Фільтраційна модель уваги Бродбента: рання селекція, експерименти та критика
Оновлено: 2 дні тому
Автор: Український психологічний ХАБ · Опубліковано: 3 вересня 2026 · Редакційна політика
Коротко: що таке фільтраційна модель уваги Бродбента
Фільтраційна модель уваги Бродбента — історична модель вибіркової, або селективної, уваги, яку Дональд Бродбент сформулював у 1950-х роках у межах раннього підходу до психіки як системи обробки інформації. Її центральна ідея проста: до органів чуття одночасно надходить більше інформації, ніж система здатна докладно опрацювати, тому на ранньому етапі потрібен механізм відбору.
У класичній версії Бродбента цей фільтр відбирає інформацію переважно за фізичними характеристиками сигналу — наприклад, за тим, з якого вуха надходить звук, його висотою, гучністю або просторовим джерелом. Лише відібраний потік отримує доступ до обмеженого каналу подальшої обробки, де можливе розпізнавання змісту і формування відповіді.
Це не означає, що сучасна психологія вважає модель Бродбента буквально правильною. Подальші дослідження показали, що невідібрана інформація інколи проходить глибшу обробку, ніж передбачає жорсткий ранній фільтр. Проте модель стала однією з ключових точок відліку для науки про увагу: вона перетворила розмите питання «на що ми звертаємо увагу?» на експериментальну проблему про місце, умови й межі селекції.
Дональд Бродбент — британський експериментальний психолог, який поєднав прикладні дослідження слухової комунікації, теорію інформації та лабораторні експерименти з увагою в єдину модель обмеженої системи обробки.
Яку проблему намагався розв’язати Бродбент
Людина майже ніколи не отримує один-єдиний сигнал. Ми одночасно чуємо голос співрозмовника, інші розмови, шум вулиці, роботу техніки; бачимо багато предметів; утримуємо цілі й спогади. Але наша поведінка не може однаково детально реагувати на все відразу.
Для Бродбента це було не лише філософське питання. Ранні роботи в Підрозділі прикладної психології Ради медичних досліджень Великої Британії (MRC Applied Psychology Unit) були пов’язані з практичними проблемами зв’язку, шуму, навантаження і роботи операторів. У таких ситуаціях помилка уваги могла мати цілком реальні наслідки.
Бродбент запропонував мислити про психіку як про систему з обмеженою пропускною здатністю. Якщо на вхід одночасно надходить кілька повідомлень, система повинна вирішити, яке з них пропустити далі. Саме звідси виникла метафора фільтра.
Історичний фон: Колін Черрі та проблема «коктейльної вечірки»
До Бродбента важливий експериментальний фундамент заклав Колін Черрі. У статті 1953 року Some Experiments on the Recognition of Speech, with One and with Two Ears він досліджував, як людина слухає один мовний потік серед конкуруючих повідомлень.
У дихотичному слуханні різні повідомлення подають одночасно в ліве і праве вухо. Учасник має стежити за одним каналом, часто повторюючи почуте вголос майже без затримки. Таку процедуру називають безперервним повторенням цільового повідомлення (англ. shadowing).
Черрі показав важливу асиметрію. Люди могли досить добре стежити за одним повідомленням, але про відкинутий канал часто пам’ятали дуже мало. Водночас вони могли помічати деякі грубі фізичні зміни, наприклад зміну голосу. Це створило питання: наскільки глибоко обробляється повідомлення, на яке людина не спрямовує увагу?
Бродбент перетворив це питання на модель ранньої селекції.
Як працює модель Бродбента
1. Паралельне надходження сенсорної інформації
Кілька сигналів можуть одночасно потрапляти до сенсорної системи. На самому ранньому етапі вони ще не проходять повної змістової інтерпретації.
2. Коротке сенсорне утримання
Інформація може дуже коротко зберігатися у формі, пов’язаній із її фізичними характеристиками. Це дозволяє системі не втрачати сигнал миттєво, поки відбувається відбір.
3. Фільтр
Фільтр обирає один канал або клас сигналів на основі доступних фізичних ознак. Для слуху це може бути вухо, просторове розташування джерела, голос чи інші акустичні характеристики.
Ключове твердження ранньої моделі полягає в тому, що селекція відбувається до повної семантичної ідентифікації невідібраного повідомлення.
