Automatische Informationsverarbeitung

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Automatische und Kontrollierte Informationsverarbeitung bei der visuellen Suche

1 Die Theorie der automatischen und kontrollierten Prozesse

1.1 Einleitung

1.2 Der Langzeitspeicher

1.3 der Kurzzeitspeicher

1.4 Der Weg eines Reizes durch das Modell

1.5 Automatische und kontrollierte Prozesse in den Entcodierungsstufen

2 Die Experimente

 

Automatisiertheit

1 Die Theorie der automatischen und der kontrollierten Prozesse

1.1 Einleitung

!977 modifizierten Shiffrin & Schneider die Arbeiten ihrer Vorgänger (Atkinson & Juola; Laberge & Samuels) soweit, daß sie eine eigene Theorie erarbeiteten. Im Gegensatz zu einigen anderen Theorien der Aufmerksamkeitsforschung hat nach Shiffrin und Schneider die Aufmerksamkeit zwei verschiedene Ebenen. Einmal gibt es kontrollierte Prozesse, die Aufmerksamkeit, Entscheidungsfindung etc. nur in den bekannten strengen Kapazitätsgrenzen zulassen. Neben ihnen gibt es aber auch automatische Prozesse, die gar keine Aufmerksamkeit beanspruchen und sehr viel schneller ablaufen als die kontrollierten Prozesse. Ein Beispiel für automatische Prozesse ist zum Beispiel das Autofahren: Jeder von uns weiß, wieviel Konzentration das gleichzeitige Schalten, Gasgeben, in den Spiegel gucken etc. am Anfang unserer Fahrer – Karriere gekostet hat. Dazu kam noch das Zurechtfinden in den Straßen, die wir vielleicht bisher nur als Fußgänger kennengelernt hatten. Mit der Zeit aber -wie von selbst- kostete das Ganze uns immer weniger Aufmerksamkeit, und die durchaus immer noch komplizierten Vorgänge des Autofahrens wurden zur Routine. Auch den Weg zur Arbeit , Schule o. ä fuhr man wie im Schlaf. Diese Vorgänge brauchten nach einiger Zeit also kaum noch Aufmerksamkeit und man konnte locker nebenbei eine Zigarette rauchen oder Radio hören. Das Autofahren wird mit der Zeit zu einem automatisierten Prozeß. Dies ist auch ein Beispiel für kognitive Flexibilität.

1.2 Der Langzeitspeicher (LZS)

Das Modell des Speichers sieht zwei ineinander integrierte Speichersysteme vor. Der gesamte Speicher ist der LZS .Der LZS ist ein riesiges System von Informationen, die untereinander sinnvoll verknüpft sind. Die Verknüpfungen gibt es dort auf verschiedenen Niveaus. Das können auf hohem Niveau semantische Verknüpfungen sein aber auch z.B. im auditiven Bereich rein phonemische Verknüpfungen. Die vielen Verknüpfungen des LZS wurden im Laufe des Lebens erlernt und werden z.B. bei der kontrollierten Aufmerksamkeit herausgesucht, um dem einströmenden Reiz einen individuellen Sinn zu geben.
1.3 Der Kurzzeitspeicher (KZS)

Ein Teil des LZS, nämlich immer der, in denen die aktuell aktivierten Knotenpunkte (Verknüpfungen) sind, ist der KZS. Der KZS kann nun seinerseits kontrollierte Prozesse steuern und allein in ihm findet sich die steuernde Aufmerksamkeit. Hier finden alle kontrollierte Prozesse statt die dann kontrollierte Reaktionen hervorbringen
1.4 Der Weg eines Reizes durch das Modell

Verfolgt man nun wie in Abb.1 einen Reiz, der auf das Individuum einwirkt, so sieht man, daß der Reiz durch die Input Sensoren ( Augen, Ohren) aufgenommen wird und an den KZS weitergegeben wird. Dort wird die 1. Stufe des automatischen Entcodierens aktiviert (s. u.). Nach Stufe 1 oder 2, sobald Verknotungen b.z.w Verknüpfungen zu den Reizen gefunden werden können, wird die Aufmerksamkeit auf den Reiz gelenkt. Die nun folgenden kontrollierten Prozesse sind alle seriell. Die bewußte Aufmerksamkeit versucht nun über Stufen höheren Niveaus weitere Knoten zum LZS zu finden, die zum Reiz passen (dicke Pfeile). Nach dem der Reiz einen Sinn bekommen hat, wird eine adäquate Reaktion darauf generiert. Diese Möglichkeit, auf einen Reiz zu reagieren, dauert verhältnismäßig lange, denn es sind alles serielle Vergänge. Die Alternative zum kontrollierten Prozeß ist hier der automatische Prozeß. In Abb.1 deuten die gestrichelten Pfeile nach Stufe 2 diese Möglichkeit an. Hier besteht die Möglichkeit, daß auf einen Reiz ganz schnell entsprechende Verknüpfungen im LZS gefunden werden. Diese Möglichkeit besteht bei allen Reizen, die das Individuum gut kennt, d.h. es gibt viele Informationen und Verknüpfungen dazu im LZS, oder es sind oft wiederholte Verknüpfungen. So rast der Reiz automatisch von Entcodierungsstufe zu Entcodierungsstufe , und es wird dazu auch automatisch eine entsprechende Reaktion generiert . Diese automatischen Prozesse laufen parallel zu den kontrollierten und so schnell, daß die kontrollierte Aufmerksamkeit davon kaum etwas mitbekommt. Allerdings nehmen die automatischen Prozesse auch keinen Anspruch von den begrenzten Kapazitäten der Kontrollierten Prozesse. Es kann also hier parallel zu den Automatischen Prozessen auch uneingeschränkt kontrollierte Prozesse stattfinden.
1.5 Automatische und kontrollierte Prozesse in den Entcodierungsstufen

