CC BY
15
выполнение оператором задачи и его (оператора) когнитивное / эмоциональное состояние. Этот экспериментальный результат опровергает прежнее теоретическое предположение о том, что люди наилучшим образом поддерживаются механизацией таких фаз информационно-когнитивного процесса, как приобретение информации и осуществление действия. Выяснилось, что указанное теоретическое предположение неверно для любых типов задач и что, скорее, тип механизации, наилучшим образом поддерживающий оператора, - тип, который поддерживает когнитивные ресурсы оператора, наиболее активизируемые выполняемой задачей. Механизация же, не поддерживающая актуальные когнитивные ресурсы, несет с собой множество потенциальных проблем.
В заключение авторы отмечают, что проведенное ими исследование «способно обеспечить конструкторов механизированных систем ценным материалом для лучшего понимания когнитивных требований к конструируемым системам. С позиций идентификации таких когнитивных требований серьезному рассмотрению должно подвергнуться осуществление механизации, если от механизации вообще ожидается какая-либо польза. Игнорирование этой проблемы ставит под вопрос способность оператора механизированных систем выполнять свою работу» (с. 324).
А.А. Али-заде
2014.02.007. ГУТЦВИЛЛЕР Р., КЛЕГГ Б. РОЛЬ РАБОЧЕЙ ПАМЯТИ НА РАЗНЫХ УРОВНЯХ ОСОЗНАНИЯ СИТУАЦИИ. GUTZWILLER R., CLEGG B. The role of working memory in levels of situation awareness // Journal of cognitive engineering and decision making. - 2013. - Vol. 7, N 2. - P. 141-154. - D0I:10.1177/15553434 12451749. - Mode of access: http://edm.sagepub.eom/content/7/2/141
Ключевые слова: рабочая память; осознание ситуации; индивидуальные различия; когнитивные процессы; решение задач; когнитивные конструкты.
Авторы из США (Университет штата Колорадо) исследуют взаимосвязь таких ключевых элементов когнитивного процесса решения задач в динамичных средах, как осознание ситуации и рабочая память.
Ключевым аспектом успешной ориентации человека в сложных динамичных средах, пишут авторы, является его способность не только собирать информацию, но и понимать ее значение в более широком контексте выполняемой целевой задачи. Более широкий контекст - это также способность предвосхищать события в этих средах и таким образом формировать понимание будущих их состояний. На когнитивных компонентах таких процессов вот уже более двух десятилетий сосредоточены исследования когнитивного состояния человека, определяемого как осознание ситуации (ОС). «Понятие ОС описывает человеческое восприятие, знание и понимание в контексте решения динамических задач и, согласно общепринятому определению ОС, представляет структурированное восприятие среды в данное время и данном месте, понимание смысла средовой структуры и проектирование ее состояния на близкое будущее» (с. 141). Эти три момента - восприятие, понимание и проектирование - составляют исследуемые уровни когнитивного процесса, формирующего ОС.
Важный компонент когнитивного процесса формирования ОС - индивидуальные различия людей во внимании и памяти, что обусловливает необходимость понятия рабочей памяти (РП) и установления связи между понятиями РП и ОС. В прикладных исследованиях когнитивных процессов полагается, что РП функционирует в качестве «сита» для ОС, формируя ОС по опытной информации. Влияние РП на ОС особенно очевидно в таких сферах решения динамичных задач, как, например, авиация. Обычно РП -важный прогнозист ОС, но эта связь ослабляется с ростом опыта оператора: опытный оператор уже обучен (собственным опытом РП) эффективно действовать в непредсказуемо динамичных средах, и ему не так уж нужен «учебник» РП. Точнее говоря, для опытного оператора влияние РП на ОС не исчезает, оно просто иное, чем для оператора с небольшим опытом. Оно преобразуется в умение правильно осознать ситуацию и принять правильное по ней решение. В частности, экспериментально показано, что РП определяет успешное распределение визуального внимания, отфильтровывая средовые помехи.
Однако, несмотря на установленные основания влияния РП на ОС, специфическая роль РП в формировании ОС слабо исследована. Между тем существуют три очевидных аспекта исследования
этой роли. Один из них - тенденция трактовать ОС как отдельное, самостоятельное, общее понятие, а не в качестве тестируемого звена, уровня когнитивного процесса. Другой аспект связан с индексацией РП на основе отдельной задачи, что не позволяет проявить общий конструкт РП. Наконец, третий аспект связи РП с ОС открывается практикой запутывания этой связи, когда эта связь фиксируется исключительно как вызов данной ситуацией памяти определенных типов информации или состояний системы, что, конечно, мало проясняет роль сложного конструкта РП в сложном конструкте ОС.
Необходимо «отсортировывать» когнитивные процессы на уровни РП и ОС, а каждый из этих уровней - на подуровни, и только тогда можно будет выявить разные аспекты ОС, выявить ОС как структурированный феномен и понять механизм, по которому РП детерминирует ОС. Например, наблюдение использует когнитивный ресурс внимания, а следующего уровня процессы анализа и интеграции информации или проектирования будущего состояния среды зависят уже в большой мере от памяти. Структурирование ОС на компоненты позволяет повысить понимание того, как операторы выстраивают ОС. Также показано, что различные уровни ОС способны обеспечить детальную информацию, касающуюся эффектов событий, и каждый уровень дает свою перспективу в отношении влияния на ОС, например, нового замысла или нового тренинга. Иллюстрацией-критерием здесь представляется оценка ОС в общих сообщениях авиационных инцидентов, где заключение в целом об ошибочном осознании ситуации формулируется на основе выявления уровней ОС, на которых произошли разнородные ошибки, т.е. на основе структурирования ошибочности ОС.
Некоторые теоретические интерпретации РП почти идеальны для исследования влияния РП на ОС. Так, это относится к идее о том, что РП представляет отдельный конструкт, составленный из множества отложенных в РП «задач, сохраняющихся во времени» (span tasks). Эти задачи и загружают РП как конструкт «длинной памяти», в отличие от задач, которые представляют «короткую память», не оказывающую влияния на ОС. В некоторых фундаментальных исследованиях связи между РП и ОС исследователи предварительно проводят только отдельный тест РП или комбинацию такого теста с другой метрикой. Но чтобы прийти от этого предва-
рительного конструкта к финальному конструкту, лучше представляющему РП, требуется протестировать множество уместных вариантов. Такое тестирование осуществляется методами факторного анализа, который обязательно показывает связную структуру РП, т.е. выявляет РП как фактор формирования ОС.
Что же касается измерения ОС, то существуют два широко используемых метода: глобальная техника оценки осознания ситуации (ГТООС) (situation awareness global assessment technique) и современный метод оценки ситуации (СМОС) (situation present assessment method) (с. 143). ГТООС - метод, основанный на технике перерывов (interruptions), во время которых оператору задаются вопросы о критических компонентах выполняемой задачи. Сам этот метод, хотя как будто и прерывающий работу памяти оператора и выполнение им задачи, тестирует операторскую память. Действительно, используют участники эксперимента (респонденты-операторы) РП для ответов на подобные вопросы или не используют, ГТООС в любом случае обозначает связь между ОС и РП, поскольку измерение ОС в принципе основывается на памяти. По методологии СМОС операторы отвечают на вопросы о критических компонентах выполняемой задачи без каких-либо пауз в ходе эксперимента. В этом случае тестирование ОС учитывает не только ответы на вопросы, но и время реакции на вопросы. Однако на СМОС возможно влияние возрастания рабочей нагрузки оператора, связанное с самим экспериментом - необходимостью респондентов отвечать на вопросы.
Тем не менее оценка ОС по ГТООС и СМОС остается проблематичной, если иметь в виду фундаментальный вопрос о связи ОС с памятью. Поэтому наряду с ГТООС и СМОС существуют методы неявного измерения ОС, использующие для оценки ОС ситуацию непрямого (indirect) выполнения задачи. Выгода таких методов заключается в том, что они не отделяют процессы памяти от процесса выполнения задачи. Эти методы используются для фиксации ОС оператором при мониторинге его поведения, реагирующего на опасность, которая требует от оператора немедленного действия, например когда пилот самолета неожиданно для себя попадает в ситуацию возможной быстрой катастрофы и у него на решение задачи есть считанные секунды. Временной интервал между вторжением опасности и соответствующим действием оператора,
собственно, и есть мера ОС в отличие от самого действия, которое не может быть такой мерой, поскольку, даже если успешным действием и удалось избежать опасности, именно задержка действия -свидетельство пониженного, пока длится эта задержка, осознания ситуации.
Неявное измерение ОС представляется плодотворным подходом к оценке влияния РП на ОС, поскольку такое влияние может быть небольшим и меняющимся из-за роста когнитивной нагрузки или помех от наложения других измерительных техник, особенно в случае новичков, которые заведомо теряются перед незнакомыми ситуациями и задачами.
Авторы для собственного исследования влияния РП на ОС использовали модель сетевой работы пожарного руководителя (СРПР) (networked fire chief) (с. 143). Это - динамическая модель борьбы с пожаром, моделирующая область задач для исследования ОС. В модели СРПР операторы управляют множеством пожарных механизмов с функцией устройства на каких-то участках суши пожаров, после чего пожарные машины должны двигаться в эти районы и по достижению их развернуть противопожарную систему. Задача операторов - контролировать убыль воды в пожарных машинах, восполняя эту убыль из близлежащих водоемов, устанавливаемых по карте. «Пожарный руководитель» отмечает поведение исполнителей задачи по карте областей, занятых пожаром, и отметки руководителя варьируются от высшей оценки в 100 баллов, если на данном участке ни один важный объект (дома) не сгорел, до низшей оценки в 0 баллов, если весь участок выгорел.
