Оценка эргономических параметров продукции

Овладение системой перцептивных действий требует специального обучения и достаточно долгой практики. Существенно, что как сами перцептивные действия, так и критерии адекватности образа не остаются неизменными, а проходят значительный путь развития вместе с развитием самой деятельности.

Процесс формирования образа включает в себя целый ряд перцептивных действий, таких, как обнаружение, выделение адекватных задачам деятельности информативных признаков, обследование выделенных признаков и собственно построение образа. Перцептивные действия в своей развернутой внешней форме выступают лишь на ранних стадиях онтогенеза или функционального генеза при столкновении наблюдателя с новым для него перцептивным содержанием. В этих случаях наиболее отчетливо обнаруживаются их структура и роль в формировании образов восприятия. В дальнейшем они претерпевают ряд последовательных изменений и сокращений, пока не облекаются в форму мгновенного акта «усмотрения» объекта, который был описан представителями гештальтпсихологии и ошибочно принимался ими за исходную генетически первичную форму восприятия.

Важнейшим свойством восприятия является возможность перестройки перцептивных образов и моделей внешнего мира и возможность смены способов их построения и опознания. Один и тот же объект может служить прототипом многих перцептивных моделей. В процессе их формирования они уточняются, из объекта извлекаются инвариантные свойства и признаки, что приводит в конце концов к тому, что мир воспринимается таким, каким он существует на самом деле. Многообразие возможных перцептивных образов одной и той же ситуации или объекта объясняется тем, что внешние перцептивные действия, так же как и исполнительные действия, заключают в себе отражение двигательной задачи. Участие по-разному организованных движений и действий в процессах восприятия является основой и для объяснения субъективности и пристрастности восприятия. В ходе развития перцептивных действий формируются и развиваются и их когнитивные продукты, к числу которых относятся сенсорные и перцептивные эталоны, оперативные единицы восприятия, схемы, образы и т. д.. Важнейшую роль в восприятии играет формирование сенсорных эталонов, которые соответствуют не единичным свойствам окружающей действительности, а системам общественно выработанных сенсорных качеств [29]. К ним относятся общепризнанная шкала музыкальных звуков, «решетка фонем» родного языка, система геометрических форм и т. п. Если сенсорные эталоны представляют собой результат общественно-исторической деятельности человечества по выделению и созданию систем сенсорных качеств, необходимых для ориентировки в окружающем мире, то результат индивидуальной деятельности человека по усвоению сенсорных эталонов называется оперативными единицами восприятия. Оперативные единицы восприятия представляют собой компактные, семантические целостные образования, формирующиеся в результате перцептивного (в том числе и профессионального) обучения и создающие возможность практически одномоментного (симультанного, одноактного), целостного восприятия объектов и ситуаций независимо от числа содержащихся в них признаков. Конкретно, оперативные единицы восприятия выступают как содержание, выделяемое субъектом при выполнении той или иной перцептивной задачи. Развитие восприятия связано со сменой оперативных единиц. Как показывают исследования, эта смена выражается в преобразовании групп случайных, частных признаков в структурные, целостные признаки [32, 61]. Параллельно происходит изменение и совершенствование самих перцептивных действий.

Всякий раз, когда субъект сталкивается с новой для него действительностью или когда сформированный ранее образ оказывается неадекватным, процесс восприятия вновь превращается из симультанного в сукцессивный и совершается с помощью развернутых перцептивных действий. В развитых процессах восприятия имеются специальные опознавательные действия. С их помощью производится выделение информативного содержания, по которому наблюдатель может сличить предъявленный объект с уже сформированными оперативными единицами восприятия, опознать его и, наконец, отнести к какому-либо классу, т. е. категоризовать. Опознание требует значительно меньше времени, чем формирование образа. Для сличения и опознания достаточно выделить в объекте лишь отдельные характерные, информативные признаки. Это оказывается возможным потому, что в оперативных единицах восприятия аккумулирован прошлый опыт активной организации перцептивных действий, т. е. хорошо усвоенных «схем» обследования объекта. Эти схемы выступают как совокупность правил или обобщенных моторных программ, предназначенных для выделения существенных аспектов «типичного» в данном классе объектов. Указанные свойства оперативных единиц восприятия лежат в основе не только процессов обследования и опознания, но также служат основой порождения или визуализации образа, происходящих в отсутствие физического стимула. Подобная трактовка оперативных единиц восприятия близка к теории схем Ф. Бартлета [65] и к понятию «общей эфферентной готовности» индивида, которое является центральным в моторной теории зрительного восприятия, развиваемой Л. Фестингером и сотр. [69]. Согласно этой теории осознанное зрительное восприятие контура объекта определяется «эфферентной готовностью» индивида к выполнению определенных движений глаз, рук, головы и туловища в ответ на поступающую зрительную информацию. Под эфферентной готовностью понимается совокупность заранее программируемых эфферентных инструкций (моторных программ), которые активизуются зрительной информацией и находятся в состоянии готовности к мгновенному использованию.

