Filtrujący model uwagi Broadbenta

Model filtra Broadbenta jest teorią uwagi wczesnej selekcji .

Opis

Model filtra Broadbenta

Donald Broadbent oparł rozwój modelu filtra na ustaleniach Kennitha Craika, który przyjął inżynierskie podejście do procesów poznawczych. Cherry i Broadbent byli zaniepokojeni kwestią selektywnej uwagi. Broadbent jako pierwszy opisał ludzki system przetwarzania uwagi za pomocą metafory przetwarzania informacji. Z tego punktu widzenia Broadbent zaproponował tak zwany pogląd „wczesnej selekcji” uwagi, zgodnie z którym ludzie przetwarzają informacje z ograniczoną zdolnością i wybierają informacje do przetworzenia na wczesnym etapie.

Ze względu na tę ograniczoną pojemność do przetwarzania informacji potrzebny jest filtr selektywny. Broadbent stwierdził, że wszystkie bodźce są wstępnie przetwarzane pod kątem podstawowych właściwości fizycznych. Te podstawowe cechy mogą obejmować wysokość, kolor, głośność i kierunek. W przeciwieństwie do właściwości fizycznych, Broadbent uważał, że semantyczne , ze względu na swoją złożoność, narzucają ograniczoną pojemność tymczasowego magazynu przychodzących bodźców. Dlatego też, w oparciu o cechy fizyczne, filtr selektywny pozwala pewnym bodźcom przechodzić przez filtr w celu dalszego przetwarzania, podczas gdy bodźce pozostawione bez nadzoru zostaną odfiltrowane i utracone. Ponadto zachowanie ukierunkowane na cel wymaga kontroli uwagi; stąd w strumieniu przetwarzania informacji występuje wysoki stopień selektywności. Opracowując swój model, Broadbent kładł nacisk na rozszczepianie przychodzących bodźców na kanały obsługiwane lub nienadzorowane. Wybór kanału jest kierowany uwagą. Jeśli ktoś próbuje zająć się bodźcem w oparciu o swoje obecne cele, zastosuje dobrowolną uwagę; mając na uwadze, że jeśli zdarzenie zmysłowe przykuwa czyjąś uwagę, zostanie zastosowana uwaga odruchowa. Informacje wybrane do przejścia przez filtr są następnie dostępne dla pamięci krótkotrwałej i manipulacji wybranymi informacjami przed zapisaniem ich w pamięci długotrwałej .

Teoria filtrów postuluje następnie, że potrzebny jest filtr selektywny, aby poradzić sobie z przytłaczającą ilością informacji wchodzących do kanałów, tak że niektóre wiadomości muszą zostać wstrzymane lub odfiltrowane z wiadomości, które zostały odfiltrowane w celu dalszego przetwarzania. Teoria filtrów odzwierciedla teorię wczesnej selekcji, ponieważ pewne informacje są selekcjonowane i obsługiwane na bardzo wczesnym etapie przetwarzania informacji.

Podczas swoich eksperymentów Broadbent wykorzystał test odsłuchu dychotycznego . Zadanie to było szeroko stosowane do testowania wielu zjawisk psychologicznych, takich jak czasy reakcji na określone słuchowe , a także testowanie informacji prezentowanych uczestnikowi z udziałem i bez nadzoru. Jest szeroko stosowana, ponieważ jest nieinwazyjną metodą badania dominacji mózgowej . W typowym paradygmacie słuchania dychotycznego uczestnik ma na sobie słuchawki, w których do każdego ucha podawane są różne bodźce słuchowe w tym samym czasie, a uwaga uczestnika jest podzielona. Uczestnik jest poinstruowany, aby słuchać (kanał nadzorowany) informacji pochodzących z jednej ze słuchawek i zaniedbać (kanał nienadzorowany) informacji prezentowanych z drugiej. Po okresie odsłuchu uczestnicy są sprawdzani, czy pamiętają jakiekolwiek informacje prezentowane w kanale bez nadzoru.

