения могут быть восприняты, но, согласно модели Трейсмана, необслуживаемые сообщения могут восприниматься, но с меньшей силой, что и происходит вместо того, чтобы автоматическое сообщение блокировало их. Эти результаты, основанные на теории интеграции признаков и модели затухания, противоречили результатам модели Бродбента, поскольку Бродбент утверждал, что люди не могут устанавливать значимые связи.[16]

Внимание

Внимание обычно понимается как способность выбирать одни вещи, игнорируя другие.[5][17] Внимание управляемо, избирательно и ограничено. Это прогрессия, в которой внешние стимулы формируют внутренние представления, которые получают сознательный осведомленность. Внимание - это часть почти каждого момента бодрствования для людей, поскольку это сосредоточение мыслей. Избирательное внимание[14] использует когнитивные процессы, чтобы сосредоточиться на соответствующих целях на входе, мыслях или действиях, игнорируя при этом нерелевантные источники ввода. Это основа того, как мы обращаем внимание на определенные раздражители. Добровольное внимание, иначе известное как сверху вниз внимание - это аспект, который мы контролируем, позволяя нам действовать целенаправленно.[14] Напротив, рефлексивное внимание управляется экзогенными стимулами, перенаправляя наш текущий фокус внимания на новый стимул, таким образом, это вверх дном влияние. Эти два подразделения внимания постоянно соревнуются за мгновенные фокусы внимания. Модели выбора внимания предполагают, как мы осознаем конкретные стимулы. Модели раннего отбора подчеркивают физические особенности стимулов, которым уделяется внимание, в то время как модели позднего отбора утверждают, что семантические особенности определяют наше текущее внимание.[18] Эти модели выбора используются исследователями, чтобы предлагать, когда учитывается информация о стимулах.

Модели раннего отбора внимания

Модель раннего отбора внимания, предложенная Бродбентом,[1] постулирует, что стимулы фильтруются или отбираются для обработки на ранней стадии обработки. Фильтр можно рассматривать как средство выбора релевантной информации на основе основных характеристик, таких как цвет, высота тона или направление стимулов. После предъявления стимулов информация временно сохраняется в предварительном хранилище.[19] Информация с аналогичными характеристиками проходит через фильтр и обрабатывается для получения смысла; несущественное внимание отфильтровывается.[3] Основная идея предполагает, что восприятие стимула не требуется до выбора его релевантности.[13]

Broadbent[1] продемонстрировали доказательства раннего отбора с использованием техники разделения диапазона. Участникам были представлены разные списки цифр в каждом ухе. Когда их просили сообщить цифры, которые они слышали, участники, как правило, сообщали сначала все цифры, представленные в одно ухо, а затем цифры, передаваемые во второе ухо, независимо от порядка, в котором были представлены цифры. Когда их попросили сообщить цифры, которые они слышали, в том порядке, в котором они были представлены, точность упала. Это исследование показало, что информация фильтруется в соответствии с основными характеристиками стимулов (например, ухом, в котором она была представлена). Сначала участники сообщили информацию из одного уха, а затем переключили фильтры, чтобы передать цифры, представленные второму уху. Поэтому, когда требовалось сообщать цифры в том порядке, в котором они были представлены, участникам приходилось постоянно переключать фильтры, что влияло на точность.

Нейронная основа раннего отбора для визуальных входов может находиться в первичной зрительной коре, также называемой V1, первой стадии в неокортексе вдоль зрительного пути для визуальной входной информации от сетчатки --- накапливаются свидетельства в поддержку V1. Гипотеза (V1SH) выдвинула в конце 1990-х годов, что V1 создает восходящую вверх карту значимости для внешнего направления внимания, и, таким образом, отбор визуальных входов начинается с V1.[20]

Поздний выбор моделей внимания

Модели позднего отбора утверждают, что информация выбирается после обработки для смысла, а не на более ранних этапах обработки.[21] Согласно этим моделям, вся информация обрабатывается намеренно или непреднамеренно. Информационные входы обрабатываются одинаково, пока не будет выполнено семантическое кодирование и анализ. Фильтр просто действует как информация аттенюатор; он усиливает уместную информацию и снижает интенсивность стимулов, которые считаются несущественными.[22] Это понятие подразумевает, что необходимо принять внутренние решения о релевантности стимула, прежде чем позволить ему получить сознательное понимание.

