Визуальный поиск: сложность положительных и отрицательных задач поиска

Опираясь на ответ @JohnPick и мой комментарий , но немного более формально. Разницу можно объяснить разницей между параллельной и последовательной обработкой и сложностью оцениваемого предиката. На ваш конкретный вопрос отвечает Трейсман ( 1985 ) (я резюмирую его во втором разделе), но я попытаюсь дать более общее объяснение.

Основная идея

Всякий раз, когда мы говорим: «Есть ли у элемента свойство$X$", мы обычно выбираем очень простое свойство для$X$, что можно быстро проверить. С другой стороны, предикат типа «не имеет свойства$Y$" становится чем-то вроде "имеет свойство$\neg Y$" и обычно является гораздо более сложным свойством для оценки. Таким образом, я ожидаю, что основная проблема не в отрицании, а в том, что$X$обычно гораздо быстрее оценить, чем$\neg Y$. В целом, мы ожидаем подобных эффектов и в других экспериментах, в которых используется очень простое свойство$X$по сравнению с очень сложным, но все же положительным свойством$Z$.

Однако, если бы это был единственный фактор, мы бы увидели только замедление постоянного фактора, которое, как мы ожидали бы, должно быть интерпретировано как количественное, а не качественное замедление. Здесь мы добавляем параллельную обработку. Если мы предположим, что система технического зрения способна к высокопараллельной обработке, но сложность задействованной оценки свойств должна быть очень низкой, иначе нам нужно переключиться на последовательную обработку. В компьютере подумайте о графическом процессоре: графический процессор может выполнять множество простых вычислений параллельно, но мы должны использовать более медленный процессор для выполнения сложных вычислений по одному.

Соответствующая литературная поддержка

Классическая работа, такая как Treisman ( 1985 ), предполагает, что мое предположение о очень ограниченных вычислениях, выполняемых параллельно, в то время как более сложные свойства требуют внимания и последовательной обработки, является разумным. В частности, Трейсман полностью отвечает на ваш вопрос:

Это предполагает, что поиск наличия визуального примитива является автоматическим и параллельным, тогда как поиск отсутствия того же признака является последовательным и требует сосредоточенного внимания.

Проверка теории с неотрицательными свойствами

Чтобы проверить всю мою теорию, мы можем рассмотреть следующие эксперименты. Представляем участнику$N$целые числа$r_1, ... r_N$расположены случайным образом в поле зрения, каждое целое число окрашено$c_1, ... , c_N$. Задаем один из двух возможных вопросов:

1. Имущество$X$: Назовите зеленый номер или
2. Имущество$Z$: Назовите число, которое делится на$3$.

По мере увеличения$N$от$1$до некоторого разумного предела получаем функцию времени реакции$f_X(N)$и$f_Z(N)$для двух случаев:

1. Если оба предиката ($X$и$Z$) обрабатываются одинаковым образом (т. е. всегда оба параллельны или оба последовательно), то мы ожидаем, что$\forall N \; \frac{f_X(N)}{f_Z(N)} \approx \frac{f_X(1)}{f_Z(1)}$. Другими словами, мы ожидаем просто постоянного замедления от того факта, что проверить, является ли одно число зеленым, проще, чем проверить, делится ли оно на$3$.

2. Если$X$обрабатывается параллельно, а$Z$нет, то мы ожидаем$\forall N \; \frac{f_X(N)}{f_Z(N)} > \frac{f_X(N + 1)}{f_Z(N + 1)}$. Другими словами, когда мы добавляем в поле зрения еще один элемент, параллельная обработка замедляется значительно меньше, чем последовательная обработка.

Я сомневаюсь, что описанный вами эффект является примером эффекта позитивности , который представляет собой форму предвзятости атрибутов , а не связан с базовыми феноменами восприятия.

Вместо этого я думаю, что экспериментальные результаты, которые вы описали, можно объяснить эффектом прайминга . Прайминг описывает явление, при котором воздействие одного стимула влияет на обработку следующих стимулов. Если первый стимул имеет перцептивное, семантическое или концептуальное сходство со следующим стимулом, обработка усиливается (позитивный прайминг). Если он предоставляет противоречивую информацию, обработка может быть подавлена ​​(отрицательный прайминг).

Будет ли компьютер показывать такое же поведение для этих задач?

Попытки объяснить (положительные) эффекты прайминга обычно касаются активации ассоциированного содержимого памяти, что, в свою очередь, приводит к улучшениям на следующих этапах обработки.

Поскольку доступ к памяти часто действительно является ограничивающим фактором производительности компьютера, эффекты прайминга, возможно, можно наблюдать и на компьютерах. Компьютеры имеют различные типы систем хранения, отличающиеся скоростью доступа (например, жесткий диск, оперативная память, кэш). Например, к информации, которая (предварительно) загружена в кэш-память (которая ограничена), можно получить доступ быстрее, чем к информации, хранящейся на жестком диске. Поскольку информация, которая находится в кэш-памяти в данный момент времени, зависит от контекста (т. е. от того, что вы делаете в данный момент), доступ к содержимому памяти, связанному с тем, что вы делаете в данный момент, вероятно, осуществляется быстрее (поскольку они в кеше), чем другое содержимое памяти, следовательно, эффект прайминга.

Как уже отмечали другие, это не похоже на положительный эффект. Однако то, что вы описываете, — это асимметрия в поиске. Это означает, что проще сделать что-то одним способом (искать определенную функцию), чем другим (искать отсутствие определенной функции).

В опубликованной статье, которая также находится в Интернете, есть отличное введение и обзор литературы по этому вопросу:

http://search.bwh.harvard.edu/pdf/IntrotoSearchAsym.pdf

Также обратите внимание, что статья, на которую я ссылаюсь, взята из специального выпуска журнала, в котором есть несколько других статей, посвященных асимметрии поиска.

ОБНОВЛЕНИЕ: Только что вышла новая статья именно по этой теме: http://psycnet.apa.org/journals/xhp/38/3/580/

Это не в моей голове. Никаких ссылок на литературу.

Предполагая, что все элементы находятся в текущем поле зрения субъекта, мозг интерпретирует две задачи как:

• Положительная задача: свойство$X$находится где-то в вашем нынешнем поле зрения, и поэтому его можно сразу увидеть. Скажи мне, какой элемент обладает этим свойством. [2 шага]
• Отрицательная задача: Поиск$n$элементы в вашем поле зрения, пока вы не найдете тот, который не имеет свойства$Y$. [$\frac{n}{2}$шагов, в среднем]

Напротив, неразумная компьютерная программа будет использовать исчерпывающий алгоритм поиска для обеих задач и, следовательно, потребует$\frac{n}{2}$шагов в среднем для каждой задачи.

Я бы не назвал это положительным эффектом. Это скорее эффект «семантической конгруэнтности». Задания на выбор , в которых испытуемый должен выбрать вариант с определенным свойством, выполняются быстрее, чем те, в которых он должен выбрать вариант без свойства. Однако задачи отклонения , в которых она должна выбрать вариант со свойством, выполняются медленнее, чем те, в которых она должна выбирать варианты без свойства. Это совместимость между задачей (выбор против отклонения) и характеристиками объектов (содержит свойство или не содержит свойство), которые действительно определяют время принятия решения.

Бирнбаум и Джоу («Теория сравнительного времени отклика и различных суждений», 1990) обсуждают это с соответствующими цитатами.