Сканирование кп

Свой основной эксперимент Стернберг (Sternberg, 1966) поставил с целью изучить, каким образом происходит извлечение информации из КП? Может ли вся информация обследоваться одновременно — с помощью какого-то процесса параллельного сканирования? Или же сканирование производится последовательно, так что каждый элемент или структурная единица прочитывается одна за другой? Для выяснения этого и других вопросов Стернберг разработал следующую задачу. Каждый испытуемый участвовал в ряде проб, и в каждой пробе ему сначала предъявляли "стандартный набор", например, от одной до пяти цифр (примером набора из четырех цифр может служить 2, 4, 7, 3). Число элементов в наборе было меньше объема КП, и испытуемого просили запомнить их. Затем ему предъявляли "контрольный стимул" - одну цифру. Испытуемый должен был определить: была эта цифра в предъявленном ранее наборе или нет и нажать на одну из двух кнопок. В данном опыте измерялось время реакции (ВР) испытуемого – промежуток времени между предъявлением контрольного стимула и нажатием на кнопку.

Выяснив, как изменяется ВР с изменением количества элементов в предъявляемом наборе цифр, можно судить о том, как испытуемый перерабатывает предъявленную информацию.

Стернберг предположил, что испытуемые могут использовать три стратегии сканирования содержания КП. Стратегия параллельного сканирования, при которой испытуемый может обследовать сразу все, что содержится в КП, и добавление одной цифры к стандартному набору не окажет никакого влияния на ВР. В этом случае зависимость ВР от числа элементов в стандартном наборе стимулов должен иметь вид графика, представленном на лис. 5А.

Стратегия последовательного сканирования, при которой испытуемый сравнивает контрольный стимул одновременно лишь с одним из элементов стандартного набора. В этом случае каждый элемент, добавляемый к стандартному набору, будет удлинять время ВР. При этом должен получиться график, подобный представленному на рис. 5Б.

Рис. 5. Эксперимент Стернберга со сканированием памяти (Sternberg, 1966):

А - зависимость времени реакции от величины стандартного набора, ожидаемая в соответствии с гипотезой параллельного сканирования;

Б - то же в соответствии с гипотезой последовательного сканирования;

В - подлинные результаты, полученные в задаче со сканированием

Рассмотрим эту гипотезу последовательного сканирования более подробно. Мы предположили, что процесс выполнения испытуемым задания состоит из трех этапов, каждый из которых занимает какую-то часть всего затрачиваемого времени. Допустим, что испытуемый затрачивает е миллисекунд на то, чтобы закодировать контрольный стимул, с миллисекунд на сравнение одного элемента стандартного набора с этим стимулом и г миллисекунд на третий этап (дачу ответа). Если стандартный набор состоит только из одного элемента, испытуемый сможет выполнить задание за е+с+г миллисекунд - это и будет его ВР. Допустим теперь, что в стандартном наборе 5 элементов и ни один из них не соответствует контрольному стимулу. Испытуемый даст в этом случае отрицательный ответ, и его ВР составит е+с+с+с+с+с+г миллисекунд. В общем случае время, затрачиваемое испытуемым на то, чтобы дать в аналогичной ситуации отрицательный ответ, будет равно e+s -c+r, где s - число элементов в стандартном наборе. Если построить график зависимости ВР от д, получится прямая линия. Ее можно описать уравнением ВР=(е+г)+(д -с). Таким образом, наклон этой линии будет равен с. Иными словами, если бы какой-нибудь испытуемый выполнял это задание и мы построили бы график зависимости его ВР при отрицательных ответах от величины стандартного набора. то получилась бы прямая линия. Наклон этой прямой теоретически будет соответствовать тому времени (с), которое испытуемый затрачивает на одно сравнение. ВР при s = 0 - это время, необходимое для того, чтобы закодировать стимул (е) и дать ответ (г).

Отрицательный ответ об отсутствии стимула может быть дан лишь после того, как испытуемый сопоставит с контрольным стимулом все элементы стандартного набора; иначе как бы он мог выяснить, что контрольного стимула в этом наборе не было. В случае же положительных ответов испытуемый может прекратить сравнение, обнаружив соответствие одного из элементов стандартного набора контрольному элементу, но возможно он будет производить сравнение до полного исчерпания всего набора стимулов. Таким образом, возможны две стратегии последовательного сканирования – стратегия последовательного самопрекращающегося сканирования и стратегия полного сканирования. При первой стратегии испытуемый прекращает сканирование, как только он найдет элемент, соответствующий контрольному стимулу, а при второй – испытуемый независимо от того, обнаружил он соответствующий элемент или нет, просматривает на стадии сравнения весь стандартный набор.

