Система переработки информации человеком

Важным элементом информационных процессов в СЧМ является система переработки информации (СПИ) человеком. Согласно современным представле­ниям, переработка каждой порции информации осу­ществляется в мозгу человека в несколько этапов. Их количество, последовательность, длительность, а так-

же достигаемая в конечном счете полнота извлечения информации из сигнала определяется многими как объективными, так и субъективными личностными фак­торами. Осуществление каждого из этапов связывает­ся с определенными гипотетическими блоками СПИ (рис. 2.1). Следует особо подчеркнуть, что показанные здесь блоки (структурные элементы СПИ) в большей своей части являются условными, им не обязательно соответствуют различные нервные структуры [128].

Согласно приведенной на рис. 2.1 модели сигналы внешней среды, например, средств отображения ин­формации, поступают в рецепторы (от лат. receptor — принимающий), т. е. воспринимающие устройства че­ловека. Человек привносит в каждый элементарный акт информационного взаимодействия со средой свои цели, стратегии, ожидания, которые проявляются в целом комплексе преднастроечных изменений в организме, упреждающих будущие события. В основе таких изменений лежат специфические информационные

Рис. 2.1. Функциональная модель системы переработки

информации, включенной в общую структуру

деятельности: СПП — сенсорно-перцептивные процессы;

АЦП — процессы антиципации; ППР — процессы принятия

решения; — основные информационные потоки; — сигналы

обратной связи (информация о результатах

предшествующих действий); — управляющие и

модулирующие влияния.

процес­сы, выделенные в модели в блок АЦП (антиципационные процессы). В зависимости от характера этих изме­нений часть внешних воздействий преобразуется в сенсорные (от лат sensus — чувство, ощущение) сиг­налы, которые подвергаются некоторому циклу преоб­разований, составляющих содержание сенсорно-пер­цептивных процессов (от лат. perseptio — восприятие). Часть выделенных при этом информативных призна­ков включается в процессы активного синтеза, в кото­ром участвует также активированная в соответствии со смыслом и ценностью для субъекта часть тезауруса (от греч. thesaurus — запас). У человека в роли тезау­руса выступает запас знаний, зафиксированных в его долговременной памяти.

В зависимости от характера ситуации и стоящих перед человеком целей, сигнал может потребовать от него на разных этапах переработки принятия опре­деленных решений. Эти решения могут носить раз­личный характер. Например, это может быть реше­ние о возможности отнесения данного сигнала к тому или иному классу, т. е. его идентификация. Могут при­ниматься также решения о необходимости осуществ­ления того или иного управляющего воздействия, кор­рекции целей, изменения стратегий или программ поведения и т. п. Последний случай предполагает так­же включение антиципационных процессов. Наконец, реализация управляющего воздействия в соответствии с принятым решением и постоянно корректируемы­ми программами сопровождается поступлением на сенсорный вход системы весьма важных с точки зре­ния организации адаптивного поведения сигналов об­ратной связи (пунктирные линии на рис. 2.1), инфор­мирующих оператора о ходе выполнения действия и о достигнутых при этом результатах. Таким образом формируется замкнутый контур циркуляции инфор­мации [128].

Процесс переработки информации человеком мож­но представить как некоторое множество, состоящее из частично перекрывающихся подмножеств. Поэтому показанные на рис. 2.1 функциональные блоки тесно взаимосвязаны. Общность некоторых аспектов приня­тия решения и антиципации была показана ранее. Соединяет в себе элементы этих блоков и такой важ­ный процесс, как целеполагание. Процессы принятия решения и сенсорно-перцептивные процессы высту­пают в единстве на этапах обнаружения и опознания сигналов. Интеграция сенсорно-перцептивных про­цессов и антиципация проявляется в таких феноменах, как ожидание, бдительность и т. д.