Модель СРПР подходит для оценки ОС отчасти из-за присущей ей динамики, которая состоит в постоянном требовании отслеживания и обновления знания: районов пожара; направления ветра, которое всегда может измениться, изменив картину пожара; расхода воды; близлежащих водных ресурсов. Модель требует все время удерживать общую цель ограничения распространения пожара и выполнения всех задач своевременно и эффективно. Предыдущие исследования дают понять, что динамичное выполнение задачи принятия решений так, как это предполагает модель СРПР, позитивно связано с РП и динамичным интеллектом. Было также обнаружено, что в модели СРПР визуальные задачи рабочей памяти имеют высокой степени корреляцию с выполняемой задачей в
целом. Все это говорит о том, что модель СРПР подходит для исследования связи между ОС и РП.
Авторы провели собственный эксперимент по оценке взаимосвязи РП и ОС, а также двух уровней ОС. Эти два уровня, условно названные уровнем 1 и уровнем 3, были выбраны как крайности (extremes) в континууме ОС для максимизации вероятности обнаружения различий между уровнями ОС, если эти различия вообще существуют. Авторы сознательно обошли вниманием уровень 2 ОС, во-первых, из-за сложности выполнения такой задачи и, во-вторых, из-за тесного переплетения уровней 2 и 3. Связь между этими уровнями ОС, а также между ОС и РП может быть исследована через оценку корреляций между измерениями РП и неявными измерениями ОС оператора, действующего в моделированных условиях. Используя неявное измерение ОС при вариации требований ОС в экспериментальных условиях, авторы зондировали уровни 1 и 3 осознания ситуации респондентами-новичками. Это позволило исследовать ОС, избегая помех со стороны операторских выходов из основной задачи, происходящих от пауз в работе или от каких-либо дополнительных задач.
В ходе этого авторского исследования, респондентами которого стали 118 студентов, было проверено несколько гипотез. Рабочая память проверялась как позитивный прогнозист в экспериментальных пробах, сфокусированных на уровне 1 ОС, а также в сложных экспериментальных пробах, задуманных для неявной оценки уровня 3 ОС. Поскольку предыдущие исследования показали, что взаимосвязь РП и ОС ослабевает с ростом опыта решения задач, этот эффект также был исследован. Наконец, подверглась изучению взаимосвязь РП и ОС в рамках модели СРПР.
Исследование показало, что существует значимая связь между уровнем 1 ОС и решением задач по модели СРПР. Кроме того, уровень 1 ОС оказался значимо связанным с аспектами неявного измерения ОС в экспериментальных пробах по задачам предсказания. Хотя и не была установлена связь между РП и уровнем 1 ОС, гипотеза о значимых связях между неявными измерениями уровня 3 ОС и подвергнутыми факторному анализу компонентами РП подтвердилась. Некоторые неявные измерения ОС найдены значимыми коррелятами конструкта РП. При использованном методе оценки уровня 3 ОС эти результаты в целом поддерживают вывод о
когнитивном влиянии РП на ОС скорее, чем представление об РП как артефакте оценок, основанных на памяти, хотя следует заметить, что эта корреляция относительно низкая. Вместе с тем важным вопросом для будущего исследования остается вопрос об изменении взаимосвязи РП и ОС как функции экспертизы.
«Уникальный методологический вклад предлагаемого исследования, - пишут авторы в заключение, - состоит в соединении подхода, вовлекающего факторный анализ в отношении конструкта РП, с анализом уровней ОС. Объединение множества задач РП в один конструкт гарантировало, что конструкт хорошо представлен, и это является достижением в сравнении с прежними исследовательскими усилиями. В исследовании индивидуальных различий людей в отношении их когнитивных процессов эта проблема обнаружения единства, связности определенно критическая, и она особенно важна, когда нужно утвердить в теории когнитивные компоненты ОС. Достижение большей обоснованности конструктов, используемых для создания каталога индивидуальных различий, - шаг в правильном направлении для прикладной психологии, особенно когда сре-довая сложность и вариантность затемняют взаимосвязи» (с. 152).
А.А. Али-заде
2014.02.008. КЛУГЕ А., БУРКОЛЬТЕР Д. УГЛУБЛЯЯ ИССЛЕДОВАНИЕ В ОБЛАСТИ ОБУЧЕНИЯ НАВЫКАМ КОГНИТИВНОЙ ГОТОВНОСТИ: ПРОБЛЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИДЕИ ЭКСПЕРИМЕНТА.
KLUGE A., BURKOLTER D. Enhancing research on training for cognitive readiness: Research issues and experimental designs // Journal of cognitive engineering and decision making. - 2013. - Vol. 7, N 1. -P. 96-118. - DOI: 10.1177/1555343412446483. - Mode of access: http://edm.sagepub. com/ content/7/1/96
Ключевые слова: когнитивная готовность; тренинг когнитивной готовности; исследования в области тренинга когнитивной готовности; обучение; компоненты когнитивной готовности; измерение когнитивной готовности; связанные с человеком переменные.
Авторы из Германии «ставят цель исследовать возможности повышения эффективности обучения навыкам когнитивной готов-
