Teorie dell'Attenzione (Applied Attention Theory)

Primi 5 capitoli

Applied Attention Wickens & McCarly

Theory

Capitolo 1 - Attenzione

Cap 1 - Introduzione

Importanza dell’attenzione:

❖ fa parte dei 3 limiti del processamento di informazioni insieme a:

❖ archivio - memoria

❖ velocità - tempo di risposta

❖

le proprietà dell’attenzione stanno alla base di altri fenomeni:

❖ memoria, apprendimento, capacità decisionale.

è rilevante in laboratorio ma anche nella vita reale (e.g. distrazioni

❖ dei guidatori, cattura dell’attenzione dagli allarmi, deficit attentivi)

Cap 1 - Varietà di Attenzione

L’attenzione riguarda una varietà di fenomeni psicologici molto diversi fra loro:

❖ ATTENZIONE FOCALIZZATA (focus): concentrarsi su di un singolo compito

❖ nonostante la presenza di distrattori.

ATTENZIONE SELETTIVA VISIVA: scegliere dove orientare l’attenzione; più

❖ precisamente una scansione visiva da un punto ad un altro.

SCAMBIO ATTENTIVO (switch): spostare l’attenzione da un punto ad

❖ un altro.

ATTENZIONE DIVISA: esecuzione di due compiti attentivi

❖ contemporaneamente (task level) e processamento in parallelo di due aspetti di

uno stimolo (perceptual level).

ATTENZIONE SOSTENUTA: rimanere conentrati su quello che stiamo facendo

❖ Cap 1 - Varietà di Attenzione

Possiamo inoltre

❖ dividiere l’attenzione in

FILTRO MENTALE e

CARBURANTE

MENTALE.

L’attenzione divisa può

❖ far arrivare più processi

all’elaborazione, ma il

loro numero è

comunque vincolato dal

“carburante”

disponibile.

Cap 1 - Relazioni con altri Domini

1. ERRORI DELL’ATTENZIONE (lapses attenzionali: fallimento nei processi di

immagazzinamento e recupero dell’informazione)

2. CONSAPEVOLEZZA DELLA SITUAZIONE: modello mentale dello stato corrente

dell’ambiente.

1. Notare gli eventi: dipende dal filtro attentivo

2. Capire il significato:

3. Prevedere le implicazioni: con 2, dipendono da risorse cognitive

3. CARICO DI LAVORO MENTALE: vanno creati dei sistemi dove il carico mentale

richiesto sia inferiore alle risorse mentali del soggetto.

4. INTEGRAZIONE UOMO-AUTOMAZIONE: riduce i costi del personale ma riduce anche

la consapevolezza della responsabilità del lavoratore -> riduzione dell’attenzione

Cap 1 - Dalla teoria alla pratica

Significatività Statistica VS. Significatività Pratica (ampiezza di un

❖ effetto in unità grezze)

Due processi da rispettare per questa transizione:

❖ 1. mostrare come i fenomeni del laboratorio si esprimono del

mondo reale

2. ideare soluzioni basate sull’attenzione per migliorare

produttività e sicurezza

Cap 1 - Il ruolo dei Modelli

MODELLI DESCRITTIVI (modello “collo di bottiglia” o “filtro” di Broadbend):

❖ descrivono performance qualitative.

MODELLI COMPUTAZIONALI: possono produrre predizioni quantitative

❖ delle performance. Sono modificabili senza problemi.

MODELLI TEORICI: tendono ad essere molto precisi e molto esigenti per

❖ la convalida.

MODELLI APPLICATI: meno precisi ma tengono conto di una più ampia

❖ gamma di condizioni e variabili ambientali.

Capitolo 2 - Teoria Singolo-Canale

e Teoria dell’Automaticità

Cap 2 - Introduzione

Teoria Singolo-Canale: il tempo richiesto per eseguire due compiti

❖ insieme sarà grande almeno come la somma dei tempi singoli.

Teoria dell’Automaticità: l’attenzione a volte può eseguire più

❖ compiti contemporaneamente e senza interferenza. Con poca o

nessuna attenzione richiesta al soggetto.

Possiamo vederle entrambe disposte ai vertici di un continuum che è il

❖ comportamento umano.

“Solo se i processi richiesti sono molto abituali

l’attenzione ci permette di eseguirne diversi

contemporaneamente, altrimenti ne processiamo

uno alla volta”.

–James, 1980

Cap 2 - Teoria Singolo-Canale e il Periodo Refrattario

Psicologico

Il Periodo Refrattario Psicologico (PRP) pone le basi per la Teoria Singolo-Canale.

❖ [Welford] Quando due stimoli sono presentati in rapida successione e il soggetto

❖ deve fornire una risposta veloce ad entrambi, i tempi di reazione al secondo

stimolo dipendono dal tempo che intercorre tra la presentazione del primo e del

secondo stimolo (SOA: stimulus onset asunchrony)

SOA molto breve -> TDR più lento rispetto a SOA lungo (questo ritardo

❖ viene chiamato Periodo Refrattario Psicologico)

La selezione della risposta al primo stimolo deve essere completa prima di poter

❖ iniziare la selezione della risposta successiva. Anche se l’elaborazione percettiva è

automatica, la selezione della risposta sarà vincolata.