В целом роль и место информационных процессов в структуре деятельности и поведения определяются тем, что они, с одной стороны, опосредуют объектив­ные внешние условия, а с другой стороны, опосредуют потребности, мотивы, установки, трансформируют их на основе имеющихся знаний и навыков в цели, стра­тегии и программы поведения, обеспечивают возмож­ность постепенного контроля за ходом их реализации и при необходимости их коррекцию в интересах дос­тижения полезного результата [128].

Как следует из рис. 2.1, СПИ включает в себя ин­формационные процессы, а также вспомогательные подсистемы, обеспечивающие их нормальное проте­кание. К числу основных информационных процессов относятся процессы принятия решения, антиципационные и сенсорно-перцептивные процессы. Процес­сы принятия решения достаточно подробно были рас­смотрены раньше, поэтому на них больше пока останавливаться не будем. Антиципационные и сен­сорно-перцептивные процессы рассмотрим более подробно.

Антиципация рассматривается как частный случай присущего всем живым организмам приспособитель­ного механизма, названного П.К. Анохиным опережа­ющим отражением действительности, как проявление действия этого механизма на уровне психики [6]. В структуру антиципации включают следующие про­цессы:

■ синтез субъективных моделей будущего — вероятност­ное прогнозирование;

■ сопоставление этих моделей по критерию предполагае­мой вероятности реализации и выбор наиболее вероятной модели в качестве фактора регуляции поведения;

■ осуществление упреждающих изменений в организме,
направленных на достижение максимальной готовности к
будущим событиям (оперативная преднастройка);

■ программирование активного поведения в ближайшем и отдаленном будущем (целеполагание, выработка планов, стратегий и программы действий и т. п.).

Все эти процессы в большей или меньшей степе­ни связаны с вероятностным прогнозированием. Под ним понимается предвосхищение будущего, основан­ное на вероятностной структуре прошлого опыта и ин­формации о наличной ситуации. Вероятностное про­гнозирование может быть ориентировано как на отдаленную, так и на ближайшую перспективу. Кро­ме того, оно может быть обусловлено преимуществен­но внешними (ситуационными) или внутренними (мотивационными) факторами. Соотношение этих двух факторов может широко варьировать, соответственно варьируют и функции, выполняемые синтезируемы­ми моделями в организации поведения. Крайними, полярными их проявлениями являются «ожидание» (когда ход событий рассматривается как не завися­щий от субъекта) и «желание» (модель потребного будущего, являющаяся регулятором активного пове­дения человека). Однако в любом случае характер вероятного прогнозирования обусловлен субъектив­ными вероятностями человека.

Субъективная вероятность представляет собой численное выражение уверенности конкретного лица в том, что данное событие в действительности произой­дет. Именно в соответствии с этой уверенностью и предпочитает действовать человек. Таким образом, субъективная вероятность является не столько харак­теристикой самих событий, сколько характеристикой человека, производящего классификацию этих собы­тий. Она отражает собственную информацию и мне­ние человека о возможном наступлении тех или иных событий. Формирование субъективных вероятностей может соответствовать различным подходам к форми­рованию вероятности [42].

1. Прямое оценивание частоты наблюдаемых собы­тий. Многочисленные эксперименты показывают, что люди в среднем хорошо определяют относи­тельную частоту оцениваемых событий. Например, ошибки в определении постоянного процентного соотношения исходов бинарных событий не превышает 5%, при этом тренировка и опыт слабо влияют на результаты оценивания. Установлено, что возможные ошибки в оценивании частоты со­бытий часто связаны с эмоциями. Люди охотно верят гипотезам о статистических свойствах сово­купностей. Например, последовательности собы­тий в азартных играх ошибочно приписывается причинная зависимость или определенная законо­мерность.

2. Использование данных, причинно связанных с рас­сматриваемым событием. В этом случае находится условная вероятность события при имеющихся данных. Примером может служить прогноз пого­ды как определение вероятности выпадения дождя. Субъективность оценок связана как с недостаточ­ностью данных, так и с неадекватностью моделей. При обоих рассмотренных путях формирования субъективных вероятностей существует тенденция недооценивать малые вероятности и завышать большие значения.