4. Канал обмеженої пропускної здатності
Відібрана інформація потрапляє до системи, здатної здійснювати складнішу перцептивну та змістову обробку. Саме тут сигнал може бути розпізнаний, співвіднесений із попереднім знанням і використаний для відповіді.
5. Відповідь, пам’ять і подальша дія
Результат обробки може впливати на поведінку, короткочасне утримання та подальші рішення.
Ця схема була впливовою не через буквальну «деталь мозку у вигляді фільтра», а тому, що задавала конкретну архітектуру: багато входів → ранній відбір → вузьке місце → глибша обробка.
Чому модель називають моделлю ранньої селекції
У дискусії про увагу «рання» і «пізня» селекція означають не швидкість реакції в мілісекундах як таку, а те, на якому рівні обробки відбувається головне відсіювання інформації.
У Бродбента невідібраний сигнал аналізується достатньо, щоб розрізняти фізичні ознаки, але не обов’язково доходить до повного розпізнавання значення. Отже, селекція розташована відносно рано — перед детальною семантичною обробкою.
Пізніші моделі допускали, що кілька сигналів можуть бути ідентифіковані за змістом, а відбір для свідомої відповіді або дії відбувається пізніше. Саме навколо цієї межі десятиліттями точилася дискусія ранньої та пізньої селекції.
Експерименти Бродбента з одночасними повідомленнями
Одним із ключових джерел моделі були досліди, у яких різні набори цифр подавали одночасно в обидва вуха.
У роботі Immediate Memory and Simultaneous Stimuli 1957 року Бродбент показав, що порядок відтворення залежить від того, як організовано вхідні сигнали і коли учасник дізнається, з якого каналу починати відповідь. Помилки особливо часто виникали для матеріалу, який потрібно було відтворювати пізніше.
Інший важливий результат полягав у тенденції групувати інформацію за каналом надходження — наприклад, спершу повідомлення з одного вуха, потім з іншого. Це добре узгоджувалося з ідеєю, що фізична ознака каналу може використовуватися для раннього відбору.
У статті A Mechanical Model for Human Attention and Immediate Memory, опублікованій 1957 року в Psychological Review, Бродбент виклав формалізованішу механічну модель уваги та безпосередньої пам’яті. У 1958 році книга Perception and Communication об’єднала цю лінію в ширшу теорію сприймання, комунікації, пильності, шуму й людської ефективності.
Що модель пояснювала добре
Вона пояснювала, чому людина здатна досить ефективно стежити за одним повідомленням серед кількох конкуруючих потоків.
Вона узгоджувалася з тим, що про відкинутий канал учасники часто можуть повідомити фізичні характеристики, але не зміст.
Вона природно пояснювала обмеження при одночасній обробці: конкуренція кількох потоків має призводити до втрат, затримок або помилок.
Вона дала психології експериментальну мову для опису «вузького місця» обробки інформації і допомогла формуванню когнітивної психології як науки про внутрішні процеси, які можна перевіряти через поведінкові наслідки.
Де жорстка версія фільтра почала давати збій
Якщо невідібране повідомлення не проходить змістової обробки, то семантично важлива інформація з відкинутого каналу не повинна впливати на поведінку. Саме це передбачення виявилося занадто сильним.
Невілл Морай і власне ім’я
У 1959 році Невілл Морай досліджував дихотичне слухання і показав, що учасники здебільшого не могли відтворити зміст відкинутого повідомлення навіть тоді, коли там повторювалися прості слова. Проте один тип стимулу мав особливу здатність прориватися крізь бар’єр — власне ім’я людини.
Це не означало, що весь невідібраний канал безперервно проходить повну семантичну обробку. Але результат створював проблему для абсолютно жорсткої версії: принаймні деяка особистісно значуща інформація могла впливати на систему навіть без явного спрямування уваги на цей канал.
Дж. А. Грей і А. А. І. Веддерберн: групування за змістом
У 1960 році J. A. Gray і A. A. I. Wedderburn перевірили, чи обов’язково учасники групують одночасні сигнали за вухом. Вони побудували повідомлення так, що осмислена послідовність виникала тоді, коли людина ігнорувала канал надходження і поєднувала елементи за значенням.
Результати показали, що відтворення за змістом, а не за вухом, справді можливе й може бути не менш ефективним. Це було складно пояснити моделлю, у якій фізичний канал жорстко визначає ранню селекцію ще до змістової обробки.
