ISS~ 1413·lSSX

Resumo

TelmemPsicoID9ia . I998,VoI6n' J.191·198

A seleção de estímulos relevantes na busca visual: processos automáticos ou controlados?'

EdcraldoJosé Lopcs1 Departamento de Psicologia. CEHAR. Universidade Federal de Uberfândia

Cesa r Galera Departamento de PsiCQlogia e Educoção. FFCLRP-USP. Ribeiriio Prelo

Oobjetivodeslelrabalhofoidisculiroproccssodeselc"ãodainformaçãore1evanlenalarefade b\l5eavisual e os mecanismos mencionais subjacentes a ela. Nós apresentamos o desenvolvimcnto do conceito dc atcnção se letiva e algumas questi\c' importantes sobre esse a.%unto empregando a tarefa de busca visual. Alguns experimentos mostram que a procura do alvo pode ser feita a partir de um subconjunto de estimulos, faeilitandooprocessodesele"ãoedebuscadoalvo.Algunsfatorcsexp<.,rimcntaispodcmlomaresseproce>so dependente de atenção focalizada (controlado),cnquanto outros podem torná·lo sujeito a mecanismos ateneionais distribuídos sobre o campo de busca (processo automático). O diagnósti~Q des,,,,, pnlCe"Q, baseado na variação do tempode reação em função do número de estimulos é problemático. Nós propusemos um diagn6stico haseado no metodo dos falores aditivos que Icm sido útil na identificaçãodecar .. cteristicas quepermitemumproçc,,;sodcsc1eçãoautomAtico. hlmas·chall:atenção seletiva. buseavisua1.processaJn\.'Tltoeontrolado,proces samentoautomátieo,tcmpode reação.

Theselectionol stimulirelennt invisualsearch: automaticorcontroliedprocesses?

Summa ry

Wc aimcd to in\'estigate th~ al1~nliona l mechanisms under lying the seleçtion process illlhe visual search task We present the deve1opm~..,1 of the selective altention coneepl and some important quc,tions aooot this conccptusingthevisualscarchtask.Someexperimcntsshowlhatthesearchforalargetcanbercstrietedtoa subset ofstimuli. making easy the selection and search processt.s_ Some experimental faetors ean make the selcctionprocessdependcnlonfocalauent;on{controllcdproccss),whileotherseanmakeitdcpendenton mechanisms distributed through lhe entire search field (notornatie proccss). Thc diagnosis ofthcse processes basedonthcslopcofthereaetiontimeiscontrovcrsiaJ.Weproposedadiagnosisbasedontheaddietivefaetors methodthalhavebeenu...cfultoidentifythosevisualcharacteristiesthatallowanautomaticselectionprocess h,.war~S:selectiveal\ention,visoalsearch.controlledprocesses,automatic processes. reaetion time

o conceito de atenção (seletiva)

No mundo real , li iden ti fieaçãopreeislI dos

objetos que noseercam Icm uma função adaptativa

muito importante, sobretudo no sentido do;: nos guiar

eficientemente em direção a um objetivo (ou alvo).

Constantemente estamos procurando objetos ou

cenas de nosso interesse que se encontram

distribuídos no meio de outros objetos que compõem

um background. Esse buckground pode ser descrito

como um conjunto de elementos irrclevantes (pelo

1_ ComunkaçllO 3p""S(ntada no Simpósio Atenção Visual em Humanos: Mecani=os AUlOmáticos c Voluntários realizado na XXVlII Retlnião Anual de P.icologia. outubro, 1998. (e·mail: edcraldo@umuarama.ufu.br) 2_ Un;Ye~idade Federal de Ubcrlándia· Depanamcnto de P,icologia. Avenida Par.i. 1720, Jardim Umuarama. CEP. 38405·320

li'

menos à primeira vista) que podem ser agrupados e

segregados da cena, permitindo a busca eficiente do

alvo determinado. Nesse processo de busca seletiva

da informação relevante, nós fazemos uma ellm inaçllo "on-tine" de toda informação que não

contenha o alvo em potencial.

