В условиях развития информационных технологий в постиндустриальном обществе взаимодействие с разнообразными виртуальными средами (ВС) становится неотъемлемой частью труда и отдыха. Это касается, например, взаимодействия с многомерными информационными пространствами, с ВС в системах виртуальной реальности, а также с виртуальными пространствами видеоигр (Богачева, Войскунский, 2014; Файола и др., 2016). Важным фактором эффективности взаимодействия с ВС является феномен присутствия (presence) (Авербух, 2010; Lessiter et al., 2001; Slater, 2009). Под присутствием понимается чувство реальности взаимодействия с ВС, часто выражающееся в иллюзии физического переноса в ее пространство (the sense of being there) (Witmer, Singer, 1998). Ощущение реальности происходящего может проявляться в естественных реакциях человека на события ВС (уклонение от движущихся объектов, замирание перед «обрывами», естественные психофизиологические реакции на «опасные» виртуальные события). Возникновение феномена присутствия также проявляется в возникновении чувства эмоциональной вовлеченности, интереса к виртуальному сценарию (Lessiter et al., 2001). И наоборот, чувство присутствия может не возникать, что приводит к восприятию ВС как искусственной и вызывает чувство дискомфорта при взаимодействии с ней. В целом феномен присутствия можно кратко охарактеризовать как «перцептивную иллюзию непосредственности» (Lombard, Ditton, 1997): человек взаимодействует с ВС, не осознавая, что она опосредована той или иной технологией.

На возникновение феномена присутствия влияет множество факторов, как технологических, так и психологических (Величковский, 2014; Lessiter et al., 2001). Технологические факторы присутствия связаны с технологическим совершенством методики создания ВС, возможностью достижения максимальной реалистичности изображения и детального соответствия формы и функции виртуальных объектов их реальным прототипам. Однако технологическое совершенство методики предъявления далеко не всегда обеспечивает возникновение феномена присутствия (Авербух, 2010; Величковский, 2014; Witmer, Singer, 1998). Присутствие — это субъективный феномен и его возникновение во многом определяется действием психологических факторов (которые, безусловно, могут взаимодействовать с технологическими факторами). В частности, феномен присутствия может зависеть от способности концентрировать внимание на виртуальных объектах, от пространственных способностей (связанных с возможностью незатрудненной ориентации и навигации в виртуальной среде), от опыта взаимодействия с компьютерными технологиями (что связано с легкостью «принятия» технологически обусловленных методов взаимодействия с ВС). Большую роль в возникновении феномена присутствия играют личностные факторы, такие, как экстраверсия, импульсивность, открытость опыту и склонность к психологической абсорбции (Sacau et al., 2008). Также можно предположить, что одним из ведущих когнитивных факторов возникновения чувства присутствия являются индивидуальные особенности когнитивного контроля — системы метакогнитивных процессов, настраивающих познавательную сферу человека на работу в заданных условиях (Величковский, 2009; Сергиенко, 2009).

К функциям когнитивного контроля относятся инициация и прекращение когнитивных процессов, настройка параметров процессов внимания и восприятия на отбор задачеспецифичной информации, подавление переработки иррелевантных репрезентаций, координация деятельности в условиях многозадачности и т.д. Как система, обеспечивающая настройку когнитивной сферы на гибкое достижение текущих целей в определенных условиях, когнитивный контроль может играть важную роль в обеспечении настройки когнитивной сферы человека-пользователя ВС на особенности взаимодействия с конкретной ВС. В частности, одной из важных функций когнитивного контроля является мониторинг и исправление ошибок. Эта подсистема когнитивного контроля, работа которой связывается с активностью передней поясной коры, сравнивает ожидаемый результат когнитивной деятельности с реальным результатом и в случае их расхождения активирует коррекцию работы релевантных задаче когнитивных процессов так, чтобы минимизировать обнаруженное расхождение, т.е. устранить ошибку (Botvinnik et al., 2001). Эмпирически действие системы мониторинга ошибок проявляется в феномене замедления после ошибки (post-error slowing), т.е. снижении скорости реакции в пробах после пробы с ошибкой (Dutilh et al., 2012), а также в феномене адаптации к конфликту (conflict adaptation), т.е. уменьшении эффекта вызванной когнитивным конфликтом интерференции в пробе после пробы с аналогичным конфликтом (Botvinnik et al., 2001). Предполагается, что указанные феномены возникают при функциональной активации системы мониторинга и коррекции ошибок в ответ на возникновение ошибки/конфликта, т.е. расхождения между ожидаемым и получаемым в ходе когнитивной деятельности.

