Магистерская работа: Категориальный зрительный поиск у детей и взрослых

Результаты анализа показали наличие статистически значимых различий в RB-условии в зависимости от наличия целевого стимула. Также было обнаружено, что есть различия по взаимодействию параметров, но только на уровне значимости 90%. Был проведен Post Hoc тест для анализа различий в успешности поиска при различном числе стимулов в зависимости от наличия целевого стимула на экране. Не было найдено различий, связанных с числом признаков. В II-условии также не было найдено статистически значимых различий, поэтому проводить Post Hoc тест не нужно. Результаты Post Hoc анализа RB-условия представлены в таблице 9.

Таблица 9 -- Результаты Post Hoc анализа различий в успешности поиска при различном количестве стимулов на экране в зависимости от наличия целевого стимула в пробе (RB-условие).

Графически данные представлены на рисунке 9.

Рисунок 9 - Успешность зрительного поиска у детей в двух условиях (указана ст. ошибка измерения).

Анализ RB-условия показал наличие статистически значимых различий в зависимости от наличия целевого стимула при предъявлении четырех стимулов на экране. В случае отсутствия целевого стимула (M=0.750, SD=0.435) успешность была выше, чем при его присутствии (M=0.578, SD=0.495).

Обсуждение. RB-условие

В RB-условии не было найдено статистически значимых различий, связанных с количеством стимулов на экране, за исключением случаев, когда четыре стимула были представлены на экране. В этом случае успешность выполнения задания значимо снижается в условии присутствия на экране целевого стимула. Значимых различий не было обнаружено при количестве стимулов меньше четырех, но во всех случаях успешность ниже при условии присутствия целевого стимула среди представленных на экране. Дисперсионный анализ показал, что есть различия на уровне значимости 90% (p = 0.092). Это указывает на то, что у детей могут быть проблемы с идентификацией целевого стимула при работе с RB-категориями. Может показаться, что идентификация целевого стимула в RB-условии быть легке, так как испытуемым необходимо обратить внимание только на один признак. Но если дети воспринимают категории как комбинации признаков, то с увеличением стимулов на экране у них могут возникнуть проблемы с идентификацией. При большом количестве стимулов детям становится тяжелее различать их между собой, поэтому они скорее выбирают ответ об отсутствии различий между стимулами.

II-условие

В II-условии не было найдено статистически значимых различий, связанных с количеством стимулов на экране. Успешность зрительного поиска оставалась на одном уровне вне зависимости от количества стимулов в пробе. При этом в среднем успешность оставалась на том же уровне, что и в RB-условии. Это позволяет сделать вывод о том, что в у детей, в отличие от взрослых, нет нарушений переноса категоризации на зрительный поиск в II-условии. В отличие от RB-условия, успешность остается примерно на одном уровне вне зависимости от того, есть ли среди изображений целевой стимул или нет. Можно предположить, что данный результат связан с тем, что в данном условии дети научились ориентироваться на признаки прототипа на этапе научения, в то время как в RB-условии они могли изначально ориентироваться на один признак (из-за простоты его нахождения). В итоге дети использовали эксплицитные стратегии научения при выполнении задания на зрительный поиск, а так как у детей более развита имплицитная система научения, у них возникли затруднения в поиске при увеличении числа стимулов.

Данный результат согласуется с гипотезой о том, что детям легче категоризировать объекты исходя из комбинаций их признаков, то есть формируя кроссмодальный прототип.

Общее обсуждение. Научение

К последним блокам научения дети и взрослые достигали достаточно высокого уровня успешности (рисунок 10). Научение у взрослых проходило быстрее и эффективнее в RB-условии, в то время как у детей в обоих условиях последние блоки научения находятся примерно на одном уровне. В целом взрослые показывали более высокие результаты в сессии научения по сравнению с детьми. Это объясняет различия в успешности зрительного поиска между детьми и взрослыми - помимо сложностей, связанных с возрастом испытуемых во втором эксперименте, дети также менее успешно усвоили категориальные признаки в ходе научения.

Во всех условиях и у взрослых и у детей достигается успешность научения выше случайной. Это говорит о том, что под конец сессии научения испытуемые успешно формировали те или иные стратегии категоризации стимульного материала, позволяющие им выполнять задание.

Рисунок 10 - Успешность научения по блокам у детей и взрослых (указана ст. ошибка измерения).