Енн Трейсман: контекст може «перетягнути» увагу
Того ж 1960 року Енн Трейсман опублікувала Contextual Cues in Selective Listening. У її досліді два мовні повідомлення подавали дихотично, а учасники повторювали повідомлення з одного вуха. Посередині уривки міняли вуха.
Іноді учасники на короткий час продовжували стежити за смислово послідовним повідомленням уже в іншому вусі. Чим передбачуванішим був мовний контекст, тим імовірніше це траплялося.
Трейсман запропонувала інше пояснення: невідібраний канал не обов’язково повністю блокується. Його сигнал може послаблюватися, тобто для проходження потрібен вищий поріг. Саме так виникла модель ослаблення уваги.
Модель ослаблення Трейсман: не відсутність фільтра, а інший фільтр
Важливо не спрощувати історію до формули «Трейсман спростувала Бродбента». Її модель зберігає ідею селекції та обмежень, але відмовляється від абсолютного бар’єра.
У моделі ослаблення інформація з нецільового каналу стає слабшою, однак не обов’язково зникає. Сигнали з низьким порогом активації — наприклад, особистісно значущі або контекстно очікувані — можуть все ж впливати на подальшу обробку.
У роботі Monitoring and Storage of Irrelevant Messages in Selective Attention 1964 року Трейсман показала, що учасники могли виявляти тотожність повідомлень навіть тоді, коли для цього потрібно було зіставляти слова й значення, а не лише прості акустичні ознаки. Авторка прямо пов’язала цей результат із припущенням про ослаблення, а не повне блокування відкинутих сигналів.
Енн Трейсман у цьому історичному ланцюгу важлива не як «анти-Бродбент», а як дослідниця, яка зробила ранню модель більш гнучкою і змістово чутливою.
Чи була модель Бродбента просто спростована
Ні. Жорстка версія моделі виявилася недостатньою як універсальне пояснення, але висновок «невідібрана інформація завжди повністю розпізнається за змістом» також не витримав перевірки.
У 2004 році Джоел Лахтер, Кеннет Форстер і Ерік Рутрафф опублікували аналіз Forty-Five Years After Broadbent (1958): Still No Identification Without Attention. Вони звернули увагу на методологічну проблему багатьох аргументів проти ранньої селекції: якщо «нерелевантний» стимул фактично іноді отримував увагу, його подальше розпізнавання не доводить повної семантичної обробки без уваги.
У п’яти експериментах із праймінгом, де автори суворіше контролювали локус уваги, вони не отримали доказів ідентифікації стимулів, які справді залишалися поза увагою. Автори тому захищали сучасну, уточнену версію ранньої селекції.
Це важливий урок для читання історії науки: модель може втратити свою початкову жорстку форму, але зберегти центральну проблему і частину механізму.
Рання чи пізня селекція: сучасна відповідь складніша
Сучасні теорії рідко зводять увагу до одного фіксованого фільтра, який завжди стоїть в одному місці. Обсяг обробки відволікальних стимулів залежить від завдання, навантаження, цілей, очікувань, попереднього досвіду та властивостей самого стимулу.
Одним із впливових компромісних підходів стала теорія перцептивного навантаження Ніллі Лаві. У дослідженнях 1995 року і в ширшій моделі 2004 року було показано, що за високого перцептивного навантаження відволікальні стимули спричиняють менше інтерференції, тоді як навантаження на робочу пам’ять або когнітивний контроль може, навпаки, збільшувати вплив відволікань.
Тобто питання «де стоїть фільтр?» поступово перетворилося на питання «за яких умов, яким механізмом і на якому рівні система обмежує обробку нерелевантної інформації?».
Сучасна когнітивна нейронаука також розглядає увагу як мережевий і гнучкий процес, який модулює сенсорну обробку відповідно до поведінкових цілей. Дослідження не підтверджують буквальної одноканальної «засувки» Бродбента, але підтверджують фундаментальну реальність обмеженої селекції: мозок не використовує всю доступну інформацію однаково для поведінки.
Що Бродбент, імовірно, побачив правильно
Обробка інформації має функціональні обмеження: людина не може однаково глибоко опрацьовувати всі одночасні сигнали.