Эфферентная готовность, актуализируемая стимулом, может относиться как к развертыванию перцептивных и опознавательных действий, так и к реализации приспособительных, исполнительных действий. В последнем случае эфферентная готовность ускоряет реализацию исполнительных действий и может служить источником ошибочных действий.

Возвращаясь к характеристике оперативных единиц восприятия, следует сказать, что в них отражен не только субъективный план восприятия, но и объективная характеристика условий задачи и возможные стратегии и способы ее решения. В них содержится отражательный компонент (чувственная ткань, перцептивное значение и т. п.) и динамический, оперативный компонент (эфферентная готовность к дальнейшему развертыванию перцептивных действий, направленных на более полное формирование образа ситуации, готовность к визуализации и даже к реализации исполнительных действий в хорошо знакомых, несложных ситуациях). Это означает, что в оперативных единицах восприятия может иметь место слияние перцептивных значений с эфферентной готовностью к актуализации обобщенных моторных программ.

Сенсорные эталоны, равно как и оперативные единицы восприятия, следует рассматривать как определенные инструменты, орудия осуществления перцептивных и опознавательных действий. Эталоны опосредуют эти действия подобно тому, как практическая (трудовая) деятельность опосредуется орудием, а мыслительная -- словом.

Развитие восприятия приводит к созданию достаточно емкого алфавита оперативных единиц восприятия, т. е. определенной совокупности схем, перцептивных моделей окружения. Если на фазе построения образа и его трансформации в оперативные единицы восприятия происходит уподобление воспринимающих систем свойствам воздействия, то на фазе опознания или исполнительного действия на основе сложившихся оперативных единиц восприятия, характеристики и направленность процесса существенно изменяются. Эти изменения состоят в том, что субъект уже не только воссоздает с помощью перцептивных действий образ объекта, но и перекодирует, переводит получаемую информацию на язык оперативных единиц восприятия «ли перцептивных моделей, уже усвоенных. Иными словами, одновременно с уподоблением воспринимающих систем объекту происходит уподобление объекта субъекту, и только это двустороннее преобразование приводит к формированию полноценного, адекватного и вместе с тем субъективного образа объективной реальности.

Сказанное выше свидетельствует о том, что процессы восприятия активны, историчны и предметны. Последнее качество восприятия выступает в форме целостности, константности и осмысленности перцептивного образа. Восприятие целостно, поскольку оно отражает не изолированные качества раздражителей, а отношения между ними. С целостностью восприятия тесно связана его константность, под которой понимается относительная независимость воспринимаемых характеристик объекта от проекционных характеристик их отображений на рецепторные поверхности органов чувств. Источниками константности служат активные перцептивные действия. С помощью перцептивных операций из изменчивого потока стимуляции выделяется относительно инвариантная структура свойств предмета. Формирующиеся в самых разнообразных условиях оперативные единицы позволяют активно учитывать изменения проекционных свойств предмета и компенсировать их. В меру этого учета отражение предмета сохраняется неизменным как относительно движений объекта, так и относительно движений наблюдателя. Следовательно, изменения проекционных свойств предмета могут быть даже необходимыми для сохранения константности.

Как отмечалось, зрительная система обладает ярко выраженной манипулятивной способностью, которая, как и внешние перцептивные действия, является производной от практических, предметных действий. Одной из важнейших задач, решаемых этим перцептивным механизмом, является встречное изменение оперативных единиц восприятия, компенсирующее изменение стимуляции от объективно стабильного предмета. Способность манипулировать образом позволяет нам воспринимать стабильными и константными предметы, видимые под различным углом, с разного расстояния, а также в условиях вызванного движениями глаз относительного перемещения в поле зрения.