Uma breve incursão pelo conceito de atenção

pode s.:f útil nesse momento para se compreender os

usos desse lermo em psicologia cognitiva c a grande

quantidade de questões que s1l0 alvo do debate na

atualidade. No parágrafo anterior. pode-se depreender que o uso do termo atenção tem a conotação de alguma operação que implica seletividade da

informação processada. Essa seletividade parece dominar o conceito de atençllo. como pode ser const~tado em William James:

"Todos sabl!m oQue é atençào. E tomar posse da mente. de forma clara e vivida. de um dos que parecem ser vérios objetos ou linhas dI! rac;oelnios simultaneamente possiveis. A essência da consciência é a focalizaçllo e a concentraçào. Isto implica um retraimento de atgumas ~sas para lidar de maneira efetiva com outras." (James. 1890, pp. <103-404. cJtado por Eysenck & Keane. 1994)

A idéia de seletividade assim como a de

atenção e outros processos mentais foi banida pelo

movimento behaviorista em tomo de 1920 (La

Berge, 1990; para uma posição contrária, ver Lovie,

1983). Dentro do behaviorismo o tema de pesquisa

predominante por mais de 30 anos foi a teoria da

aprendizagem e estava implícita naguel", movimento a suposição de que o organismo leva em conta todos

os aspectos do estímulo apresentado a ele dc fonna

não seletiva. Entretanto, nos anos 50, os trabalhos de

Lawrcnce (1950, citado em La Berge, 1990) e de

Estes (1950) desafiaram a suposição de não seletivi­

dade. De importância central é a noção introduzida

por Estes de stimulus sampling. segundo a qual o organismo faz uma amostragem de um subconjunto

de elementos a partir dos elementos que estão

disponíveis numa dada situação c essa amostra

sele>:ionada dctennina a probabilidade de uma dada

resposta e a quantidade de aprendizagem naquela

U,rald, Jtsét.pllI [ellrGllm

situação. É de se considerar, todavia, que essa

amostragem é aleatória, de modo que seu conteúdo

particular não é contingente às características do

estímulo nem aos controles internos do organismo.

Por volta dos anos 50, quando a Revolução

Cognitiva (Baars, 1986; Gardner, 1995) dá inicio a

um novo movimcnto dentro da psicologia, 05

conceitos mentaIS retomam ~eu staws e as pesquisas

sobre memória, atenção, percepção etc. voltaram a

ser fcitas sob a luz do método experimental em psico­

logia, empregando sobretudo o tempo de reação (TR)

na medida do desempenho humano em diversas situ­

ações (Galera & Lopes, 1995; Townsend & Ashby,

1983). Nesses novos tempos, as novas pesquisas

sobre atenção parecem desconsiderar toda e qualquer

referência ao período anterior e muitos dos artigos c

monografias produzidos nesse período (Broadbent,

1958; Neisser, 1967) davam a impressão de que o

campo de pesquisa sobre atenção era novo e se

tornou existcnte somente após a 11 Guerra Mundial

(cf. Neumann. 1996). Os modelos que surgiram

levaram em conta as influênc ias da teoria da

infonnaçllo bem como da abordagem do proces­

samento da infonnação em psicologia cognitiva,

culminando com o primeiro modelo de atenção

(modelo dofiltro de I3roadbent, 1958) que setviu de

base, mais tarde, para a fommlação de outros modelos

de processamento da informação (Atkinson & ShifTrin, 1968; Wickens, 1984). Mais recentemente.

esses modelos gerais de atenção têm dado lugar, eada

vez mais, a modelos mais direcionados por resulta­dos ",xperimentais obtidos na tarefa dc busca visual,

dando ênfase aos aspectos ligados ao processamento

seletivo e aos mecanismos que o tomam mais ou

menos eficaz (Pashl",r, 1998; Theeuwes, 1992).

Atenção seletiva e busca visual: processos aulomaticos OU controlados?

De acordo com Johnston e Dark (1986), os vários significados de atenção podem ser resumidos dc duas fonnas: como esforço mental e processa­mento scktivo (cf. também Posner & Boies, 1971:

Johnston & Heinz, 1978). A visão de atenção como csforço mental deriva da suposição de que a capacidade de processamento da informação é limitada em algum mccanismo central (Allpon, 1993; Eysenck & Keane, 1994; Shiífrin & Sehneider, 1977). Issotem implicações diretas para a análise dos mecanismos atencionais envolvidos no proces­samento de múltiplas fontes de infonnação apresen­tadas simuhaneamente,já que os recursos devem ser divididos e a competição por c\es é detenninada em pane pelas características do cstímulo (proces­samento hottom-up) e em pane pelas expectativas e conhecimentos prévios do sujeito (processamento top-down) (ver Egeth & Yantins, 1997).