Wczesne badania z wykorzystaniem zadań słuchania dychotycznego dostarczyły empirycznych dowodów na zdolność uczestników do prawidłowego przywoływania informacji na kanale nadzorowanym i słabego przypominania na kanale nienadzorowanym. Broadbent wykorzystał ten paradygmat w swoich eksperymentach z podziałem skanowania, w których jednocześnie prezentował uczestnikom różne litery w każdym uchu i instruował ich, aby powtarzali je w dowolnej kolejności. Skutkowało to raportowaniem listów prezentowanych najpierw do jednego ucha, a następnie do drugiego ucha. Potwierdza to teorię filtrów Broadbenta i model wczesnej selekcji, ponieważ uczestnicy filtrowali informacje na podstawie uszu. Uczestnikom kazano następnie powtórzyć litery w kolejności, w jakiej zostały przedstawione. Dokładność ich odpowiedzi znacznie spadła, co ponownie potwierdza teorię filtrów Broadbenta i model wczesnej selekcji, ponieważ przechodzenie z jednego ucha na drugie jest trudne i jest sprzeczne z filtrem.

Współczesne poglądy na model Broadbenta

Ponieważ badania psychologiczne znacznie się poprawiły od czasów Broadbenta, bardziej wyrafinowane pomiary wskazują, że mamy filtr uwagi, chociaż jest on zintegrowany z szerszym systemem poznawczym. Ten system rekompensuje kontrowersje związane z ograniczonym przetwarzaniem równoległym w oryginalnych ustaleniach Broadbenta. Głównym składnikiem systemu jest pamięć sensoryczna , która dzieli się na pamięć ikoniczną i pamięć echa . Wyżej wymienione reprezentują odpowiednio pamięć wzrokową i słuchową, które działają przeduważnie. Biorąc pod uwagę istnienie takiego przeduważnego magazynu pamięci, możliwe jest, aby bodźce przeduważne działały w sposób szeregowy. Badania nad pamięcią ikoniczną dostarczyły wizualnej hierarchii układu wzrokowego, która wskazuje, że określone neurony są aktywowane przed rozpoznaniem bodźca, wspierając teorię przetwarzania przeduważnego Broadbenta.

Ponadto badania wykazały, że cechy fizyczne bodźca kierują selekcją uwagi. Konsekwentnie stwierdzono, że obserwatorzy prawidłowo oddzielają bodźce istotne od nieistotnych ze względu na cechy fizyczne, a nie semantyczne, co wskazuje, że na kanały selekcyjne duży wpływ mają cechy fizyczne. To dodatkowo wspiera badania Broadbenta. Zgodnie z efektem modalności pamięć echoiczna ma przewagę nad pamięcią ikoniczną. Badania wykazały, że mowa jest bardziej podatna na obiektywną interpretację niż dane wejściowe do systemu wizualnego. Oznacza to, że informacje słuchowe są najpierw przetwarzane pod kątem ich cech fizycznych, a następnie łączone z cechami informacji wizualnej.

Co więcej, alokacja uwagi jest produktem zarówno dobrowolnej, jak i odruchowej uwagi. Cele i zachowania przyciągają uwagę, ale może na nie wpływać egzogenny bodziec o określonej sile bodźca, która różni się w zależności od sytuacji. Takie dowody badawcze potwierdzają koncepcję dobrowolnych mechanizmów uwagi Broadbenta.

Nowsze badania pokazują, że model Broadbenta zaniedbał uwzględnienie wymagań czasowych związanych z przenoszeniem uwagi. Rozróżnił jednak, że bodźce wewnętrzne i zewnętrzne mogą powodować przesunięcia uwagi, chociaż nie wziął pod uwagę, że przesunięcia uwagi napędzane wewnętrznie i zewnętrznie mogą mieć różne przebiegi czasowe. Inni, tacy jak Treisman, uważali, że model Broadbenta nie uwzględnia wszystkich takich odkryć. Treisman, który był jednym z doktorantów Broadbenta, zaproponował teorię integracji cech, która twierdziła, że ​​aby stworzyć obiekt percepcyjny, musimy najpierw przyjrzeć się jego cechom na etapie przeduważnym, a następnie połączyć je na etapie skupienia uwagi. Treisman stwierdził, że zamiast filtra ludzie mają tłumik, który identyfikuje wiadomości na podstawie jego właściwości fizycznych lub cech wyższego poziomu, takich jak znaczenie. Wiadomości nadzorowane mogą być postrzegane, ale zgodnie z modelem Treismana wiadomości nienadzorowane mogą być postrzegane, ale z mniejszą siłą, co dzieje się zamiast blokowania wiadomości nienadzorowanej. Te odkrycia oparte na teorii integracji cech i modelu tłumienia były sprzeczne z wynikami modelu Broadbenta, ponieważ Broadbent stwierdził, że ludzie nie mogą tworzyć znaczących połączeń.