3. Подсознательный учет множества хранящихся фактов и впечатлений. Обычно перед принятием конкретного решения приходится производить пе­реоценку случайных вероятностей различных аль­тернатив при уточнении сведений о ситуации. Эксперименты показывают, что обычно субъектив­ные оценки апостериорных вероятностей изменя­ются в том же направлении (уменьшаются или увеличиваются), что и при вычислении их по пра­вилу Бейсса, но не достигают теоретических (вы­численных) значений. Это свидетельствует о том, что люди обычно не могут полностью извлечь всю информацию из полученных сведений и изменить апостериорные вероятности в соответствии с дан­ными наблюдений. Существует определенный «кон­серватизм вывода», т. е. люди склонны не прида­вать фактам их полного значения [42].

Рассмотрим основные отличия между объективны­ми и субъективными вероятностями. Первые призна­ют существование вероятности в объективном мире и определяют ее как меру возможности тех или иных объективных событий. Второе понимание признает существование вероятности только в человеческом уме и определяет ее как меру человеческого знания. Мате­матическая теория вероятности отвлечена от природы вероятности и поэтому может быть одинаково пригод­на для вычислений обоих видов вероятности. Систем­ный подход к природе вероятности состоит в призна­нии существования как вероятности объективных событий, так и вероятности человеческих суждений. Причем во многих случаях субъективные вероятности достаточно близки к объективным, более точно описы­вают поведение человека.

Таким образом, изменение понимания исходных предпосылок теории информации приводит к измене­нию понимания ее математического аппарата (форма­лизма). От понимания этого формализма как статичес­кого, многозначного и объективного приходим к прямо противоположному его пониманию как нестатического, однозначного и субъективного. Это открывает пе­ред теорией информации дорогу к точным, наиболее совершенным и объективным областям знаний, по­скольку возможность точных (а не вероятностных) предсказаний в практической деятельности человека ценится достаточно высоко [65].

К числу важнейших информационных процессов относятся также сенсорно-перцептивные процессы (СПП). Под ними понимают совокупность преобразо­ваний, которым подвергается сенсорная информация, поступающая на вход СПИ, прежде чем она превра­тится в «собственные» управляющие сигналы систе­мы либо будет зафиксирована в памяти человека.

Из всего многообразия физических явлений, про­исходящих в окружающем мире, человеческому вос­приятию доступна лишь небольшая, но биологически важная их часть, а именно:

■ спектр магнитного излучения, связанный с возникнове­нием температурного чувства;

■ инфракрасная часть спектра, которая может также кос­венно стимулировать температурное чувство благодаря его нагревающему воздействию;

■ видимая часть спектра (380—760 нм), связанная с форми­рованием зрительных впечатлений;

■ некоторые виды механических и гравитационных воздей­ствий, включая и акустические, воспринимаемых благо даря наличию механических чувств: слуха, чувства равно­весия, давления, боли и др.;

■ обоняние и вкус, выделяемые в сферу химических чувств и обеспечивающие чувствительность человека к вкусо­вым качествам и запахам.

Помимо перечисленных сигналов внешней среды на вход СПИ поступают сигналы обратной связи, а также сигналы, формируемые внутренней средой орга­низма. Одним их примеров таких сигналов могут быть кинестезические (проприоцептивные) сигналы, несу­щие информацию о движении человека, положении частей его тела и прилагаемых им мышечных усилиях. Эти сигналы также включаются в процесс переработ­ки информации.