Мониторинг и коррекция ошибок могут влиять на феномен присутствия, так как взаимодействие с ВС всегда порождает конфликт между ожидаемым и воспринимаемым в ходе взаимодействия с ВС. Это связано, конечно, с тем, что никакая ВС не может полностью соответствовать реальной среде, на взаимодействие с которой по умолчанию настроена когнитивная сфера человека. В результате возникает перцептивный и/или когнитивный конфликт, ярким проявлением которого могут становиться эффекты «симуляторной болезни», столь характерные для пользователей систем виртуальной реальности. От того, насколько эффективно человек-пользователь ВС преодолеет этот конфликт, будет зависеть степень воспринимаемой реалистичности взаимодействия с ВС, т.е. возникновение и выраженность феномена присутствия.

В рамках данного исследования эмпирически проверено, в какой степени аспекты феномена присутствия связаны с эффективностью работы подсистемы мониторинга и исправления ошибок в ВС с разным уровнем иммерсивности.

В ходе исследования 39 испытуемым (32 женщины, 7 мужчин, возраст 18—27 лет, студенты факультета психологии МГУ имени М.В. Ломоносова) предъявлялся виртуальный сценарий, в котором было необходимо «обойти» в правильном числовом порядке 9 цифр (1—9), случайно расположенных в виртуальном пространстве размером 20×20 м. Предъявление виртуального сценария осуществлялось либо в высокоиммерсивной (ВИ), либо в низкоиммерсивной (НИ) среде. ВИ-среда была реализована посредством системы виртуальной реальности класса CAVE, установленной в Центре виртуальной реальности факультета психологии МГУ. НИ-среда была реализована посредством предъявления виртуального сценария на стандартном компьютерном мониторе. В ходе выполнения виртуального сценария перемещение испытуемых в виртуальном пространстве и взаимодействие с объектами осуществлялось с помощью специального джойстика или компьютерной «мыши».

Испытуемые также заполняли переведенный на русский язык опросник выраженности феномена присутствия ITC-SOPI (Lessiter et al., 2001). Опросник состоит из 44 утверждений, затрагивающих различные аспекты чувства присутствия, оцениваемые по пятибалльной шкале. Опросник содержит шкалы Пространственное присутствие, Эмоциональная вовлеченность, Естественность сценария и Негативные эффекты (головокружение, тошнота, дискомфорт). Общий показатель выраженности присутствия рассчитывался как сумма баллов по всем шкалам. Испытуемые также выполнили серию тестов на когнитивный контроль. В состав серии входили тесты на эффективность переключения между задачами (предсказуемые и случайные переключения), тесты на подавление иррелевантных репрезентаций (задача на антисаккаду, фланговая задача Эриксенов, задача Go-No Go), а также задач на обновление рабочей памяти (задача n-back). Для задачи на случайные переключения был рассчитан показатель величины замедления после ошибки. Он рассчитывался как отношение среднего времени реакции в корректных пробах, следующих за некорректной пробой, к среднему времени реакции в корректных пробах, следующих за корректной пробой. Для фланговой задачи Эриксенов (суть выполнения которой заключается в подавлении связанной с когнитивным конфликтом сенсорной интерференции) был рассчитан показатель адаптации к конфликту. Он рассчитывался как отношение среднего времени реакции в неконгруэнтных пробах после конгруэнтной пробы к среднему времени реакции в неконгруэнтных пробах после конгруэнтной пробы. Высокие значения этого показателя свидетельствуют о высокой эффективности работы системы мониторинга и исправления ошибок. Интерпретация показателя замедления после ошибки менее однозначна и должна обосновываться эмпирически.

Зависимость (коэффициент корреляции Пирсона) феномена присутствия от величины замедления после ошибки и величины адаптации к конфликту. Условные обозначения: ПП — пространственное присутствие, ЭВ — эмоциональная вовлеченность, ЕС — естественность сценария, НЭ — негативные эффекты, ОПП — общий показатель присутствия, ЗПО — замедление после ошибки, АКК — адаптация к конфликту

Результаты анализа зависимости эффективности мониторинга и исправления ошибок и выраженности аспектов феномена присутствия приведены в таблице. Учитывая поисковый характер исследования, как значимые рассматривались корреляции, значимые на уровне p<0.1 (выделены жирным в таблице).