Uwaga

Uwaga jest powszechnie rozumiana jako umiejętność wybierania pewnych rzeczy przy jednoczesnym ignorowaniu innych. Uwaga jest kontrolowalna, selektywna i ograniczona. Jest to postęp, poprzez który bodźce zewnętrzne tworzą wewnętrzne reprezentacje, które zyskują świadomą świadomość . Uwaga jest częścią prawie każdej chwili czuwania dla ludzi, ponieważ jest to skupienie myśli. Selektywna uwaga wykorzystuje procesy poznawcze, aby skupić się na odpowiednich celach dotyczących danych wejściowych, myśli lub działań, zaniedbując nieistotne źródła danych wejściowych. Jest to podstawa tego, w jaki sposób odbieramy określone bodźce. Dobrowolna uwaga, inaczej zwana odgórną , to aspekt, nad którym mamy kontrolę, pozwalający nam działać w sposób ukierunkowany na cel. Natomiast uwaga refleksyjna jest napędzana przez bodźce egzogenne, które przekierowują naszą obecną uwagę na nowy bodziec, a więc jest to oddolny . Te dwa podziały uwagi nieustannie konkurują o to, by być chwilowymi ogniskami uwagi. Modele selekcyjne uwagi teoretyzują, w jaki sposób określone bodźce zdobywają naszą świadomość. Modele wczesnej selekcji kładą nacisk na fizyczne cechy bodźców, podczas gdy modele późnej selekcji dowodzą, że cechy semantyczne determinują nasze obecne skupienie uwagi. Te modele selekcji są wykorzystywane przez badaczy do proponowania, kiedy uwzględnia się informacje o bodźcu.

Modele wczesnej selekcji uwagi

Model uwagi wczesnej selekcji, zaproponowany przez Broadbenta, zakłada, że ​​bodźce są filtrowane lub wybierane, aby się nimi zająć, na wczesnym etapie przetwarzania. Filtr można traktować jako selektor odpowiednich informacji na podstawie podstawowych cech, takich jak kolor, wysokość dźwięku czy kierunek bodźców. Po przedstawieniu bodźców informacja jest tymczasowo przechowywana w magazynie przeduważnym. Informacje o podobnych cechach przechodzą przez filtr i są przetwarzane w celu nadania im znaczenia; nieistotna uwaga jest odfiltrowywana. Podstawowa idea zakłada, że ​​percepcja bodźca nie jest wymagana przed wybraniem jego znaczenia.

Broadbent wykazał dowody wczesnej selekcji przy użyciu techniki podziału rozpiętości. Uczestnikom przedstawiono inną listę cyfr w każdym uchu. Poproszeni o podanie cyfr, które usłyszeli, uczestnicy mieli tendencję do zgłaszania wszystkich cyfr przedstawionych najpierw do jednego ucha, a następnie do drugiego ucha, niezależnie od kolejności, w jakiej zostały przedstawione. Gdy poproszono ich o podanie cyfr, które usłyszeli w kolejności, w jakiej zostały przedstawione, dokładność spadła. Badanie to sugerowało, że informacje są filtrowane według podstawowych cech bodźców (np. ucha, w którym zostały zaprezentowane). Uczestnicy najpierw zgłaszali informacje z jednego ucha, a następnie przełączali filtry, aby przekazać cyfry prezentowane drugiemu uchu. Dlatego też, gdy wymagane było zgłaszanie cyfr w kolejności, w jakiej były prezentowane, uczestnicy musieli stale przełączać filtry, co wpływało na dokładność.

Podstawa neuronalna wczesnej selekcji bodźców wzrokowych może znajdować się w pierwotnej korze wzrokowej, zwanej również V1, pierwszym etapie w korze nowej wzdłuż ścieżki wzrokowej dla wizualnych informacji wejściowych z siatkówki --- gromadzą się dowody na poparcie V1 Saliency Hipoteza (V1SH) zaproponowana pod koniec lat 90. XX wieku, że V1 tworzy oddolną mapę istotności, aby egzogenicznie kierować uwagą, a zatem selekcja wizualnych danych wejściowych zaczyna się od V1.

Późna selekcja modeli uwagi

Modele późnej selekcji argumentują, że informacja jest wybierana po przetworzeniu pod kątem znaczenia, w przeciwieństwie do wcześniejszych etapów przetwarzania. Zgodnie z tymi modelami wszystkie informacje są uwzględniane, celowo lub nieumyślnie. Wprowadzone informacje są przetwarzane równoważnie, dopóki nie będzie można przeprowadzić semantycznego kodowania i analizy. Filtr działa jedynie jako tłumik informacji ; intensyfikuje istotne informacje i osłabia intensywność bodźców uznanych za nieistotne. Pojęcie to implikuje, że muszą zostać podjęte wewnętrzne decyzje dotyczące bodźców, zanim pozwolą mu uzyskać świadomą świadomość.

Gray i Wedderburn wykazali dowody późnej selekcji przy użyciu techniki podzielonej rozpiętości podobnej do Broadbenta. Tym razem uczestnicy usłyszeli do każdego ucha mieszankę liczb i słów, takich jak „Kochana – 7 – Jane” w lewym uchu i „9 – Ciocia – 6” w prawym uchu i zostali poproszeni o opisanie, co oni słyszeli. Zgodnie z modelem wczesnej selekcji uczestnicy powinni najpierw zgłaszać wszystkie przedmioty prezentowane do jednego ucha, a następnie do drugiego ucha. Jednak naukowcy odkryli, że uczestnicy zgłaszali słyszenie „Droga ciociu Jane” i „9 – 7 – 6”. Badanie to sugeruje, że bodźce nie są wybierane na podstawie cech fizycznych (np. lokalizacji dźwięku) określonych przez filtr, ale zgodnie ze znaczeniem.

Tłumiący model uwagi

Anne Treisman , choć pod wpływem pracy Broadbenta, nie była do końca przekonana do koncepcji filtra podejmującego decyzje o tym, jakie bodźce zyskują świadomą świadomość. Zaproponowała alternatywny mechanizm, teorię tłumienia. Teoria ta obsługuje filtr wczesnej selekcji. Jednak w tym przypadku filtr osłabia również bodźce prezentowane na nienadzorowanym kanale. Jeśli bodźce przekroczą próg, wyciekną przez filtr i można się nimi zająć. Ponieważ kanał nienadzorowany obejmuje informacje słabo uczęszczane, aby uzyskać świadomą świadomość, informacja ta musi przekroczyć próg, który według Treismana był określony przez znaczenie słów. Ważne słowa (takie jak czyjeś imię) miałyby niski próg, aby łatwo uzyskać świadomość, podczas gdy nieważne słowa (takie jak „lampa”) miałyby wyższy próg, aby uniemożliwić im niewłaściwe uzyskanie świadomości. W ten sposób próg dla każdego słowa działa jak mechanizm filtrujący, opierając się na cechach semantycznych.

Wybór pamięciowy model uwagi

Deutsch i Norman nie byli w pełni przekonani do kryteriów selekcji Broadbenta opartych wyłącznie na fizycznych cechach bodźca. Na przykład efekt przyjęcia koktajlowego skłonił badaczy do spojrzenia dalej niż na cechy selekcji fizycznej, na cechy selekcji semantycznej. Efekt koktajlu jest przykładem tego, jak nieuważna informacja może przyciągnąć czyjąś uwagę. Załóżmy, że byłeś na spotkaniu towarzyskim i rozmawiałeś z przyjaciółmi, kiedy słyszysz, jak ktoś w innej rozmowie wymienia twoje imię i to przyciąga twoją uwagę. Ta pozostawiona bez opieki informacja w jakiś sposób zwróciła twoją uwagę i została przetworzona poza jej fizycznymi cechami, dla jej znaczenia. Deutsch i Deutsch zaproponowali model późnej selekcji i zasugerowali, że ludzie mogą rozpoznać informacje z obu kanałów, ale jeśli informacje nie mają żadnego osobistego znaczenia, zostaną zapomniane. Dlatego problemem nie jest brak przetwarzania percepcyjnego, ale raczej informacja nie weszła do pamięci. Norman stwierdził, że do uwagi potrzebne jest nie tylko osobiste znaczenie, ale także siła bodźców. To napędzało rozwój modelu selekcji pamięci, który ma tę samą podstawową zasadę modeli wczesnej selekcji, że cechy bodźca są wybierane na podstawie ich właściwości fizycznych. Jednak informacje nadzorowane i nienadzorowane przechodzą przez filtr do drugiego etapu selekcji na podstawie cech semantycznych lub treści wiadomości. Wybrane pozycje są włączane do pamięci krótkotrwałej. Dlatego to drugi mechanizm selekcji, a nie filtr, decyduje o tym, jakie informacje są obsługiwane.

Wielomodowy model uwagi

Dodatkowe badania sugerują pojęcie ruchomego filtra. Wielomodowa teoria uwagi łączy fizyczne i semantyczne dane wejściowe w jedną teorię. W ramach tego modelu zakłada się, że uwaga jest elastyczna, umożliwiając różne głębokości analizy percepcyjnej. To, która funkcja gromadzi świadomość, zależy od potrzeb danej osoby w danym momencie. Odejście od cech fizycznych i semantycznych jako podstawy selekcji wiąże się z kosztami i korzyściami. Informacje o bodźcu będą przetwarzane poprzez wczesną selekcję za pomocą analizy sensorycznej, a następnie, w miarę wzrostu złożoności, zaangażowana jest analiza semantyczna, kompensująca ograniczoną zdolność uwagi. Przejście od modeli wczesnego do późnego wyboru zmniejsza znaczenie bodźców zwracających uwagę, , choć zwiększa zakres uwagi. Badania wykazały, że selekcja semantyczna wymaga większych zasobów uwagi niż selekcja fizyczna.

Pojemnościowy model uwagi

Daniel Kahneman przyjął inne podejście do opisu uwagi, opisując raczej jej podział niż mechanizmy selekcji. Opisuje uwagę jako zasób, który wymaga energii lub wysiłku umysłowego. Wysiłek umysłowy jest używany podczas wykonywania dowolnego zadania umysłowego, a im większa złożoność, tym większy wysiłek potrzebny do rozwiązania zadania. Kahneman uważa, że ​​istnieją trzy podstawowe warunki, które muszą zostać spełnione, aby zadanie zostało wykonane prawidłowo. Łącząc całkowitą zdolność uwagi, chwilowy wysiłek umysłowy i odpowiednią politykę alokacji zdolności uwagi, osoba będzie wywierać wystarczający wysiłek umysłowy, aby pokonać zadania umysłowe. Kluczowym elementem jest poświęcenie wystarczającej uwagi, jako zasobu, zadaniu. Kahneman zauważył również, że pobudzenie wpływa na całkowitą zdolność uwagi w każdej sytuacji. Ponadto jego model zawiera idee dobrowolnej i refleksyjnej uwagi, które wpływają na politykę alokacji. Aby odpowiednio skierować uwagę, należy zwracać uwagę na istotne informacje, zaniedbując informacje nieistotne, aby nie rozpraszać się. Ta teoria wysiłku umysłowego zaproponowana przez Kahnemana zawiera przegląd wpływów i współzależności alokacji uwagi, która ma uzupełniać modele selekcji uwagi.