Allgemeine Psychologie 1 WA - Kapitel 10 Geteilte Aufmerksamkeit PDF

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Allgemeine Psychologie 1 10.) Geteilte

Skript 2017/18

Maximilian Bungart

Aufmerksamkeit: (WA10) Wie gut kann man die Aufmerksamkeit zwischen zwei oder mehr parallel auszuführenden Tätigkeiten teilen?

A.) Einführung: 1.) Studie: „Handy im Strassenverkehr“ (Strayer & Johnston, 2001)

• Ein sich bewegendes Target soll auf dem Bildschirm verfolgt werden.

• Wenn die Farbe des Targets auf Rot •

wechselt, sollten die Probanden so schnell wie möglich eine Taste drücken. Zwei Bedingungen (unabhängige Variablen): 1. Konversation mit Mobiltelefon zu bestimmtem Thema führen.

- mittels Mobiltelefon - mittels einer Freisprechanlage 2. Radiosendung anhören (Kontrollgruppe)

• Ergebnis → Es machte in der „Mobiltelefon“-Bedingung keinen Unterschied, ob das Gespräch

Verfehlungen bei dieser Gruppe viel höher als bei der Radiogruppe, genau wie die mittlere Reaktionszeit viel höher war!

• Nachfolgende Experimente bedienten sich

unterschiedlicher und vielfältiger Methoden, …

0,09

590

Einzelaufgaben

0,08

Doppe laufgabe

0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01

Mittlere Reaktionszeit (msec)

- Generell war die Wahrscheinlichkeit für

Wahrscheinlichkeit für eine Verfehlun

über das Mobiltelefon oder die Freisprechanlage geführt wurde.

0

Einze laufgaben

580

Doppelaufgabe

570 560 550 540 530 520 510 500

Handy

Radio (KG)

Handy

Radio (KG)

- Untersuchung der „Doppelaufgabe“ („Dual-Task“) im Fahrsimulator. Hier sollte dann z.B. beim auftreten des Targets gebremst werden, anstatt eine Taste zu drücken.

- diese Experimente wurden über verschiedene Arten realisiert und mit verschiedenen Maßen untersucht, z.B. mit ereigniskorrelierten Potenzialen (ERPs).

- siehe Levy, Pashler & Boer (2006); Strayer & Drews (2007); etc. 2.) Allgemeines zu den Untersuchungen zur geteilten Aufmerksamkeit:

• Die Begrenzung der Aufmerksamkeit wird unter Bedingungen der „geteilten Aufmerksamkeit“ untersucht…

- Probanden bearbeiten zwei Aufgaben gleichzeitig und dann wird geschaut, wie sehr sie sich gegenseitig beeinträchtigen.

Wie gut kann man zwei oder mehr Aufgaben gleichzeitig ausführen, wie z.B. Autofahren und das Führen einer Unterhaltung (z.B. am Telefon)?

187

Allgemeine Psychologie 1

Skript 2017/18

Maximilian Bungart

• Eine Antwort ist → „… anything which minimises interference between processes, or keeps them ‚further apart‘ will allow them to be dealt with more readily either selectively or together“ (Hampson, 1989, S. 267)

• Theoretisch sind Interferenz und Leistungseinbrüche bei der Ausführung multipler Aufgaben •

deshalb interessant, weil sie Rückschlüsse auf die Limitationen des menschlichen Informationsverarbeitungssystems erlauben. Es gibt zwei alternative Erklärungsansätze für die Mehrfachaufgabenperformanz → zentrale Kapazität vs. Modularität 1. Während Theorien der zentralen Kapazität von einem einzigen zentralen „All-ZweckProzessor“ mit limitierter Kapazität ausgehen, … 2. … nehmen modulare Theorien multiple spezifische, d.h. modulare Verarbeitungssysteme (oder „-ressourcen“) an.

• Es wurde herausgefunden, dass folgende Faktoren Einfluss auf die Mehrfach- bzw.

Doppelaufgabenperformanz haben → (1) Aufgabenschwierigkeit, (2) Ähnlichkeit der Aufgaben und (3) Übungseffekte.

B.) Die Rolle der Aufgabenschwierigkeit: (Kapazitätstheorien) 1.) Zentrale Aufmerksamkeitskapazität: (Kahneman, 1973)

• Ein Ansatz, dem zufolge die Doppelaufgabenperformanz

wesentlich durch die Aufgabenschwierigkeit determiniert wird, ist die Theorie der „zentralen Aufmerksamkeitskapazität“ von Daniel Kahneman (1973).