Фізичні властивості сигналу можуть бути важливим критерієм селекції.
Нецільова інформація часто отримує меншу подальшу обробку, ніж цільова.
Увагу можна вивчати як архітектуру обробки, а не лише як суб’єктивне відчуття «зосередженості».
Питання про доступ до обмежених ресурсів тісно пов’язане з короткочасною пам’яттю, рішеннями та дією.
У чому класична модель була надто жорсткою
Вона недооцінювала випадки, коли зміст невідібраного сигналу впливає на поведінку.
Вона занадто сильно прив’язувала ранню селекцію до фізичного каналу.
Вона не могла повністю пояснити роль особистісної значущості, контексту й очікувань.
Вона створювала враження фіксованого місця селекції, тоді як подальші дані показали залежність від умов завдання й навантаження.
Модель є функціональною схемою, а не сучасною нейробіологічною картою конкретних структур мозку.
Порівняння трьох підходів
Підхід | Що відбувається з нерелевантним сигналом | Де головна селекція |
|---|---|---|
Бродбент, ранній фільтр | Переважно відсіюється після аналізу фізичних ознак | До повної семантичної ідентифікації |
Трейсман, ослаблення | Послаблюється, але може пройти далі за низького порогу або сильного контексту | Рання селекція з градуальним, а не абсолютним бар’єром |
Теорії навантаження та сучасні гнучкі моделі | Глибина обробки залежить від ресурсів, цілей, навантаження й контексту | Не одне незмінне місце; селекція залежить від умов |
Що модель Бродбента не означає
Фільтраційна модель не стверджує, що людина буквально має в мозку окрему анатомічну «ворітну заслінку» для одного вуха.
Вона також не означає, що все, чого ми не усвідомлюємо, взагалі не обробляється нервовою системою. Навіть ранні сенсорні механізми здатні реагувати на характеристики стимулу без свідомого звіту.
Нарешті, модель не є клінічною теорією розладів уваги й не використовується для самодіагностики. Вона описує фундаментальну експериментальну проблему селекції інформації.
Для ширшого пояснення самої функції уваги дивіться матеріал «Увага: що це», а для практичного розрізнення уваги й концентрації — «Концентрація уваги».
Чому ця модель важлива для історії когнітивної психології
До середини ХХ століття значна частина академічної психології, особливо в англомовному світі, намагалася пояснювати поведінку без докладного теоретизування про внутрішню архітектуру психічної обробки. Бродбент показав, що внутрішній механізм можна описати як модель, вивести з неї передбачення і перевіряти їх експериментально.
У цьому сенсі Perception and Communication стала важливою книгою переходу від домінування поведінкових пояснень до сучасного підходу, де сприймання, увага, пам’ять і рішення розглядаються як взаємопов’язані етапи обробки інформації.
Саме тому історична цінність моделі більша, ніж її буквальна точність сьогодні. Вона дала науці продуктивну помилку: достатньо чітку модель, щоб наступні дослідники могли показати, де саме вона працює, а де потребує перегляду.
Фільтраційна модель і пам’ять
Для Бродбента увага не була ізольованою функцією. Його експерименти з одночасними повідомленнями напряму стосувалися безпосередньої пам’яті: що відбудеться з сигналом, якщо його не можна одразу пропустити через обмежений канал?
Це питання стало одним із мостів між ранніми моделями уваги та пізнішими теоріями короткочасної й робочої пам’яті. Сучасні огляди також наголошують, що увага й пам’ять не є незалежними системами: увага визначає, яка інформація отримує пріоритет для утримання, а вміст пам’яті, своєю чергою, може спрямовувати увагу.
Детальніше про цей зв’язок: «Механізми пам’яті та уваги».
Висновок
Фільтраційна модель Бродбента була однією з найвпливовіших ранніх спроб пояснити селективну увагу через обмежену пропускну здатність системи обробки інформації. У класичній версії фільтр відбирав повідомлення рано, переважно за фізичними характеристиками, а повне розпізнавання змісту відбувалося вже після селекції.
Дослідження Морая, Грея і Веддерберна та Трейсман показали, що цей бар’єр не може бути абсолютно непроникним. Проте пізніші роботи, зокрема аналіз Лахтера, Форстера й Рутраффа, продемонстрували, що з цього не випливає необмежена семантична обробка всього, що перебуває поза увагою.