Манипуляции образом и оперативными единицами восприятия осуществляются при помощи особого класса перцептивных действий, которые получили название викарных. Благодаря викарным движениям глаз осуществляется анализ различных участков последовательного образа. Характерно, что викарные движения глаз наблюдаются после тахистоскопического предъявления изображений, слишком коротких для каких-либо поисковых движений глаз. Они наблюдаются и в условиях стабилизации изображения относительно сетчатки, во время сновидений, при представлении объекта в его отсутствие, при работе ⁽с визуализированными образами и т. д. В последних случаях они выполняют функции анализа и трансформации зрительных образов. Викарные перцептивные действия замещают действия с реальными объектами, предваряют и проектируют их. Механизм викарных перцептивных действий, по-видимому, состоит в избирательном изменении чувствительности отдельных участков сетчатки, управляемом малоамплитудными движениями глаз. Эти движения совершаются в зоне 2--5° и имеют форму либо дрейфа, либо быстрых скачков. Этот механизм получил наименование механизма функциональной [36].

В зависимости от сложности задачи, от наличия у субъекта предварительного опыта, в том числе и соответствующих задаче оперативных единиц восприятия, ее решение может потребовать включения различных перцептивных действий: обнаружения, идентификации, опознавания, информационного поиска и т. д. В свою очередь, каждое из этих действий может выполняться в более или менее полном составе перцептивных операций. Так, например, зрительная оценка удаленности возможна за счет учета большого числа различных признаков расстояния до объекта (диспаратность, монокулярный параллакс движения, различия в угловых размерах близких и далеких объектов, высота, положение объекта в поле зрения и т. д.). В зависимости от условий наблюдения используются те или другие признаки, и, хотя конкретные перцептивные операции в каждом случае различны, результат -- формирование представления об удаленности объекта -- оказывается примерно одинаковым. То же самое можно сказать о восприятии формы, которое возможно как при помощи осязания, так и зрительно. Процессы опознания могут совершаться как одноактные симультанные действия, так и приобретать развернутую форму сличения отдельных признаков объекта с признаками эталона.

Даже процесс обнаружения, который, казалось, занимает исходное положение в системе перцептивных действий, может включать в себя развернутые процессы информационного поиска, идентификации, сличения и опознания. Другими словами, в каждом отдельном случае в зависимости от задачи, от предметного содержания деятельности и опыта наблюдателя происходит актуализация или формирование адекватной условиям деятельности функциональной структуры перцептивных действий и операций.

При решении многих научных и особенно прикладных задач нередко приходится сталкиваться с ситуациями, выходящими за пределы «разрешающей способности» анализа макроструктуры познавательных процессов. Это в полной мере относится и к восприятию, которое в повседневной жизни и профессиональной деятельности чаще всего выступает в качестве операции. При этом оно, конечно, не перестает быть сложным психическим процессом. Термины симультанность или одноактность -- не более, чем эпитеты, маскирующие действительную сложность сформированных перцептивных действий. Поэтому для понимания и оптимизации перцептивных процессов необходимы средства микроструктурного анализа, необходимы своего рода зонды, с помощью которых оказалось бы возможным исследование хотя и кратковременных, но в высшей степени продуктивных психических процессов. Другими словами, для многих практических задач необходимы использование и разработка принципов анализа микроструктуры деятельности, которые позволили бы получить детальное описание перцептивных действий и операций и, что не менее важно, установить характер складывающихся между ними координации. Сказанное относится как к восприятию предметного окружения (включая анализ фаз восприятия в реальном масштабе времени -- микрогенетический аспект изучения восприятия), так и к исследованию процессов приема, хранения, использования и воспроизведения графической, символической и других видов информации.

Рассмотрим вначале ситуацию микрогенеза, т. е. актуального становления зрительного образа объекта. В многочисленных традиционных исследованиях выявлялись три-четыре фазы этого процесса. На первой фазе ответы испытуемых характеризовались как: восприятие отсутствует, диффузный фон, смутное чувство наличия формы и т. п. На второй фазе: аморфная форма, наличие линий, отдельные детали (без общего адекватного опознания), упрощенная форма (по сравнению с предъявленной), ложные гипотезы, обобщенная форма (без деталей), дополнение воспринятого и т. п. На третьей фазе: узнавание, уверенное восприятие формы, ясный гештальт, оптимальное восприятие формы, идентификация, интерпретация и т. п.