Uma fonna de se estudar os mecanismos de

atenção seletiva visual em lahoratório é através da

tarefa de busca visual. A tarefa de busca visual tem

suas raízes no "paradigma de detecção'· fonnulado

por Estes e Taylor (1964), mas a versão tal qual

conhecemos hoje foi primeiramente introduzida por

Atkinson, Holmgrcn c Juola (1969). Ncsta tarefa o

sujeito procura um alvo dcfinido previamente,

respondendo tão rapidamente quanto possível à sua

presença ou ausência. O tempo gasto na procura do

alvo (tempo de reação, TR) constitui-se na variável

dependente principal (para uma revislio ampla, ver

Sanders & Donk, 1996).

Uma questão fundamental nos estudos de

atenção seletiva que empregam a busca visual é defi­

nir o modo pelo qual ocorre a busca do alvo: por

c:<cmplo, a busca de um alvo definido por uma carac­

terística única (p. ex.: a cor) pode ser realizada inde­

pendentemente do número de distratores presentes

no campo de busca, sugerindo que essa busca é feita

de modo paralelo através do campo visual (p. ex.: Nakayama & Silvennan, 1986; Theeuwes, 1996;

Treisman & Sato, 1990). Por outro lado, quando o

sujeito precisa de mais de uma dimensilo para identi­

fic3r o alvo (p. ex.: cor e forma), a busca se toma

dependente do numero de dis!mtores. de modo que

cada elemento deve ser varrido um a um até que se

identifique o alvo procurado (p. ex.: Duncan & Humphreys. 1989; Treisman, 1988; Treisman & Geladc, 1980). Essa dicotomia entre os dois modos

de busca (paralelo x serial ou automático x contro-

'" lado) tem se constituído num debate fervoroso entre

os pesquisadores da busca visual, embora o diagn6s­

tico usado para se fazer tal distinção pareça estar

abeno ao debate (Cf. T ownsend, 1990; Townsend &

Ashby, 1983). Além disso, essa dicotomia pode ser

interpretada. na grande maioria das teorias sobre

busca visual em tennos de dois estágios de proces­

samento (Broadbent, 1958; Neisscr, 1967). O

primeiro pode ser caracterizado como sendo pré­

atenlivo, sem limitações de capacidade e opera em

paralelo através de todo o campo visual. O oU/pU/

deste escigio serve de base para a atuação de um O\Jtro

escigio, atentivo. de capacidade limitada, cuja atuação

csci limitada a wn item de cada vez (ver Theeuwes, 1992)

Um aspecto importante nessa discussão é

considerar que a busca do alvo e o processo de elimi­

nação dos elementos irrelevantes do campo visual

possam levar os sujeitos a empregar diferentes estra­

tégias que IOrnem sua procura mais eficiente (rápida

e isenta de erros). Entre essas estratégias, de especial

importância é a possibilidade, demonstrada cm vários

experimentos, de a busca do alvo estar circunscrita a

um subconjunto dos elementos prescntcs na cena

visual (Egeth, Virzi & Garban, 1984; Kaptein,

Theeuwes & van der Heijden. 1995; Pois50n & Wilkinson. 1992; Zohary & Hochstein, 1989; ver

também Friedman-Hill & Wolfe, 1995). Por exemplo,

nos cxperimentos de Egeth et aJo (1984), os sujeitos

foram instroídos a procurar por um O vennelho num

campo constituído por Os pretos c N.~ vermelhos.

Eles variaram o número de distratores de um tipo

(e.g., O;· pretos), mantendo constante o número de

distratorcs do outro tipo (Ns venne1hos). Os resulta­

dos mostraram que os sujeitos limitaram sua busca a um subconjunto de estímulos (todos os itens venne­

lhos), ou seja. os tempos de busca obtidos foram

independentes do número de distratore~ I:onstituldos

porOs pretos. Em outras palavras, a busca de um alvo

defínido por uma conjunção de caracterlstica5 não é

realizada necessariamente via uma análise serial de

cada estímulo no campo visual. Estc resultado e uma

série de outros obtidos em condições semelhantes se

enquadram no rol de estudos mais recentes na iