Увага людини і когнітивні технічні системи

Отже, особливості уваги людини поступово переміщуються в центр міждисциплінарних прикладних досліджень «людського фактора» в техніці. Створюються перші системи, які можуть передбачати наміри і локалізувати фокус уваги людини. На самому початку цієї статті ми відзначали труднощі, що виникають при використанні традиційної технології «вікон» для підтримки ефективного спілкування в процесі відеоконференцій. У ряді науково-дослідних центрів сьогодні розробляються альтернативні концепції і системи, з одного боку, незмінно включають використання віртуальної реальності, а з іншого, дозволяють експлікувати спрямованість уваги учасників обговорення. Зокрема, психологами Інституту психології Дрезденського університету та інформатики фірми «Daimler-Chrysler» (Ульм) створена промислова система відеоконференцій з використанням технології віртуальної реальності. Оцінка спрямованості уваги здійснюється в цій системі поки ще в дуже грубій формі, шляхом відстеження поворотів голови.

Для більш повного з`ясування ролі контакту «очі в очі» нами були проведені останнім часом великі дослідження, що поєднували використання віртуальної реальності (антропоморфних партнерів) з реєстрацією міміки, рухів очей і мозкової активності за допомогою методу функціональної магнітно-резонансної томографії (фМРТ). На рис. 2 показаний, мабуть, найсуттєвіший результат цих експериментів (див .: Schilbach et al., 2005 Mojzisch et al., In press). Виявилося, що звернення до лиця і погляд в очі - найбільш дієвий спосіб активації медіофронтальних структур мозку, пов`язаних з емоційно-особистісним ставленням до ситуації (відповідні дані представлені в лівій частині малюнка). Практично ідентична ситуація появи персонажа, що повертається до випробуваному, але фіксує візуально деяку область простору в стороні від його голови, призводить до виникнення активації в заднетеменном відділах (права половина рис. 2), які були ідентифіковані нами вище як субстрат низкоуровневого амбьентного уваги. Іншими словами, мобілізація особистісних ресурсів спілкування в перспективних технічних системах комунікації буде можлива лише тоді, коли поряд з ефектом феноменального присутності віддалених партнерів в одному і тому ж просторовому оточенні буде забезпечений психологічний контакт в режимі «очі в очі».

Отже, подальший розвиток інформаційних технологій, ймовірно, буде не тільки пов`язано з передачею вербальної і графічної інформації, як в сучасному Інтернеті, але й грунтується на локалізації фокусу уваги, причому робитися це буде за соті частки секунди. Наприклад, як можна задіяти автоматичні системи для допомоги людині, керуючому машиною або літаком, при необхідності терміново прийняти рішення? Уже розроблені і практично використовуються перші технічні пристрої, що враховують можливості людини в динамічно мінливій обстановці. Так, на американських штурмовиках палубного базування встановлені системи запобігання небезпечного зближення із землею (GCAS - Ground Collision Avoidance Systems), постійно фіксують зміни рельєфу місцевості, що визначають параметри руху літака і враховують час, який необхідний льотчикові, щоб зреагувати. Якщо на якомусь віражі виникає реальна небезпека зіткнення із землею, то система бере керування польотом на себе і різко веде літак вгору.

Звичайно, це приклад досить жорсткої форми взаємодії людини і машини, але в найближчі 20 років технології удосконалюються. Вже існують сенсорні датчики, що дозволяють оцінювати складається на дорозі ситуацію з точки зору її потенційної небезпеки. Якщо виникають сторонні об`єкти або пішохід починає несподівано перебігати дорогу перед автомобілем, відповідні технічні детекторні системи комп`ютерного зору це зафіксують. Що робити далі з цією інформацією? Чи повинні технічні системи змінювати напрямок руху автомобіля або зупиняти його? Кожному відомо, що немає нічого гіршого, ніж чиєсь втручання в твої дії без серйозного приводу! Тому системи технічного зору та інтелектуальної підтримки водія повинні не тільки сприймати навколишнє оточення, а й оцінювати сприйняття і можливі реакції самого водія. Якщо небезпека зафіксована, але одночасно надійшла інформація, що водій теж побачив і правильно оцінив загрозу, то комп`ютера краще не втручатися в процес управління. Але якщо датчики відзначили, що увагу людини не було сфокусовано на небезпечній ситуації (що воно було амбьентним, а не фокальним), то система повинна або попередити його, або зупинити автомобіль.

Кілька років тому одна з провідних німецьких фірм створила пристрій, що не дозволяє водієві наближатися на небезпечну відстань до автомобіля, що йде попереду. Комп`ютерна система враховує зчеплення коліс з дорожнім покриттям, видимість, швидкість і встановлює безпечну дистанцію, при цьому педаль акселератора градуально стає більш жорсткою. Але в деяких ситуаціях (наприклад, якщо водій збирається здійснити обгін) систему доводиться тимчасово відключати. При цьому виявилося, що, одного разу відключивши систему, водій чомусь не поспішає включити її знову. Інженери почали пошуки психологічного вирішення виниклої проблеми. Воно полягає в тому, щоб дати «електронному мозку» автомобіля можливість реєструвати рух очей водія і визначати, як діяти в його інтересах в тій чи іншій ситуації, наприклад, відключатися, як тільки виникає намір обігнати, і включатися, як тільки водій знову повертається в потік руху. В умовах упорядкованого німецького руху така система працює успішно. Поки важко прогнозувати, як вона буде справлятися з ситуаціями на вулицях Москви або Рима, де обгін здійснюється і зліва і справа. Але і ці більш складні ситуації, безсумнівно, будуть поставлені під контроль в ході подальшого збільшення потужності систем комп`ютерного зору.

Той же підхід, що використовує локалізацію фокусу уваги і особливості рухів очей, може бути застосований і в галузі навчання. Припустимо, людина читає деякий текст іноземною мовою, якою він володіє стерпно, але не досконало. На основі психологічних методів можна об`єктивно визначити, які слова йому не знайомі. Замість того щоб знову і знову звертатися до словника, як це робилося протягом століть, адаптивний інтерфейс автоматично зафіксує труднощі на підставі характерного для таких труднощів режиму рухів очей і ненав`язливо підкаже потрібне слово рідною для читає мовою (або на будь-якому заданому). Причому, що важливо, робиться це тільки тоді, коли людині реально потрібна допомога і, до речі, без будь-якого явного запиту з його боку. Тому дані види інтерфейсів іноді називають «некомандних», тобто не вимагають використання експліцитно команд. І в цьому, звичайно, полягає велика різниця між виникаючими сьогодні технологіями майбутнього і дуже примітивними минулими підходами в цій галузі.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!