Was in den einzelnen Entcodierungsstufen passiert, zeigt Abb.2. Am Beispiel von visuellen Reizen (Die später auch im Experiment vorkommen) wird gezeigt wie es zur Entcodierung von Zeichen kommt. In Stufe 2 wurden die einzelnen Bruchstücke aus Stufe 1 automatisch zu einem sinnvollen Zeichen zusammengesetzt. Dies geschah automatisch durch die gelernten Verknüpfungen im LZS. Nachdem dort nun etwas steht, was einigermaßen sinnvoll ist, schaltet sich die Aufmerksamkeit ein. In kontrollierten Prozessen können nun Entcodierungen auf höherer Stufe stattfinden. Die Aufmerksamkeit steuert Informationen aus dem LZS an und setzt sie seriell zu einem immer umfangreicheren Bild zusammen. Entsprechend erzeugt Dieser kontrollierte Aufmerksamkeitsprozeß dann auch eine entsprechende Reaktion. Parallel dazu findet aber weiter meist auch eine automatische Entcodierung des Reizes statt. Es hängt nun davon ab, wie gut präsent b.z.w. gelernt der Reiz und die dazu passenden Verknüpfungen sind, ob der automatische Prozeß weiter über die einzelnen Stufen geht. Ist der Reiz sehr bekannt, so wird automatisch jede stufe durchgegangen und auch automatisch eine damit verknüpfte Reaktion ausgelöst. Das geschieht dann sehr viel schneller als die kontrollierte Verarbeitung

Die Experimente

Der Vpn wurden visuelle Displays dargeboten, die aus 1 – 4 Items ( Frame size ) bestehen konnten. Vor jedem Versuch wurden der Vpn 1 – 4 Memory-set Items (Memory-set-size )präsentiert. Diese Items wurden in das Kurzzeitgedächtnis geladen. Aufgabe war es, eine „Ja“- oder „Nein“- Entscheidung zu treffen, ob eines der Items aus dem Memory set mit einem der Items auf dem Display übereinstimmt. Hierbei wurde unterschieden zwischen der Gleiche-Kategorie-Bedingung und der Gemischte-Kategorie-Bedingung. Unter der Gleiche-Kategorie-Bedingung waren sowohl die Memory-set Items als auch die Display Items Buchstaben. Ziel-Items und Distraktoren stammen also aus der gleichen Kategorie. Bei der Gemischte-Kategorie-Bedingung galt es, Zahlen (Ziel-Items) unter Buchstaben (Distraktoren) zu identifizieren. In beiden Kategorien wurden weiterhin Memory-set-size und Frame-size variiert. Ein Experimenttyp mit 20 Rahmen (Frames) wurde durchgeführt, um die Genauigkeit zu messen. Hierbei wurden die Rahmen in schneller Folge gezeigt und die Vpn mußte am Ende des Versuchs angeben, ob Memory-set Items unter den Display Items zu entdecken waren. Um die Reaktionszeit zu messen wurde ein Experiment mit lediglich 5 Rahmen durchgeführt. Die Aufgabenstellung war gleich. Für beide Experimente läßt sich unter der Gleiche-Kategorie-Bedingung feststellen, daß sich Fehlerhäufigkeit und vor allem die Reaktionszeit bei zunehmender Memory-set-size und zunehmender Frame-size erhöhen (siehe Graphik Anhang).Dies zeigt, daß bei Suche und Erkennen kontrollierte Prozesse ablaufen, bei denen jedes Memory-set Item mit jedem Display Item verglichen werden muß, um zu einer „Ja“- oder „Nein“- Entscheidung zu gelangen. Je mehr Items abgesucht werden müssen, um so mehr Zeit wird benötigt und um so mehr Fehler ergeben sich. In der Gemischte-Kategorie-Bedingung ergeben sich keine solch signifikanten Veränderungen, Fehlerhäufigkeit und Reaktionszeitverlängerung bleiben sehr niedrig, wenn Memory-set Items und Display Items variiert werden. Dies zeigt, daß hier automatisierte Prozesse ablaufen, bei denen das Ziel-Item unter den Distraktoren „hervorspringt“; das Ziel-Item steht gewissermaßen alleine auf dem Display. Grundsätzlich sind bei den Experimenten „Ja“- Entscheidungen schneller zu treffen, da die Vpn, die das Ziel-Item entdeckt hat, die Suche sofort abbricht. Vor einer „Nein“- Entscheidung müssen hingegen alle Memory-set Items mit allen Display Items verglichen werden. Dies ist zeitaufwendiger. Beim Erkennen und Unterscheiden von Buchstaben und Zahlen benutzt die Vpn Information, die sie ein Leben lang eingeübt hat und die somit im Langzeit-Gedächtnis gespeichert ist. Hier steht sie auch für automatisierte Prozesse zur Verfügung. In einem weiteren Experiment zeigten Shiffrin & Schneider, daß durch Einüben aus einem kontrollierten Prozeß ein automatisierter Prozeß wird. Sie gaben eine Menge von vor (B,C,D,E,F,G,H,J,K,L) und eine Menge von Distraktoren (Q,R,S,T,V,W,X,Y,Z). Nach 2100 Versuchen waren die Vpn dazu in der Lage, die Ziel-Buchstaben genauso schnell und sicher anzugeben, wie unter der Gemischte-Kategorie-Bedingung.

 
verwendete Literatur:

-Schneider& Shiffrin (!977). Controlled and automatic human information processing I/II. Psychological Review, 84, S. 1-66/ 127-190 .

– Butterfield& Lachmann. Cognitive Psychology.

-Anderson (!996). Kognitive Psychologie. 2. Auflage.