- Annahme einer zentralen Aufmerksamkeitskapazität, die in Abhängigkeit von Anstrengung und Motivation (leicht) variieren kann und an der alle Aufgaben partizipieren. (limitierte „Allzweckressource“; Theorie von „attention and effort“) ➠ Die Aufmerksamkeit kann auf eine Tätigkeit konzentriert oder zwischen mehreren Tätigkeiten geteilt werden, wobei schwierigere Aufgaben einen erhöhten Einsatz von Aufmerksamkeit erfordern.

• Die verfügbare Gesamtkapazität an Aufmerksamkeit hängt vom generellen Erregungsniveau („arousal“) ab, d.h., sie steigt mit zunehmender Erregung (bis das Maximum erreicht ist).

- Problematisch ist für diese Annahme das „Yerkes-Dodson-Gesetz“, dem zufolge eine

Zunahme im Arousal die Leistung bis zu einem bestimmten Punkt verbessert; eine weitere Erhöhung des Arousals jedoch verschlechtert die Leistung. (siehe Biologische Psychologie)

Kritik:

• Allport (1980) weist darauf hin, dass dieser Ansatz auch an einem „Zirkularitätsproblem“ leidet… - Nach Kahneman lässt sich die Aufgabenschwierigkeit durch das Maß an Interferenz mit einer -

Zweitaufgabe bestimmen. (→ Übersteigen die kombinierten Anforderungen die Gesamtressourcen, so entsteht Interferenz = „sich gegenseitig schlagen“) Aber wenn Schwierigkeit durch Interferenz bestimmt wird und Interferenz ein Indikator der Schwierigkeit ist, dann gibt es kein unabhängiges Maß der Aufgabenschwierigkeit.

188

Allgemeine Psychologie 1

Skript 2017/18

Maximilian Bungart

2.) „Performance-operating-characteristic“: (POC)

• Die POC ist ein aufgabendiagnostisches

Werkzeug, d.h. die Abbildung der Leistung (bzw. der dafür eingesetzten Ressourcen) in einer Aufgabe als Funktion der Leistung (bzw. der dafür investierten Ressourcen) in der anderen Aufgabe.

• Sind die beiden Aufgaben

ressourcenlimitiert, so ergibt sich eine Ausgleichsbeziehung zwischen ihnen derart, dass eine Leistungserhöhung in der einen Aufgabe zu einer Leistungsminderung in der anderen Aufgabe führt.

- Verändert sich die Leistung in einer

Aufgabe A dagegen nicht in Abhängigkeit von der Leistung in der anderen Aufgabe B, so ist A „datenlimitiert“.

• Abbildung → Gezeigt sind 2 ressourcenlimitierte Aufgaben A und B (z.B. Autofahren und

Telefonieren), sowie drei Strategien der Ressourcenaufteilung zwischen den beiden Aufgaben (A1-B1, A2-B2, A3-B3) bei deren gleichzeitiger Ausführung. Die bei Zweifachtätigkeit erreichbare Maximalleistung liegt unter der Leistung, die bei alleiniger Ausführung von Aufgabe A bzw. B erreicht werden kann („cost of concurrence“).

- y-Achse = Leistung in Aufgabe A; x-Achse = Leistung in Aufgabe B - Die beiden Aufgaben werden gleichzeitig ausgeführt und es sind verschiedene -

Ressourcenaufteilungen zwischen den beiden Aufgaben eingezeichnet. z.B. gute Leistungen in A, schlechte in B, usw. Die Ressourcen müssen aufgrund der Kapazitätslimitierung aufgeteilt werden.

• Im Extrem kann die Leistung in beiden Aufgaben bei gleichzeitiger Ausführung so hoch sein,

wie wenn nur die eine oder die andere Aufgabe ausgeführt wird. Für solche Fälle würde man annehmen, dass die beiden Aufgaben auf separate Ressourcen zurückgreifen. → Die zugrunde liegende Annahme ist also die, dass es separate Ressourcen bzw. Ressourcenpools gibt.

3.) Evidenz zentraler Kapazität: (Bourke, Duncan & Nimmo-Smith, 1996) Gibt es eine zentrale Kapazität oder spezifische Kapazitäten?

• Es gibt vier verschiedene Aufgaben, welche so gewählt sind, dass sie keine offensichtlichen spezifischen Interferenzen produzieren.

1. 2. 3. 4.