Грей и Веддерберн[23] продемонстрировали доказательства позднего отбора с использованием техники разделения диапазона, аналогичной Бродбенту. На этот раз участники слышали смесь чисел и слов, представленных каждому уху, например, «Дорогая - 7 - Джейн» в левом ухе и «9 - Тетя - 6» в правом ухе, и их попросили сообщить, что они слышали. Согласно модели раннего отбора, участники должны были сначала сообщить обо всех предметах, представленных одному уху, а затем - второму. Однако исследователи обнаружили, что участники сообщали, что слышали «Дорогая тетя Джейн» и «9-7-6». Это исследование показало, что стимулы выбираются не по физическим характеристикам (например, местоположению звука), определяемым фильтром, а по их значению.

Модель ослабления внимания

Энн Трейсман, аспирант Бродбента, не был полностью убежден в концепции фильтра, выполняющего решения относительно того, какие стимулы получают сознательное понимание. Она предложила альтернативный механизм - теорию затухания. Эта теория поддерживает фильтр раннего выбора. Однако в этом случае фильтр также ослабляет стимулы, представленные на необслуживаемый канал. Если стимулы преодолевают пороговое значение, они просачиваются через фильтр, и на них можно обратить внимание. Поскольку необслуживаемый канал включает в себя слабо обслуживаемую информацию, для осознания этой информации необходимо преодолеть порог, который, по мнению Трейсмана, определяется значением слов.[24] Важные слова (например, имя) будут иметь низкий порог, чтобы легко осознать, тогда как неважные слова (такие как «лампа») будут иметь более высокий порог, чтобы помешать им неуместным осознанием. Таким образом, порог для каждого слова действует как механизм фильтрации, основанный на семантических характеристиках.[25]

Модель выделения памяти внимания

Дойча и Нормана не полностью убедили критерии отбора Бродбента, основанные исключительно на физических характеристиках стимула. Например, эффект коктейльной вечеринки побудило исследователей взглянуть дальше, чем признаки физического отбора, на признаки семантического отбора. Эффект коктейльной вечеринки - это пример того, как оставленная без внимания информация может привлечь внимание.[26] Предположим, вы были на общественном мероприятии и разговаривали с друзьями, когда вы слышите, как кто-то в другом разговоре упоминает ваше имя, и это привлекает ваше внимание. Эта необслуживаемая информация каким-то образом привлекла ваше внимание и была обработана не по физическим характеристикам, а по значению. Дойч и Дойч предложили модель позднего отбора и предположили, что люди могут распознавать информацию из обоих каналов, но если информация не имеет никакого личного значения, информация будет забыта.[21] Следовательно, проблема не в недостатке обработки восприятия, а скорее в том, что информация не вошла в память. Норман заявил, что для внимания необходима не только личная значимость, но и сила раздражителей.[27] Это послужило толчком для разработки модели выбора памяти, которая использует тот же основной принцип, что и модели раннего выбора, - особенности стимула выбираются по их физическим свойствам.[3] Однако обслуживаемая и автоматическая информация проходит через фильтр на второй этап выбора на основе семантических характеристик или содержимого сообщения. Выбранные элементы сохраняются в кратковременной памяти. Следовательно, именно второй механизм выбора, а не фильтр, решает, какой информации следует уделять внимание.[3]