Во всех этих случаях исследователи намеренно затрудняли узнавание снижением контраста, увеличением удаленности и эксцентричности положения объекта в поле зрения и т. д. В одном из исследований микрогенеза восприятия, выполненного в контексте микроструктурного анализа, была получена не только качественная, но и количественная характеристика процесса. Б. М. Величковскому удалось восстановить временной ход микрогенеза восприятия объекта в порядковой и даже в метрической форме. Он рассматривает три класса перцептивных задач. В первый класс входят процессы локализации объекта в трехмерном пространстве, а также оценка его размеров. На решение этих задач уходит примерно 50 мс. Решение задач второго класса связано с возможностью оценки временной последовательности событий, что требует при интра- и интермодальных сочетаниях стимулов около 100 мс. В этот класс входят процессы восприятия светлоты и параметров движения объектов. Эти виды восприятия инвариантны относительно пространственного положения, а видимая яркость -- также и относительно длительности предъявления. Наконец, в третий класс перцептивных задач входят процессы восприятия формы объектов. В течение 100--150 мс с момента предъявления стимула объект выступает в восприятии как бесформенное и весьма лабильное образование. Требуется 200--300 мс, чтобы форма была воспринята как инвариантное целое, сохраняющее взаимное расположение своих частей во время разнообразных движений, наклонов, поворотов объектов в пространстве. Время восприятия ригидной формы зависит от скорости движения и от сложности формы, которая приблизительно пропорциональна числу элементов формы и случайности их расположения [11, 14].

В последних работах этого автора показано, что внутри пpoцессов восприятия фигуративных характеристик предметов отчетливо выделяются две самостоятельные стадии: на первой, более быстрой стадии происходит оценка общих очертаний, в частности, ориентации предмета в пространстве; на второй -- оценка спецификации внутренних деталей объекта. Для завершения второй стадии необходимым оказывается участие фокального внимания. Зрительное восприятие, таким образом, движется от локализации квазипредметных областей в пространстве и времени к последующему описанию общих очертаний этих областей и, наконец, к отчетливому восприятию предмета во всем многообразии его деталей. Все это позволяет говорить о различных уровнях построения образа предмета. Процесс микрогенеза представляет собой последовательное восхождение с уровня на уровень, регулируемое перцептивной или любой другой задачей, а также временными и энергетическими условиями стимуляции [14]. По мере этого восхождения в восприятие вовлекаются все новые системы функциональных блоков, операций и перцептивных действий. Эти материалы дают основание вернуться к обсуждавшейся выше проблеме перцептивных и вербальных значений и категорий. Минимальная задержка вербальной категоризации при зрительном восприятии равна 250-- 300 мс. За это время заканчивается перцептивная категоризация данных о локализации в трехмерном пространстве, параметрах движения, форме предмета. Легко видеть, что при целостном восприятии объектов в таком временном масштабе вербализация всей извлеченной перцептивной информации невозможна. Нужно учесть также, что каждая из перцептивных категорий имеет свою метрику. Очевидно, предел вербальной категоризации ставит наша кратковременная память. Если она и происходит, то лишь в отношении последней по времени (в шкале микрогенеза) выделенной перцептивной категории. Естественно, что при соответствующей установке наблюдатель может сделать любую из перечисленных категорий объектом целенаправленного перцептивного действия. Его результатом окажется вербальная категоризация. Наличие остальных также может быть зафиксировано в вербальной форме, но точность их абсолютной оценки будет существенно ниже по сравнению с категорией, выступающей предметом специального развернутого перцептивного действия.

Имеются данные, свидетельствующие о том, что последовательность фаз, реализующих микрогенез восприятия, может быть достаточно лабильной. В зависимости от задач и установок субъекта микрогенез может не проходить все стадии, а заканчиваться на любой из них. В зависимости от тех же обстоятельств и свойств стимуляции некоторые из стадий могут не участвовать в процессе восприятия. Так, например, на основании исследований микрогенеза выдвинута гипотеза о том, что аконстантное восприятие -- это нормальное восприятие, в микроструктуре которого «свернуты» некоторые низкоуровневые операции оценки положения объекта в трехмерном пространстве. Незавершенностью микрогенеза объясняется и такой тип восприятия, который принято называть импрессионистическим. Этот способ видения и в повседневной жизни, и в профессиональной деятельности занимает значительно больший удельный вес, чем внимательное, детальное рассматривание. Мы часто смотрим широким полем зрения, «не позволяя» микрогенезу завершиться отчетливым восприятием отдельного предмета. Приспособительный смысл этого способа восприятия состоит в том, что перцептивные системы открыты для приема ожидаемой или срочной информации. Исследования микрогенеза восприятия проводятся в настоящее время в достаточно широких масштабах. На их основе возможна оптимизация процессов управления различными транспортными системами, когда человек имеет дело не только с отображенной информацией, но должен ориентироваться в реальном пространстве среди реальных движущихся объектов.