„random generation“ (R) → möglichst zufällige Sequenzen von Buchstaben nennen. „prototype learning“ (P) → visuelle Muster lernen (Abbildung Mitte nächste Seite). „manual task“ (M) → Mutter abwechselnd auf zwei Schrauben schrauben. „tone task“ (T) → Zielton entdecken

- Im Vorfeld wurde eingeschätzt wieviel Kapazität die verschiedenen Aufgaben einfordern. Die Kapazitätsanforderung steigt von T bis R an (T → M → P → R).!

189

Skript 2017/18

Maximilian Bungart

• Aufgabe der Probanden → Die Aufgaben wurden jeweils

•

alleine und danach gleichzeitig mit einer anderen bearbeitet. Eine als Haupt- und die andere als Nebenaufgabe. Gäbe es spezifische Kapazitäten, sollten die Aufgaben nicht interferieren! Hypothese → Wenn es eine zentrale Aufmerksamkeitskapazität gibt, dann sollte die Aufgabe, die die meiste Kapazität erfordert, alle anderen behindern (immer). Die Aufgabe die am wenigsten Kapazität benötigt, sollte immer am Wenigsten behindert.

Kapizitätsanforderung

Allgemeine Psychologie 1

Leistung in …

bei Zweitaufgabe

R: P: M: T:

P R R R

< < < <

M M P P

< < < <

T T T M

• Ergebnis → Die Aufgaben interferieren trotz unterschiedlicher Anforderungen miteinander.

4,5 4,45

Erstaufgabe Zweitaufgabe

4,4 4,35 P

M

Leistung in der Manuellen Aufgabe (M)

14 13,5 13 12,5 12

Erstaufgabe Zweitaufgabe

11,5

T

Konkurrierende Aufgabe

R

M

T

Leistung in der Ton-Aufgabe (T) 4,2

20

4

19 d'-Wert

4,55

Leistung in der Prototyp-Aufgabe (P)

fertiggestellte Bewegungen

4,6

Rechtecke korrekt

Ra ndo misierung sgrad (modifiziertes H)

Leistung in der Randomisierungsaufgabe (R)

18 17

Erstaufgabe

16

Zweitaufgabe

konkurrierende Aufgabe

3,8 3,6

Erstaufgabe Zweitaufgabe

3,4

R P T Konkurrierende Aufgabe

R

P M konkurrierende Aufgabe

- Die „Random generation“-Aufgabe störte mehr als alle anderen bei der Zweitaufgabe und die Tonaufgabe am wenigsten.

- Die Zufallsbuchstaben-Generierung interferierte auch unabhängig von der Relevanz → Ob Erst- oder Zweitaufgabe war egal. Ebensolches galt für die Tonaufgabe.

- Zentrales Ergebnis → Es zeigt sich ein linearer Anstieg der Interferenz der Aufgaben mit

der a priori eingeschätzten Kapazitätsanforderung (roter Balken). Die Leistungen ordnen sich „transitiv“ (siehe Abb. oben rechts).

- Transitivität → Wenn x ≥ y und y ≥ z dann ist x ≥ z • Fazit → All dies spricht für eine zentrale

Aufmerksamkeitskapazität, die Ressourcen für alle Aufgabentypen bereitstellt.

Exkurs: „prototype learning“

• 40 Exemplare (50:50 zu zwei Prototypen) werden • •

präsentiert. Aufgabe → Finde die Prototypen heraus! Danach → Markieren der Kästchen der Prototypen.

4.) Probleme der Theorie:

Zufallsabweichungen vom Prototyp

• Weitere, mit der Theorie aber inkonsistente Befunde. • „Zirkularitätsproblem“ → Es gibt kein unabhängiges Maß für Kapazität und Aufgabenschwierigkeit (siehe Kritik, S.188).

• Aufgabenähnlichkeit macht einen Unterschied. 5.) Fazit:

• Auf hohem Abstraktionsniveau kann die Rede von Aufmerksamkeitskapazität und ihrer Verteilung pragmatisch Sinn machen.

- Die Theorie hilft aber nicht, Aufmerksamkeit theoretisch besser zu verstehen. 190

Allgemeine Psychologie 1

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Maximilian Bungart

C.) Die Rolle der Aufgabenähnlichkeit: (Modulare Theorien) 1.) Bisherige Erkenntnisse: (nicht in Vorlesung) 1. Die Bedeutung der Aufgabenähnlichkeit für die Doppelaufgabenperformanz wurde u.a. von Allport, Antonis und Reynolds (1972) mit einer Reihe kombinierter Aufgaben demonstriert.

- Die Probanden hatten z.B. eine auditiv dargebotene Nachricht zu beschatten

(nachsprechen), wobei ihnen gleichzeitig entweder Wörter auditiv oder Bilder visuell präsentiert wurden, die sie später zu erinnern hatten. - Im Ergebnis zeigte sich eine sehr geringe Gedächtnisleistung bei auditiver Wortpräsentation, dagegen eine hohe Leistung (90%) bei visueller Bildpräsentation. ➠ Dieser Befund weist auf eine kritische Rolle der Aufgabenähnlichkeit im Sinne der in beiden Aufgaben verwendeten Informationseingangsmechanismen hin.

2. In einem anderen Experiment hatten kompetente Klavierspieler ihnen vorher nicht bekannte Prüfungsstücke vom Blatt zu spielen und gleichzeitig mit einer Geschwindigkeit von 150 Wörtern pro Minute dargebotene Prosastücke zu beschatten.

- Nach kurzer Übung konnten die Probanden beide Aufgaben zusammen so schnell und

genau wie einzeln ausführen. ➠ Diese Leistung kann auf die (geringe) Aufgabenähnlichkeit im Sinne der beteiligten Informationseingangs- und der Reaktionsausgabemechanismen zurückgeführt werden.

3. McLeod (1977) kombinierte eine manuelle „tracking“-Aufgabe mit einer Tonidentifikationsaufgabe, die entweder eine vokale oder eine manuelle Reaktion (mit der nicht mit der „tracking“-Aufgabe beschäftigten Hand) erforderte.

- Während sich die Tonidentifikationsaufgabe als kaum fehleranfällig erwies, war die „tracking“-

Leistung bei manueller Reaktion auf die Töne geringer als bei einer vokalen Reaktion. ➠ Auch dieses Ergebnis weist auf die Bedeutung der Aufgabenähnlichkeit im Sinne der Reaktionsausgabemechanismen hin. 2.) Wickens „multiple-ressource“-Theorie: (auch „4D-Modell“ von Wickens, 1984, 2008)

• Wickens versuchte die oben genannten und

Stages Central Encoding processing Responding Spatial Visual

Modalities

•

ähnliche Befunde in seiner Theorie multipler Ressourcen zu erklären. Nach dieser Theorie führt die gleichzeitige Ausführung von zwei Aufgaben in dem Maße zu Interferenz, wenn…

Vocal

Re

sp o

ns es

Auditory

d Co

1. gleiche Stimulusmodalität vorliegt (visuelle vs. auditive Enkodierung) → Performanz leidet z.B. wenn 2 Leute gleichzeitig zu mir sprechen.

Verbal

Manual

Spatial

es

Verbal

2. gleiche Verarbeitungsstadien beansprucht werden (frühe vs. späte Selektion: Eingang, zentrale Verarbeitung, Ausgabe). 3. gleiche Gedächtniskodes genutzt werden (räumlich vs. verbal). 4. gleiche Responsemodalität verlangt wird (z.B. 2 Tasten drücken, „1“ für 1. Antwort, „2“ für 2. Antwort“).

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Maximilian Bungart

Experiment zur Rolle der Ähnlichkeit: (Segal & Fusella; nicht in Vorlesung)

• Aufgabe → „Entdecke ein Signal, visuelle oder auditiv! Stelle dir ein akustisches oder ein •

visuelles Ereignis vor! Und zwar beides gleichzeitig!“ Ergebnis → Die Probanden entdecken das Signal viel besser (höheres d’), wenn sie sich parallel die anderen Stimulusmodalität vorstellen. Die Ähnlichkeit von Signal und Imagination führt zu Interferenz.

3.) Aktuelle „threaded cognition“-Theorie: von Salvucci & Taagen (2008, 2011)

• Prozess-Stränge („threads“) können parallel abgearbeitet werden → Multi-Tasking.

• Module, die benötigt werden, sind kapazitätsbegrenzt. • Sofern Stränge zum gleichen Zeitpunkt die gleichen •

Module benötigen, kommt es zu Interferenzen. Besonderheit → Das Modell verzichtet auf eine zentrale Steuerungseinheit.