Диапазон потенциально воспринимаемых челове­ком сигналов (область адекватного отражения) огра­ничен верхними и нижними абсолютными порогами. Причинами этих ограничений являются как биофизи­ческие, так и геометрические особенности перифери­ческих отделов сенсорной системы. Однако в каждый момент времени только лишь часть потенциально воз­можных сигналов может отображаться человеком в множестве впечатлений. Одной из причин этого явля­ется ограниченность ресурсов СПИ. Другая причина обусловлена тем, что разрешающая способность СПИ подвержена флюктуациям в связи с динамикой психи­ческих состояний субъекта, его индивидуальными осо­бенностями, условиями решаемой им задачи, субъек­тивным отношением к ней и т. п. Поэтому пороги ощущений являются случайными величинами, завися­щими не столько от собственных свойств сенсорной системы, сколько от рабочих характеристик человека в целом, включающих в числе прочих и особенности процессов принятия решений в соответствии с избран­ной стратегией поведения. Следовательно и характе­ристики СПП могут широко варьировать в зависимо­сти от особенностей стратегии субъекта.

Под воздействием поступающих на вход СПИ сигналов у человека формируется перцептивный (чув­ственный) образ. Под ним понимается субъективное отражение в сознании человека свойств действующей на него ситуации. Формирование перцептивного об­раза является фазным процессом и включает в себя ряд этапов: обнаружение, различие, опознание, интер­претация. Обнаружение — стадия восприятия, на ко­торой субъект выделяет объект из фона, но еще не может судить о его свойствах. Различение — стадия, на которой наблюдатель способен раздельно воспри­нимать два объекта, расположенных рядом (либо два состояния одного объекта), выделить детали объек­тов. Опознание (идентификация) — стадия восприя­тия, на которой наблюдатель выделяет существенные признаки объекта и относит его к определенному классу [93].

Все рассмотренные этапы могут входить в каче­стве составляющих элементов в развернутый процесс переработки качественных аспектов содержащейся в сигнале информации, обозначаемый как интерпрета­ция. В ходе интерпретации формируется не только целостное представление об объекте, но и происходит дополнение, а при необходимости и коррекция сенсор­ных данных некоторой информацией, извлеченной из памяти. Интерпретация делает возможным выявление смысла сигнала, включение его в состав концептуаль­ной модели ситуации, вероятностное прогнозирование дальнейшего хода событий, принятие соответствующих решений и т. п.

Важное значение в замкнутом контуре процесса переработки информации играет психомоторика че­ловека. Под ней понимается объективизация всех форм психического отражения определяемыми ими движениями [132]. В более узком и конкретном пла­не психомоторика есть реализация психической де­ятельности посредством движений. Объективно пси­хомоторика проявляется в психомоторных процессах, которые также можно отнести к числу информаци­онных процессов. Основанием для этого является, во-первых, то, что включение их в состав СПИ позволя­ет образовать замкнутый контур переработки инфор­мации, т. е. придать информационным процессам управляемый характер (с точки зрения кибернетики управление может проходить только в замкнутом контуре), а во-вторых, тот факт, что выполнение любого, даже простейшего действия человеком со­провождается переработкой определенного количе­ства информации. Отановимся лишь на важнейшем виде управляющих воздействий — исполнительных действиях. Под ними понимается приобретенное в результате обучения и повторения умение решать трудовую задачу, оперируя орудиями труда (ручной инструмент, органы управления и контроля и т. и.) с заданной скоростью и точностью. В зависимости от вида деятельности удельный вес исполнительных движений может быть различным. Эти действия мо­гут совершаться либо эпизодически, либо занимать большую часть рабочего времени. Иными словами, в структуре деятельности они могут занимать место основной цели или выступать в качестве средства достижения цели. В первом случае деятельность бу­дет по-преимуществу исполнительной (например, оператор-технолог). Условием успешного выполне­ния деятельности является формирование, нередко длительное, соответствующих навыков и умений ра­боты с весьма разнообразными инструментами или сложными органами управления. Во втором случае основным содержанием выступают познавательные действия; исполнительные, моторные акты, как пра­вило, просты и не требуют специального научения. Подобная характеристика справедлива и для испол­нительных действий, совершаемых в быту, в игре, в спорте и т. п. [215].