Исследователи приходят к заключению, что полнота микрогенеза определяется перцептивной или практической и т. п. задачей. Так, например, в процессе формирования образа объекта с целью его последующего узнавания или запоминания будут выделяться различные признаки. Если же необходимо принять решение о целесообразности того или иного действия, то выделяемые признаки могут оказаться совсем другими по сравнению с мнемическими задачами. Именно для принятия решения необходимо формирование целостного, предметного, константного и категориального образа объекта или ситуации. Но такой образ, будучи необходим для принятия решения, обладает весьма ограниченными возможностями регуляции предстоящего действия. Он должен быть преобразован и перестроен в интересах действия. Эта перестройка идет в направлении его декомпозиции и дезинтеграции, выделения в нем отдельных перцептивных категорий, таких, как пространство, движение, истинная (а не константная) величина, форма и пр. И каждая из этих категорий должна найти адекватное отражение в моторных программах. Вполне вероятно, что микрогенез перцептивных категорий, наблюдающийся в процессе формирования образа, его композиции отличается от порядка выделения перцептивных категорий, участвующих в построении действия. Не исключен и обратный микрогенез, или обратная развертка целостности, в процессе декомпозиции образа и формирования моторных программ.

Учет этой реальной сложности требует отказа от простой линейной цепочки: восприятие, решение, действие, контроль. В более широких структурах деятельности, включающих указанные компоненты, трудно однозначно локализовать тот или иной компонент. Для их описания необходимы новые экспериментальные и концептуальные средства анализа.

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.

По-видимому, эти ситуации более близки к естественным условиям деятельности человека, когда от него требуется не столько полное воспроизведение предъявленного материала, сколько узнавание его, оценка степени полезности и отбор небольшой части информации, релевантной задачам деятельности. Естественно думать, что в таких ситуациях не всякое узнавание влечет за собой формирование реальных программ моторных инструкций для блока повторения (или исполнения). Особенно ясно это выступает при.анализе информационного поиска, в котором имеет место нечто вроде «отрицательного узнавания», когда наблюдатель оценивает информацию как бесполезную и поэтому не формирует реальную программу. Как показали многочисленные исследования, число хранимых программ может быть достаточно большим, хотя время их хранения ограничено. Как правило, в ситуациях реальной деятельности реализуется лишь часть сформировавшихся программ моторных инструкций. В то же время едва ли правильным будет заключение о том, что информация, которая не попала в блок повторения, теряется и совсем не используется в поведении. Возникает вопрос, какую позитивную функцию могут выполнять эти потенциальные, избыточные и не реализуемые в блоке повторения программы моторных инструкций? О том, что эти программы действительно могут выполнять определенные позитивные функции, можно судить по так называемому «быстрому чтению», при котором большая часть текста минует блок повторения.

Следовательно, в иерархической системе преобразования входной информации между блоками сканирования и опознания, с одной стороны, и блоком повторения -- с другой, могут находиться и другие блоки, обладающие двумя свойствами. Во-первых, скорость их работы должна быть соизмерима со скоростью блока опознавания. Во-вторых, объектом преобразования должны быть потенциальные, еще невербализованные программы моторных инструкций. Здесь мы вплотную подходим к продуктивным функциям описываемой системы переработки информации.

Блок-манипулятор. Выше была дана характеристика манипулятизной способности зрительной системы. В последние годы выполнен ряд исследований этой способности в русле микроструктурного анализа когнитивных процессов [8, 9, 16, 74]. Наиболее демонстративными являются эксперименты, выполненные по методике определения отсутствующего элемента. Суть этой методики состоит в следующем. Перед предъявлением последовательности цифр в одном и том же месте поля зрения испытуемому с помощью цифры-инструкции указывается величина алфавита (т. е. размер отрезка натурального ряда чисел, из которого будет выбрана последовательность). После этого испытуемому предъявляется ряд цифр, длина которого на единицу меньше величины алфавита. Испытуемый должен определить отсутствующую цифру. Цифры предъявлялись на 50 мс с межстимульными интервалами, равными 50 мс и более. Полученные результаты свидетельствуют о том, что испытуемые успешно решают задачу даже при коротких интервалах и длине ряда, равной 9 цифрам. При такой величине экспозиции и интервала времени явно недостаточно для проговаривания предъявленных цифр. Следовательно, испытуемые оперировали невербализованными потенциальными программами моторных инструкций. Формирование таких программ в описанной ситуации эксперимента было излишне, поскольку испытуемые заранее знали алфавит цифр, который им будет предъявлен. Задача испытуемых состояла в том, чтобы «зачеркнуть» потенциальные и избыточные программы. Однако поскольку цифры предъявлялись в случайном порядке, этого нельзя было делать механически по мере их предъявления. Эти программы нужно хранить и проделывать с ними определенные манипуляции, направленные на упорядочивание случайного ряда. Важной особенностью блока-манипулятора является то, что информация в него может поступать последовательно и учитываться после начала преобразований, осуществляющихся с уже имеющейся в нем информацией. Это обеспечивает непрерывность учета последовательно воспринимаемой информации.

Имеются данные и о трансформации образов геометрических; форм, которые осуществляются в блоке-манипуляторе с помощью операций (мысленного) сдвига, поворота, вращения образов. Работа блока-манипулятора имеет важное значение для переосмысления зрительной стимуляции, для предвосхищения нового положения объекта в пространстве и возможного изменения его формы. В блоке-манипуляторе возможно осуществление трансформаций сенсомоторных схем, наглядных образов и более сложных форм когнитивных репрезентаций, включая символические. Другими словами, он вносит вклад в переструктурирование образа ситуации, в приведение ее к виду, пригодному для принятия решения [33].

Блок семантической обработки информации. При обсуждении возможных преобразований информации, осуществляющихся на пути от запечатления следа в иконической памяти до его воспроизведения, возникает вопрос, возможно ли преобразование одних оперативных единиц в другие. Могут ли подобные преобразования (как и манипуляции с программами моторных инструкций) осуществляться до попадания информации в блок повторения? Для ответа на этот вопрос был проведен сравнительный эксперимент на двух группах испытуемых: экспериментальной, куда вошли опытные операторы-программисты, владеющие двоичной и восьмеричной системами счисления, и контрольной, куда вошли испытуемые, не знающие этих систем. Испытуемым на короткое время (от 80 до 1000 мс) 'предъявлялись 19 двоичных цифр. Время предъявления было таким, что обработать полученную информацию в блоке повторения было нельзя. Тем не менее испытуемые, владевшие навыком перекодирования, в большинстве случаев правильно воспроизводили весь предъявленный материал. Такие же результаты были получены и у испытуемых художников, которые применили другой способ перцептивной группировки информации. Они воспринимали нули как фон, а единицы как фигуры, что значительно уменьшало число объектов запоминания. Эти результаты дают основания для введения еще одного функционального блока, а именно блока семантической обработки невербализованной информации.

Таким образом, переработка воспринимаемой информации, преобразование одних перцептивных единиц в другие, более адекватные задачам деятельности, осуществляются в блоке-манипуляторе и в блоке семантической обработки невербализованной информации.

Приведенные результаты позволяют заключить, что при достаточно высокой степени тренировки исходная информация может, минуя слуховую память, непосредственно попадать в блок смысловой переработки. В блок повторения и соответственно в слуховую память переводится лишь достаточно важная информация, а не исходные сенсорные данные. Основным средством сохранения информации в кратковременной памяти и перевода ее в долговременную память служит явное или скрытое проговаривание. В долговременной памяти информация может храниться неограниченно.долгое время, по-видимому, в форме абстрактного графа логических высказываний, своего рода концептуального хранилища.

Такая организация взаимоотношений между зрительной и слуховой кратковременной памятью тем более рациональна, что зрительная система является действительно уникальной с точки зрения одномоментного охвата сложной ситуации и возможностей аналоговой трансформации первичного отображения реальности.

Описанная система переработки информации выполняет не только репродуктивные, но и продуктивные, в том числе и смыслообразующие функции. Дело в том, что кратковременная память работает не только в качестве устройства приема информации, но и является местом встречи потоков информации, поступающей из внешнего мира и из долговременной памяти. У субъекта всегда имеется собственная система сформировавшихся ранее оперативных единиц, которая участвует в приеме информации и обеспечивает второй аспект процесса уподобления, а именно уподобление объекта субъекту.