4.) Evidenz: (Brooks, 1968)

• Die Probanden hatten zwei Aufgaben… (UV1) 1. Sich eine Zeichnung eines Buchstaben mit dicken und dünnen Kanten vorstellen („F“). An einer Ecke gibt es einen Startpunkt, von wo aus der Proband startet und den gesamten Buchstaben innerlich umwandert/abscannt. Trifft er auf dicke Kante, antwortet er mit „Ja“, trifft er auf die dünne Kante, mit „nein“. 2. Einen Satz im Kopf durchgehen und seine Bestandteile als Substantiv, Verb, etc. klassifizieren.

Linke Hand für „Ja“, rechte Hand für „Nein“

>

„Ja“, ... „Ja“, ... „Nein“

<

„Ein Vogel in der Hand ist nicht im Busch“ → Substantiv ja/nein?

• Außerdem wurde der Antwortmodus variiert… (UV2) a. auf einem Blatt auf Y’s (Yes) oder N’s (No) zeigen. b. mit links oder rechts klopfen. c. ja oder nein sagen.

• Abhängige Variable → Klassifikationszeit • Ergebnis → Die mittleren Klassifikationszeiten bei der Zeichnung ist im Antwortformat „Zeigen“ signifikant länger als in den anderen beiden. Die mittleren Klassifikationszeiten bei der Satzverifikation ist im Antwortformat „Sprechen“ signifikant länger als in den anderen beiden.

- In den „Zeigen“-Bedingungen (UV1a-UV2a) war die Klassifikationszeit am längsten. Diese Aufgabe war dem mentalen Scannen am ähnlichsten, da die Anordnung der Buchstaben beachtet werden musste, also quasi zusätzlich ein Scannen des Antwortblattes.

- Für die UV1b mit den Sätzen fand sich dies nicht; hier störte das Zeige nicht, dafür aber vielmehr das Sprechen.

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Skript 2017/18

Maximilian Bungart

5.) Also gibt es doch „spezifische Kapazitäten“? Dafür spricht

Dagegen spricht

Einige Befunde der Neuropsychologie

Interferenz trotz verschiedener Modalitäten

Spezifische Interferenzmuster (z.B. die Ähnlichkeit, s.o.)

Es wird nicht thematisiert, ob serielle vs. parallele Verarbeitung gewählt wird. Das Koordinationsproblem wird unterschätzt. „Kognitiver Flaschenhals“: Die Psychologische Refraktärperiode

• Koordinationsproblem → Bei einer großen Zahl von parallel arbeitenden Subsystemen bedarf •

es der Koordination ihres Outputs, um kohärentes Handeln zu ermöglichen. Außerdem → Problem der Falsifizierbarkeit. Gegen eine modulare Theorie spricht, dass die Anzahl der spezialisierten Subsysteme nicht unabhängig bestimmt werden kann. Somit können modulare Theorien kaum falsifiziert werden (geeignete Subsysteme können ad hoc postuliert werden).

Die psychologische Refraktärperiode: („refraktär“ = unempfindlich, nicht beeinflussbar) Probanden nicht beeinträchtigt, während die Reaktionszeit auf einen zweiten Reiz, kurz darauf angezeigten Reiz deutlich verlängert ist.

- Ab etwa einer halben Sekunde Zeit zwischen beiden -

Reizen ist dieser Effekt nur noch sehr klein, bei etwa 100ms aber noch sehr deutlich. Diese Refraktärperiode lässt sich nicht durch Übung verkürzen („Übungsresistent“) und tritt auch bei maximaler Unähnlichkeit der beiden Reize und Reaktionen auf.#

Mittlere Reaktionszeit (ms

• Befund → Auf den ersten Reiz ist die Reaktionszeit des

780

2 Aufgaben (balanciert): Ton Æ sprachliche Reaktion (visuell präs.) Buchstabe Æ Tastendruck

760 740 720 700 680 660 640 620

Erster Stimulus Zweiter Stimulus

600 100

200

• Gibt es Evidenz für Kontexte ohne PRP? → Noch nicht vollständig geklärt. 6.) Modulare oder zentrale Kapazitäten? (Synthesetheorien?)

• Vorschlag einer Synthese (Verbindung) der zentralen und modularen Kapazitätstheorien. (zentrale Kapazität + multiple Ressourcen) → z.B. Baddeley (1986)

- Diese Theorien vertreten die Vorstellung

-

eines hierarchischen Systems mit einem zentralen Prozessor, d.h. einem exekutiven Aufmerksamkeitssystem an der Spitze der Hierarchie, das die fortlaufenden Handlungen koordiniert und kontrolliert. Auf der untergeordneten Stufe existieren spezifische Verarbeitungsmechanismen, die relativ unabhängig voneinander funktionieren.

193...