Зрительный поиск. Успешность зрительного поиска была выше у взрослых по сравнению с детьми. Тем не менее, в отличие от взрослых, у детей не было найдено разницы в среднем уровне успешности между двумя условиями. То есть зрительный поиск у детей проходит в целом на одном и том же уровне успешности, нет падения уровня успешности, связанного с тем или иным условием.

У детей не наблюдается падения уровня успешности категориального зрительного поиска в II-условии по сравнению с RB-условием, а также не наблюдается нарушения переноса в условии отсутствия целевого стимула. То есть дети не проявляют эффектов, найденных на взрослой выборке. Это говорит о том, что дети успешно используют имплицитные стратегии научения, и увеличение числа стимулов в этом условии не вызывает систематического падения успешности, так как имплицитные стратегии не требуют активного использования рабочей памяти.

В отличие от взрослых, у детей наблюдается значимое падение успешности в RB-условии при предъявлении четырех стимулов в случае присутствия целевого стимула. В связи с отсутствием падения при другом количестве стимулов, можно предположить, что дети применяют эксплицитные стратегии категоризации при выполнении заданий в RB-условии, но в отличие от взрослых им не хватает объема рабочей памяти для работы с четырьмя стимулами. Им не всегда удается правильно определить присутствие целевого стимула, поэтому они склонны к тому, чтобы отвергать его наличие. Это приводит к тому, что в случае присутствия стимула успешность понижается, а в случае отсутствия - повышается.

Нельзя также исключать и возможность того, что дети используют имплицитные стратегии категоризации в обоих условиях. Это означает, что имплицитной стратегии достаточно, чтобы достичь относительно высокого уровня успешности даже при выполнении заданий, нацеленных на использование эксплицитной системы научения, за исключением случаев с четырьмя стимулами на экране. В целом данный результат согласуется с предположением о том, что у детей могут возникнуть определенные проблемы со зрительным поиском в RB-условии.

Ограничения исследования. Нельзя не упомянуть ряд ограничений, о которых следует помнить, интерпретируя данный результат. Во-первых, мы вносили значительные изменения в процедуру, адаптируя ее для детей. Было изменено визуальное оформление и инструкция, а также убрано ограничение времени ответа. Эти модификации были необходимы, чтобы эксперимент был проводим с детьми возраста начальной школы. Несмотря на то, что мы старались сохранить ключевые элементы эксперимента, внесенные модификации могли все же повлиять на процессы категориального научения и зрительного поиска. Для проверки влияния изменений процедуры можно провести исследование на взрослых, используя материалы эксперимента 2. Но это также может повлечь за собой ряд проблем - взрослые испытуемые могут не понять детскую инструкцию, могут воспринять эксперимент несерьезно, а отсутствие ограничений во времени может привести к предельно высокой успешности выполнения заданий и, следовательно, не интерпретируемым результатам. В идеале стоит разработать универсальную форму проведения подобного эксперимента, но на это потребуется отдельная исследовательская работа.

Вторым ограничением можно считать различия между испытуемыми. Дети и взрослые имеют множество различий, связанных с возрастом, которые могут влиять на успешность выполнения эксперимента. Дети могут быть менее внимательными и чаще отвлекаться, что может исказить результаты. То есть найденные нами различия между детьми и взрослыми могут быть связаны с особенностями формирования личности и поведения детей, а не с различиями в системе категоризации.

Исследование также столкнулось с необходимостью перехода в онлайн-режим во время проведения эксперимента 2 в связи с эпидемией коронавируса (COVID-19) и введенного в связи с ней карантина. Процедура проведения исследования в лаборатории и через онлайн-систему сильно различается. В связи с этим нельзя исключать влияние способа получения данных на результаты. В целях соблюдения карантинного режима и для защиты здоровья испытуемых и их семей нам пришлось перевести проведение эксперимента в онлайн-режим.

Также стоит указать на недостаточно большую выборку во втором эксперименте. Выборка взрослых была достаточно большой, чтобы исключить всех испытуемых, которые могли пройти этап научения неуспешно и внести помехи в данные. Нам не удалось провести такой же процедуры с детьми. Есть основания полагать, что успешность выполнения задания на зрительный поиск у детей в RB-условии связана с взаимодействием числа стимулов и наличия целевого стимула. На это указывают данные категориального зрительного поиска (p = 0.092). К сожалению, размер выборки не позволяет обнаружить статистически значимых различий на уровне 95%. Более большая выборка позволила бы подтвердить или опровергнуть данное предположение.