Questi risultati confermano la teoria del “collo di bottiglia” di Broadbend secondo

❖ cui è possibile processare un solo stimolo alla volta.

Cap 2 - Teoria Singolo-Canale e il Periodo Refrattario

Psicologico

Gli autori delle precedenti teorie ritengono che l’attenzione possa essere rivolta

❖ verso un unico compito alla volta (teorie strutturali).

Altri autori affermano che la capacità di svolgere più compiti

❖ contemporaneamente dipende dalla quantità di risorse, e che differenti tipi di

risorse sono dedicati all’elaborazione di diversi generi di informazione (teoria

delle risorse).

se due compiti non competono nello stesso momento per le stesse risorse

❖ non dovrebbero interferire

quindi se si separano i sistemi di risposta ecco che non c’è più interferenza!

❖

Si suppone che coesista un’elaborazione limitata dai dati (indipendente dalle

❖ risorse usate) e una limitata dalle risorse (varia in base alle risorse utilizzate).

Cap 2 - Applicazioni della Teoria Singolo-Canale alle Predizioni

sul Carico di Lavoro

Tre circostanze con alta probabilità di produrre comportamenti a

❖ “singolo-canale”:

quando vengono presentati stimoli visivi che richiedono visione

❖ foveale ampiamente separati tra loro

quando compiti multipli richiedono di processare in rapida

❖ sequenza

quando due compiti richiedono un alto livello di

❖ coinvolgimento cognitivo

La teoria singolo-canale sottostima le capacità di multitasking!

❖

Cap 2 - Applicazioni della Teoria Singolo-Canale alle Predizioni

sul Carico di Lavoro

La teoria Singolo-Canale ha avuto applicazioni in due importanti aree:

❖ individuare le circostante per cui operatori impeganti in compiti

❖ critici per la sicurezza regrediscono a comportamenti singolo-canale

individuare quale successo possono avere le performance dei

❖ soggetti in configurazioni di multitasking

Per verificare il carico di lavoro -> predizione delle performance ->

❖ analisi della sequenza temporale: il carico di lavoro è proporzionale al

rapporto tra il tempo richiesto per un compito e il tempo totale disponibile.

Quando il tempo richiesto eccede il tempo disponibile si può andare

❖ incontro a regressioni singolo-canale che possono generare errori.

Cap 2 - Ascolto Dicotico: Teoria di Selezione Precoce vs Tardiva

Dalle teorie precedenti possiamo evincere che molti dei processamenti

❖ sensoriali potrebbero avvenire in parallelo prima del “collo di bottiglia (filtro)”.

Studio dell’attenzione selettiva uditiva attraverso l’ascolto dicotico

❖ (shadowing): presentazione di messaggi per ogni orecchio; il soggetto deve prestare

attenzione ad uno solo e ripetere quello che sente.

Analizzando poi quanto del secondo messaggio è stato processato dal

❖ soggetto:

non è stato processato niente -> “filtro” si applica precocemente

❖ è stato processato fino all’analisi del significato -> “filtro” si applica tardi

❖ rispetto a percezione e riconoscimento = Teoria di Selezione Tardiva

Cap 2 - Ascolto Dicotico: Teoria di Selezione Precoce vs Tardiva

Esperimenti successivi hanno confermato la presenza di un’analisi

❖ semantica senza attenzione focalizzata.

Hanno anche dimostrato che questo processamento semantico

❖ automatico è molto superficiale rispetto a quello focalizzato.

Ridando forza alla teoria originale di Broadbend e affermando che c’è

❖ uno slittamento del filtro attentivo.

Cap 2 - Automaticità

In recenti studi si sono documentati dei graduali miglioramenti sull’attenzione

❖ divisa in test che vengono praticati continuamente; confrontando soggetti ben

addestrati e novizi.

Il modello che spiega la migliore prestazione degli esperti tiene in considerazone

❖ due fatti:

l’interferenza tra compiti è una funzione delle richieste per le risorse

❖ mentali.

le richieste cognitive del compito si abbassano con la pratica, fino a

❖ raggiungere un punto di automaticità: dove non vengono più consumate

risorse.

Si tiene a mente che l’automaticità può riguardare sia aspetti che aiutano il

❖ soggetto, sia fattori con attivazione automatica che non possono essere fermati.

Cap 2 - Automaticità

Ruolo essenziale della COSTANZA nel produrre automaticità: in un

❖ esperimento, se un set target di elementi veniva mantenuto costante tra le

prove, i soggetti lo mappavano e potevano usare una “elaborazione percettiva

automatica” per svolgere quel compito di localizzazione in parallelo con altri

compiti.