Сьогодні модель Бродбента не є остаточною теорією уваги. Її спадщина — інша: вона сформулювала одну з центральних проблем когнітивної науки так чітко, що наступні покоління могли перевіряти не саме існування селекції, а її рівень, гнучкість і залежність від умов.
Часті запитання
Що таке фільтраційна модель уваги Бродбента простими словами?
Модель припускає, що одночасно до нас надходить більше інформації, ніж ми можемо детально опрацювати. Тому система рано відбирає один потік за фізичними ознаками, а вже потім проводить складніший аналіз його змісту.
Чому модель Бродбента називають моделлю ранньої селекції?
Тому що головний відбір, за класичною версією, відбувається до повної семантичної ідентифікації невідібраного повідомлення.
Що таке дихотичне слухання?
Це експериментальна парадигма, у якій різні звукові повідомлення одночасно подають у ліве і праве вухо. Учасник має стежити за одним каналом, а дослідники перевіряють, що відбувається з другим.
Чи довів Бродбент, що ми зовсім не розуміємо повідомлення без уваги?
Ні. Його модель робила сильне передбачення про ранній відбір, але подальші експерименти показали випадки змістової обробки невідібраних сигналів. Водночас це не означає, що весь нерелевантний потік завжди повністю розпізнається.
Чим модель Трейсман відрізняється від моделі Бродбента?
У Бродбента класичний фільтр працює майже як бар’єр. У Трейсман невідібрані сигнали послаблюються, але не обов’язково блокуються повністю, тому значуща або контекстно очікувана інформація може пройти далі.
Чи вважається модель Бродбента правильною сьогодні?
Як буквальна універсальна модель — ні. Як історично фундаментальна модель ранньої селекції та джерело сучасних питань про обмеження уваги — так. Частина сучасних даних підтримує ранню селекцію за певних умов.
Що модель Бродбента пояснює найкраще?
Вона добре формалізує проблему обмеженої пропускної здатності й показує, чому системі потрібен відбір, коли кілька потоків інформації конкурують за подальшу обробку.
Який головний внесок Бродбента в психологію уваги?
Він перетворив селективну увагу на чітку модель архітектури обробки інформації, з якої можна було виводити експериментально перевірювані передбачення.
Пов’язані статті
Джерела
Broadbent, D. E. (1957). A Mechanical Model for Human Attention and Immediate Memory. Psychological Review, 64(3), 205–215. DOI
Broadbent, D. E. (1957). Immediate Memory and Simultaneous Stimuli. Quarterly Journal of Experimental Psychology, 9(1), 1–11. DOI
Broadbent, D. E. (1958). Perception and Communication. London and New York: Pergamon Press.
Cherry, E. C. (1953). Some Experiments on the Recognition of Speech, with One and with Two Ears. Journal of the Acoustical Society of America, 25(5), 975–979. DOI
Moray, N. (1959). Attention in Dichotic Listening: Affective Cues and the Influence of Instructions. Quarterly Journal of Experimental Psychology, 11(1), 56–60. DOI
Gray, J. A., & Wedderburn, A. A. I. (1960). Grouping Strategies with Simultaneous Stimuli. Quarterly Journal of Experimental Psychology, 12(3), 180–184. DOI
Treisman, A. M. (1960). Contextual Cues in Selective Listening. Quarterly Journal of Experimental Psychology, 12(4), 242–248. DOI
Treisman, A. M. (1964). Monitoring and Storage of Irrelevant Messages in Selective Attention. Journal of Verbal Learning and Verbal Behavior, 3(6), 449–459. DOI80015-3)
Lavie, N. (1995). Perceptual Load as a Necessary Condition for Selective Attention. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 21(3), 451–468. DOI
Lavie, N., Hirst, A., de Fockert, J. W., & Viding, E. (2004). Load Theory of Selective Attention and Cognitive Control. Journal of Experimental Psychology: General, 133(3), 339–354. DOI
Lachter, J., Forster, K. I., & Ruthruff, E. (2004). Forty-Five Years After Broadbent (1958): Still No Identification Without Attention. Psychological Review, 111(4), 880–913. DOI
Cowan, N., Bao, C., Bishop-Chrzanowski, B. M., et al. (2024). The Relation Between Attention and Memory. Annual Review of Psychology, 75, 183–214. DOI