Наличие в системе переработки информации продуктивных блоков свидетельствует о существовании еще одной формы уподобления, а именно уподобления информации целям решения практических и мыслительных задач.

В заключение характеристики микроструктуры исходных уровней познавательных действий следует кратко остановиться на общих особенностях описанной системы переработки информации. Каждый из блоков этой схемы, как указывалось выше, вначале представлял собой некоторую теоретическую конструкцию, модель. Затем создавались экспериментальные условия, в которых тот или иной блок мог быть обнаружен в максимально чистом, т. е. изолированном от влияния других блоков, виде. Естественно, что это удавалось не всегда. С уверенностью можно лишь утверждать, что в экспериментальных ситуациях изучаемый блок выполнял доминирующую функцию. На основании имеющихся в настоящее время результатов перечень когнитивных операций и блоков может быть существенно расширен. Имеются и другие варианты репрезентации системы функциональных блоков, которые зависят от теоретических и практических задач, решаемых исследователем. Описанная система предназначена для понимания и детализации процессов формирования образно-концептуальной модели в естественных условиях деятельности оператора, т. е. она предназначена для описания и интерпретации живого 'процесса приема и переработки информации, а не только его искусственных лабораторных аналогов.

Из этих положений следует ряд важных выводов. Система приема и переработки информации полиструктурна и гетерархична. В процессе ее функционирования возможно участие не всех блоков, а различных их комбинаций. Общее правило состоит в том, что блоки не имеют своего жестко фиксированного места и, следовательно, временные характеристики их функционирования могут быть различными. Независимо от числа блоков, конституирующих реальный процесс, система представляет собой организованную целостность, т. е. характеризуется определенным расположением своих элементов и определенными типами координации их взаимодействий. Организация системы переработки информации в высшей степени динамична, и ее динамика определяется как движением *информации, так и связями со средой. В описанной системе менее всего фиксированы продуктивные блоки: блок-манипулятор и блоксемантической переработки. В ряде ситуаций они «перемещаются» практически ко входу зрительной системы, когда извлечение смысла ситуации как бы предшествует ее восприятию. В настоящее время высказываются находящие известное подтверждение гипотезы о существовании предкатегориальной селекции, о квазисемантических преобразованиях, которые выполняются на уровнях иконической памяти и даже сенсорного регистра.

Исследователи кратковременной памяти в настоящее время ищут новые концептуальные схемы ее описания. Блочные модели памяти заменяются многомерными пространственными моделями. В экспериментальных и теоретических исследованиях преодолеваются распространенные хронологические и иерархические модели и ставятся задачи построения моделей, адекватно описывающих эффекты одновременной обработки сенсорной и семантической информации. Объяснение подобных эффектов требует обращения к психологическим и психолингвистическим исследованиям значения и смысла на образном и вербальном уровнях [151, 67]. Такие исследования свидетельствуют о близости (и даже тождественности) семантических структур образной и вербальной репрезентации явлений на уровнях глубинной семантики. Другими словами, постепенно преодолевается разрыв между сенсорными и перцептивными эталонами, мнемическими схемами, невербализованными программами моторных инструкций и значением, т. е. то, что казалось нижележащим, досемантическим уровнем, может вполне соседствовать с осознанным уровнем вербальной обработки информации и даже превосходить его по ряду параметров, в первую очередь по продуктивности. Эргономика и инженерная психология не могут оставить без внимания эти исследования познавательной деятельности, так как оптимизация образного, знакового и символического представления информации на средствах отображения -- это существенный резерв повышения эффективности деятельности операторов в человеко-машинных системах.

Таким образом, микроструктурный анализ когнитивных процессов все дальше и дальше отходит от первоначальных упрощенных представлений, характерных для информационно-кибернетического.подхода. Значительно больше внимания уделяется психологическим характеристикам операций и функциональных блоков, преодолен постулат простой последовательности выполнения элементарных операций. Данные микроструктурного анализа успешно используются для интерпретации процессов информационной подготовки и принятия решения. Разумеется, было бы наивно предполагать, что сложная мыслительная деятельность может быть составлена из функциональных блоков. В то же время имеющиеся результаты микроструктурного анализа свидетельствуют о неадекватности многих представлений о мыслительной деятельности, возникших без учета реальной сложности преобразований, в том числе и семантических, выполняемых на уровнях восприятия, памяти, перцептивно-моторных схем и т. д.

4.4 Информационная подготовка решения