Заключение

Данное исследование было направлено на изучение различий в категориальном зрительном поиске между детьми и взрослыми. В ходе исследования был разработан новый стимульный материал и проведено два эксперимента. На основании результатов исследования можно сделать следующие выводы:

1) Стимульный материал, использованный в данной работе, функционирует схожим образов с материалом, использованным Hйlie, et al. Данный стимульный материал пригоден для проведения экспериментов по категоризации и по категориальному зрительному поиску. Данный стимульный материал подходит для сравнения процессов категориального зрительного поиска у детей и взрослых.

2) Были воспроизведены результаты работы Hйlie, et al. Испытуемые показали более высокую успешность категориального зрительного поиска в условии научения Rule-Based категориям по сравнению с Information Integration категориями.

3) У взрослых испытуемых наблюдается нарушение переноса категоризации на зрительный поиск в условии научения категориям типа Information Integration с увеличением числа стимулов при условии отсутствия целевого стимула на экране.

4) В условии научения Rule-Based категориям успешность в целом остается на одном уровне вне зависимости от наличия или отсутствия целевого стимула.

5) В среднем у детей нет различий между успешностью зрительного поиска в двух экспериментальных условиях.

6) У детей на наблюдается нарушения переноса категоризации на зрительный поиск в условии научения категориям типа Information Integration. Дети показывают одинаковый уровень успешности вне зависимости от числа стимулов или присутствия целевого стимула.

7) Есть основания полагать, что у детей присутствует нарушение переноса категоризации на зрительный поиск в условии научения Rule-Based категориям. У детей найдено значимое снижение успешности выполнения задания в случае присутствия в пробе целевого стимула при увеличении числа стимулов до четырех.

Список литературы

1) Ashby, F. G., & Ennis, J. M. (2006). The role of the basal ganglia in category learning. Psychology of Learning and Motivation, 46, 1-36. doi: 10.1016/j.nlm.2011.08.006

2) Ashby, F. G., Paul, E. J., & Maddox, W. T. (2011). COVIS. In E. M. Pothos & A. J. Wills (Eds.), Formal Approaches in Categorization (pp. 65-87). chapter, Cambridge: Cambridge University Press.

3) Ashby, F. G., & Valentin, V. V. (2017). The categorization experiment: Experimental design and data analysis. Stevens' handbook of experimental psychology and cognitive neuroscience, Fourth Edition, Volume Five: Methodology (p. in press). New York: Wiley.

4) Ashby, F. G., Alfonso-Reese, L. A., Turken, A. U., & Waldron, E. M. (1998). A neuropsychological theory of multiple systems in category learning. Psychological Review, 105(3), 442-481. doi: 10.1037/0033-295X.105.3.442

5) Hйlie, S., Turner, B. O., & Cousineau, D. (2018). Can categorical knowledge be used in visual search? Acta psychologica, 191, 52-62 .

6) Maddox, W. T., & Ashby, F. G. (2004). Dissociating explicit and procedural-learning based systems of perceptual category learning. Behavioural Processes, 66, 309-332. doi: 10.1016/j.beproc.2004.03.011

7) Maddox, W. T., Ashby, F. G., Ing, A. D., & Pickering, A. D. (2004). Disrupting feedback processing interferes with rule-based but not information-integration category learning. Memory & Cognition, 32(4), 582-591. doi: 10.3758/BF03195849

8) Minda J. P., Desroches A. S., Church B. A. (2008) Learning rule-described and non-rule-described categories: a comparison of children and adults. J Exp Psychol Learn Mem Cogn. Nov;34(6):1518-33. doi: 10.1037/a0013355. PubMed PMID: 18980411.

9) Murphy, G. L. (2002). The Big Book of Concepts. Cambridge, Mass.: MIT Press.

10) Nomura, E. M., Maddox, W. T., Filoteo, J. W., Ing, A. D., Gitelman, D. R., Parrish T. B., Mesulam, M. M., & Reber, P. J. (2007). Neural correlates of rule-based and information-integration visual category learning. Cerebral Cortex, 17(1), 37-43. doi: 10.1093/cercor/bhj122

11) Rabi, R., & Minda, J.P. (2014). Rule-Based Category Learning in Children: The Role of Age and Executive Functioning. PloS one. doi: 10.1371/journal.pone.0085316

12) Rosedahl, L.A., & Ashby, F.G. (2018). A New Stimulus Set for Cognitive Research.

13) Smith, J. D., Redford, J. S., Gent, L. C., & Washburn, D. A. (2005). Visual Search and the Collapse of Categorization. Journal of Experimental Psychology: General, 134(4), 443-460. doi: 10.1037/0096-3445.134.4.443