Решающим критерием при выборе между гипотезами "самопрекращения" и "полного просмотра" служит угол наклона функции ВР для положительных ответов. Когда испытуемый обнаруживает соответствие между контрольным стимулом и одним из элементов стандартного набора, в среднем это происходит после просмотра половины набора. В соответствии с гипотезой самопрекращения это означало бы, что в тех случаях, когда ответ положительный, испытуемый прекратит сканирование, дойдя (в среднем) до середины набора, а в случае отрицательного ответа будет доводить этот процесс до конца. Если испытуемый сам прекращает сканирование, то при положительном ответе он производит в среднем (s+1)/2 сравнений. Его ВР при положительных ответах составит e+r+[(s+1)/2]-c. Если преобразовать эту формулу так, чтобы представить ВР как функцию s (при этом получим W^:=(e+r+c/2)+[(c/2)s}), то окажется, что наклон графика для положительных ответов вдвое меньше, чем для отрицательных (с/2 для положительных и с - для отрицательных). В отличие от этого гипотеза полного просмотра утверждает, что этап сравнения при положительных и отрицательных ответах одинаков - в обоих случаях производятся все возможные сравнения — и поэтому такого различия в наклоне графика не должно быть (в обоих случаях наклоны будут равны с).

Таким образом у Стернберга имелись три гипотезы. Одна из них — это гипотеза параллельного сканирования, которая предсказывает, что зависимость ВР от s будет выражаться горизонтальной прямой как для положительных, так и для отрицательных ответов (рис. 5, А). Две другие гипотезы — это варианты гипотезы последовательного сканирования, согласно которой сравнения производятся по одному элементу, а ВР возрастает с увеличением числа элементов в стандартном наборе (рис. 5, Б). В одном из вариантов предполагается, что сканирование — процесс самопрекращающийся. В этом случае наклон графика для положительных ответов будет вдвое меньше, чем для отрицательных. Согласно другому варианту, сканирование носит исчерпывающий характер и никакого различия между графиками для положительных и отрицательных ответов быть не должно.

Результаты, полученные Стернбергом, подтверждают третью гипотезу полного сканирования. Хотя она и противоречит нашим интуитивным ожиданиям ей можно найти объяснение. Процесс сканирования КП можно разделить на два компонента. Один из них — это акт сравнения как таковой, другой — принятие решения относительно результатов сравнения.

В случае самопрекращающегося процесса сканирование КП можно было бы представить следующим образом: сравни, решай, сравни, решай и т.д. до тех пор, пока не будет обнаружено соответствие (принято решение "да") или пока не будет исчерпан стандартный набор. Исчерпывающий же процесс будет иметь вид: сравни, сравни, сравни и так до конца стандартного набора, наконец, решай. Если принятие решения занимает намного больше времени, чем сравнение, то нетрудно понять, что исчерпывающее сканирование может оказаться более выгодным: оно требует только однократного принятия решения. Таким образом, исчерпывающее сканирование будет более эффективным в том случае, если испытуемый может производить сравнения очень быстро - так быстро, что ему было бы трудно останавливаться для того, чтобы принимать решения.

Если такое объяснение исчерпывающего сканирования верно, то сравнение должно занимать очень мало времени. Это можно проверить, вычислив наклон графика зависимости ВР от величины стандартного набора, так как теоретически этот наклон соответствует времени, которое нужно затратить на сравнение контрольного стимула с одним элементом стандартного набора. Подсчеты подтверждают предположение об очень быстром сравнении. Из графика на рис. 5В можно заключить испытуемый затрачивает 0,035 с на сравнение контрольного стимула с одним элементом стандартного набора. Из этого нетрудно вычислить, что испытуемый может произвести около 30 таких сравнений за одну секунду.

Такая высокая скорость сопоставления позволяет думать, что сравнения производятся не на основе словесных меток, представленных в КП акустически в результате внутреннего "проговаривания". Относительно малая скорость внутренней речи позволяет испытуемому акустически повторять всего лишь около шести элементов в секунду, то есть испытуемый смог бы выполнить не более шести сопоставлений в секунду. При этом наклон графика ВР соответствовал бы примерно 170 мс, тогда как фактически наблюдаемый наклон соответствует 35 мс. Поэтому сопоставления вряд ли могут быть акустическими. Стернберг (Sternberg, 1967) предположил, что сравниваются не акустические, а зрительные коды.

Для проверки этого предположения Стернберг (Sternberg, 1967) провел опыт, в котором предъявлял контрольный стимул то в частично замаскированной, то в "нормальной" форме. Для маскировки на контрольный стимул накладывали узор в виде шахматной доски. Точка пересечения графика зависимости ВР от величины стандартного набора с осью ординат для замаскированного стимула оказалась выше, чем для нормального. При этом возрастал также наклон графика, который соответствует времени, затрачиваемому на сравнение. Факт изменения наклона говорит о том, что сравнивались не названия, а зрительные образы. Однако у хорошо натренированных испытуемых наклон графика изменялся очень мало. Это указывает на то, что для сравнения использовались не первичные сенсорные образы. Маскировка контрольного стимула приводила к резкому искажению сенсорного образа, и его использование для сравнения сильно увеличивало бы время сравнения. А между тем наклон графика, отражающий это время, изменялся незначительно; значит, со стандартным набором сравнивался, видимо, не сенсорный образ. Можно считать, что код стимула, используемого испытуемыми в задаче Стернберга, является зрительным, но не сенсорным — это зрительный код кратковременной памяти.