Многомодовая модель внимания

Дополнительное исследование предлагает понятие подвижного фильтра. Многомодовая теория внимания объединяет физические и семантические данные в одну теорию. В рамках этой модели предполагается, что внимание является гибким, что позволяет проводить анализ восприятия различной глубины.[28] Какая функция собирает информацию, зависит от потребностей человека в данный момент.[3] Переход от физических и семантических характеристик как основы для выбора влечет за собой затраты и выгоды.[28] Информация о стимулах будет рассматриваться посредством раннего отбора посредством сенсорного анализа, затем, по мере увеличения сложности, задействуется семантический анализ, компенсирующий ограниченные возможности внимания.[28] Переход от моделей раннего отбора к поздним снижает значимость стимулов, привлекающих внимание,[требуется разъяснение ] хотя это увеличивает широту внимания.[28] Исследования показали, что семантический отбор требует больших ресурсов внимания, чем физический отбор.[3]

Модель мощности внимания

Даниэль Канеман использовал другой подход к описанию внимания, описывая его разделение, а не механизмы отбора. Он описывает внимание как ресурс, требующий энергии или умственных усилий.[3] Умственное усилие используется при выполнении любой умственной задачи,[29] и чем выше сложность, тем больше усилий требуется для решения задачи. Канеман считает, что для правильного выполнения задачи необходимо выполнить три основных условия.[29] Комбинируя общую способность к вниманию, мгновенное умственное усилие и соответствующую политику распределения способности внимания, человек будет прилагать достаточно умственных усилий для преодоления умственных задач. Ключевой компонент - это уделение достаточного внимания поставленной задаче в качестве ресурса. Канеман также отметил, что возбуждение влияет на общую способность внимания в любой ситуации.[3] Кроме того, его модель включает идеи произвольного и рефлексивного внимания, которые влияют на политику распределения. Чтобы направить внимание должным образом, нужно обращать внимание на соответствующую информацию, игнорируя несущественную информацию, чтобы не отвлекаться. Эта теория умственного усилия, предложенная Канеманом, дает обзор влияний и взаимозависимостей распределения внимания, что призвано дополнить модели выбора внимания.[3]