Для ВИ-среды CAVE были обнаружены две значимые связи показателей эффективности мониторинга и коррекции ошибок и аспектов присутствия. Активность подсистемы мониторинга обратно коррелировала с выраженностью негативных эффектов (неприятные ощущения в ходе взаимодействия с ВС), т.е. высокая активность подсистемы мониторинга способствует лучшему контролю сенсорных и вестибулярных нарушений, которые возникают при нарушении ВС сенсомоторных установок, характерных для взаимодействия с реальным окружением. Также было обнаружено, что эффективность адаптации к конфликту обратно связана с воспринимаемой естественностью виртуального сценария. Это означает, что развитая подсистема мониторинга ошибок ведет к лучшему обнаружению искусственности виртуальных сценариев, препятствуя, таким образом, возникновению чувства присутствия в недостаточно реалистичных ВС даже при высоком уровне иммерсивности. Аналогичные результаты были получены и для НИ-среды: эффективность коррекции ошибок была связана с эффективностью предупреждения негативных эффектов при работе с ВС, а эффективная адаптация к конфликту приводила к восприятию неестественности виртуальных сценариев. При этом для НИ-среды возникала дополнительная обратная зависимость уровня эмоциональной вовлеченности от активности подсистемы мониторинга и коррекции ошибок, что связано с общим снижением реалистичности ВС, реализуемых с помощью низкоиммерсивных технологий. Полученные результаты подтверждают, что в НИ-средах роль когнитивного контроля для возникновения чувства присутствия особенно важна (Величковский и др., 2016).

* * *

В данной работе была изучена связь эффективности мониторинга и коррекции ошибок в когнитивной деятельности и различными аспектами феномена присутствия при работе в ВС. Было показано, что эффективная коррекция когнитивных ошибок способствует предупреждению негативных соматических эффектов, которые могут возникнуть при работе с ВС. Это свидетельствует о положительной роли эффективного мониторинга и коррекции ошибок в возникновении феномена присутствия. Однако подсистема мониторинга и коррекции ошибок может играть и негативную роль в возникновении чувства присутствия, сигнализируя о низкой естественности виртуальных сценариев. Эта негативная роль подсистемы мониторинга и коррекции ошибок становится особенно важной при работе в низкоиммерсивных ВС. В таких средах важным практическим следствием становится проектирование реалистичных, эмоционально привлекательных виртуальных сценариев.

Список литературы

Авербух Н.В. Психологические аспекты феномена присутствия в виртуальной среде // Вопросы психологии. 2010. № 5. С. 105—113.

Богачева Н.В., Войскунский А.Е. Специфика когнитивных стилей и функции контроля у геймеров // Психологические исследования: электрон. науч. журнал. 2014. Т. 7. № 38.

Величковский Б.Б. Возможности когнитивной тренировки как средства коррекции возрастных изменений когнитивного контроля // Экспериментальная психология. 2009. Т. 2. № 4. С. 67—91.

Величковский Б.Б. Психологические факторы возникновения чувства присутствия в виртуальных средах // Национальный психологический журнал. 2014. Т. 15. № 3. С. 31—38.

Величковский Б.Б., Гусев А.Н., Виноградова В.Ф., Арбекова О.А. Когнитивный контроль и чувство присутствия в виртуальных средах // Экспериментальная психология. 2016. Т. 9. № 1. С. 5—20.

Сергиенко Е.А. Контроль поведения: индивидуальные ресурсы субъектной регуляции // Психологические исследования: электрон. науч. журнал. 2009. Т. 5. № 7.

Файола Э., Войскунский А.Е., Богачева Н.В. Человек дополненный: становление киберсознания // Вопросы философии. 2016. № 3. С. 147—162.

Botvinnik M., Braver T., Barch D., Carter C., Cohen J. Conflict monitoring and cognitive control // Psychological Review. 2001. Vol. 108. P. 624—652.

Dutilh G. et al. Testing theories of post-error slowing // Attention, Perception, and Psychophysics. 2012. Vol. 74. P. 454—465.

Lessiter J., Freeman J., Keogh E., Davidoff J. A cross-media presence questionnaire: The ITC-Sense of Presence Inventory // Presence: Teleoperators and Virtual Environments. 2001. Vol. 10. P. 282—297.

Lombard M., Ditton T. At the heart of it all: The concept of presence // Journal of Computer-Mediated Communication. 1997. Vol. 3. DOI: 10.1111/j.1083-6101.1997.tb00072.x

Sacau A., Laarni J., Hartmann T. Influence of individual factors on presence // Computers in Human Behavior. 2008. Vol. 24. P. 2255—2273.

Slater M. Place illusion and plausibility can lead to realistic behavior in immersive virtual environments // Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 2009. Vol. 364. P. 3549—3557.

Witmer B., Singer M. Measuring presence in virtual environments: A presence questionnaire // Presence. 1998. Vol. 7. P. 225—240.