L’automaticità non emerge dalla mera pratica, ma solo se alla pratica

❖ viene affiancato un set di stimoli target costanti (per caratteristiche

fisiche ma anche semantiche).

Cap 2 - Automaticità

Importanza dell’automaticità:

❖ FORMAZIONE DI ABILITÀ ATTENTIVE

❖ componenti automatizzate lasciano risorse libere per componenti che

❖ non possono essere automatizzate per scarsa costanza (e.g. guidare

in centro)

componenti non automatizzate, se sottoposte ad addestramento

❖ intensivo parziale, una volta reintrodotte non deviano le risorse che

possono essere usare per il compito più complesso

SEQUENZA TEMPORALE SUL CARICO DI LAVORO

❖ i compiti che richiedono poche risorse attentive possono essere

❖ considerati come automatizzati e quindi eseguiti in parallelo

Capitolo 3 - Controllo

dell’Attenzione

Cap 3 - Introduzione

Anche se operatori esperti sono in grado di distribuire l’attenzione in

❖ modo adattivo, resta utile avere un sistema di allarme che allerta

l’operatore in caso di eventi inaspettati.

Bisogna ideare dei sistemi che catturino e guidino l’attenzione

❖ dell’operatore in modo bottom-up senza però disturbarlo nel compito

che sta svolgendo.

Cap 3 - Cecità Attenzionale e al Cambiamento

Cecità Attenzionale (Inattentional Blindness): per un lapsus

❖ attenzionale un oggetto palesemente ben visibile non viene visto.

Questo fenomeno accade sia con presentazione foveale che

❖ periferica, l’importante è che l’attenzione del soggetto sia rivolta

altrove; in breve: lo stimolo deve essere inaspettato!

Il fallimento nel notare lo stimolo è attenzionale, non sensoriale.

❖

Cecita al Cambiamento (Change Blindness): per un lapsus

❖ attenzionale l’osservatore non nota un considerevole cambiamento

nell’ambiente. Deve essere inaspettato e accadere quando l’osservatore si

distrae oppure non riesce a vedere la scena.

Cap 3 - Attenzione Implicita ed Esplicita

Attenzione Esplicita (Overt Attention Shift): abbiamo uno

❖ spostamento dell’attenzione accompagnato da un movimento oculare

(saccade), della testo o anche del corpo.

Attenzione Implicita (Covert Attention Shift): cambio del focus

❖ mentale senza alcun movimento (raro nella vita reale).

Per testare queste due tipologie di cambi attentivi, si chiede ai soggetti

❖ di esprimere giudizi su oggetti presentati nel loro campo visivo

periferico, mentre mantengono gli occhi fissati in un punto centrale.

Esse sono collegate: non è possibile eseguire una saccade senza che

❖ prima ci sia stato uno spostamento implicito dell’attenzione.

Cap 3 - Il Riflettore dell’Attenzione Selettiva

L’attenzione selettiva può essere considerata simile a un riflettore (spotlight) di

❖ una certa ampiezza: se gli stimoli sono sotto questo fascio vengono elaborati fino

in fondo.

Flanker compatibility effect [Eriksen]: si deve rispondere alla presentazione di

❖ alcune lettere premendo un tasto, ad esempio alla lettera H e K si preme A, invece

alla lettera S si preme B. Le lettere sono presentate inserite in stringe di 5 lettere.

Si è notato che il tempo di risposta è inferiore quando lo stimolo è affiancato

❖ da 4 lettere con risposta compatibile (KKHKK) rispetto a quando le 4 lettere

sono con risposta non compatibile (SSHSS).

Inoltre si è visto che questo effetto è più forte se c’è poca o nessuna

❖ separazione tra stimolo e distrattori; invece è meno forte quando la distanza

supera 1 grado d’angolo visivo.

Cap 3 - Il Paradigma di Posner

In questo compito il soggetto deve mantenere gli occhi fissi in un punto centrale e

❖ localizzare, il più velocemente possibile, uno stimolo che viene presentato nella sua

periferia visiva. L’attenzione del soggetto viene manipolata da un segnale (cue) che

appare prima dello stimolo:

cue valido -> il segnale indica la reale posizione dove apparirà lo stimolo

❖ cue invalido -> il segnale non indica la reale posizione dove apparirà lo

❖ stimolo

I cue validi riducono i tempi di risposta,

❖ invece i cue invalidi li aumentano.

Anche per compiti di discriminazione.

I cue di fatto allineano il riflettore attentivo del

❖ soggetto con la posizione prevista del target.

Cap 3 - Cue Centrale vs Cue Periferico

Jonides, similmente a Posner, aveva studiato la differenza tra cue periferico e

❖ cue centrale:

Cue centrale (endogeno): suggerisce la posizione del target, ma non

❖ appare nella posizione in cui apparirà lo stimolo. Potrebbe essere una

freccia o un simbolo semantico.

richiede interpretazione e attenzione consapevole -> orientamento

❖ volontario dell’attenzione

Cue periferico (