Рекомендации

  1. ^ а б c Бродбент, Д (1958). Восприятие и общение. Лондон: Pergamon Press.
  2. ^ Fernandez-Duque, D .; Джонсон, М. (1999). «Метафоры внимания: как метафоры направляют когнитивную психологию внимания». Наука о мышлении. 23: 83–116. Дои:10.1016 / s0364-0213 (99) 80053-6. HDL:1794/1878.
  3. ^ а б c d е ж грамм час я Friedenberg, J., & Silverman, G. (2012). Когнитивная наука: введение в изучение разума Лос-Анджелес, Калифорния: Sage Publications
  4. ^ а б c d е ж грамм Lachter, J .; Forster, K.I .; Рутрафф, Э. (2004). «Спустя сорок пять лет после Бродбента (1958), без внимания все еще не идентифицированы». Психологический обзор. 111 (4): 880–913. CiteSeerX  10.1.1.6.4282. Дои:10.1037 / 0033-295x.111.4.880. PMID  15482066.
  5. ^ а б Газзанига, М.С., Иври, Р. Б., и Мангун, Г. Р. (2009). Когнитивная нейробиология: биология разума Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Нортон и компания
  6. ^ а б Бродбент, Д. (1958). Восприятие и общение. Лондон: Pergamon Press.
  7. ^ Морей, Н. (1995). «Дональд Э. Бродбент: 1926–1993». Американский журнал психологии. 108: 116–121.
  8. ^ а б Wood, S .; Хискок, М. (2000). «Избирательное внимание не может изменить дихотическую задержку слушания». Мозг и язык. 71 (3): 373–390. Дои:10.1006 / brln.1999.2271. PMID  10716868.
  9. ^ Jancke, L; Buchanan, T.W .; Lutz, K .; Шах, Нью-Джерси (2001). «Сосредоточенное и несфокусированное внимание при вербальном и эмоциональном дихотическом слушании: исследование фМРТ». Мозг и язык. 78 (3): 349–363. Дои:10.1006 / brln.2000.2476.
  10. ^ Friedenberg, J. & Silverman, G. (2012). Когнитивная наука: введение в изучение разума. Лос-Анджелес, Калифорния: Sage Publications.
  11. ^ Баддели, А. Д. (1992). "Рабочая память". Наука. 255 (5044): 556–559. Дои:10.1126 / science.1736359. PMID  1736359.
  12. ^ а б c Кларк, Т. (1987). Изучение и применение эхо-памяти. Журнал сервисного маркетинга, 1
  13. ^ а б Газзанига, М.С., Иври, Р. Б., и Мангун, Г. Р. (2009). Когнитивная неврология: биология разума Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Нортон и компания.
  14. ^ а б c Гольдштейн, Э. (2010). Ощущение и восприятие. Бельмонт, Калифорния: Уодсворт.
  15. ^ Трейсман, А (1960). «Контекстные подсказки при выборочном слушании». Ежеквартальный журнал экспериментальной психологии. 12 (4): 242–248. Дои:10.1080/17470216008416732.
  16. ^ Драйвер, J (2001). «Выборочный обзор исследований избирательного внимания прошлого века». Британский журнал психологии. 92: 53–78. CiteSeerX  10.1.1.473.2890. Дои:10.1348/000712601162103. PMID  11802865.
  17. ^ Пашлер, Гарольд (1998). Психология внимания. MIT Press.
  18. ^ Драйвер, J (2001). «Выборочный обзор исследований избирательного внимания прошлого века». Британский журнал психологии. 92: 53–78. CiteSeerX  10.1.1.473.2890. Дои:10.1348/000712601162103. PMID  11802865.
  19. ^ Бродбент, Д. (1954). «Роль слуховой локализации во внимании и объеме памяти». Журнал экспериментальной психологии. 47 (3): 191–196. Дои:10,1037 / ч0054182. PMID  13152294.
  20. ^ Чжаопин, Л. (2019). «Новая основа для понимания зрения с точки зрения первичной зрительной коры». Текущее мнение в нейробиологии. 58: 1–10.
  21. ^ а б Deutsch, J.A .; Дойч, Д. (1963). «Внимание: некоторые теоретические соображения». Психологический обзор. 70: 80–90. Дои:10,1037 / ч0039515. PMID  14027390.
  22. ^ Yantis, S .; Джонстон, Дж. К. (1990). «О локусе визуального отбора: свидетельства задач с фокусированным вниманием». Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и производительность. 16 (1): 135–149. Дои:10.1037/0096-1523.16.1.135.
  23. ^ Gray, J. A .; Веддерберн, А.А. Я (1960). «Стратегии группировки с одновременными раздражителями». Ежеквартальный журнал экспериментальной психологии. 12 (3): 180–184. Дои:10.1080/17470216008416722.
  24. ^ Кляйн, Р. (1996). «Внимание: вчера, сегодня, завтра». Американский журнал психологии. 109 (1): 139–150. Дои:10.2307/1422931. JSTOR  1422931.
  25. ^ Трейсман, А.М. (1969). «Стратегии и модели избирательного внимания». Психологический обзор. 76 (3): 282–299. Дои:10,1037 / ч0027242. PMID  4893203.
  26. ^ Conway, A.R.A .; Cowan, N .; Бантинг, М.Ф. (2001). "Новый взгляд на феномен коктейльной вечеринки: важность объема рабочей памяти". Психономический бюллетень и обзор. 8 (2): 331–335. Дои:10.3758 / bf03196169. PMID  11495122.
  27. ^ Норман, Д.А. (1968). «К теории памяти и внимания». Психологический обзор. 75 (6): 522–536. Дои:10,1037 / ч0026699.
  28. ^ а б c d Johnston, W.A .; Хайнц, С.П. (1978). «Гибкость и производительность требует внимания». Журнал экспериментальной психологии. 107 (4): 420–435. Дои:10.1037/0096-3445.107.4.420.
  29. ^ а б Глоберсон Т. (1983). «Умственные способности, умственные усилия и познавательный стиль». Обзор развития. 3 (3): 292–302. Дои:10.1016/0273-2297(83)90017-5.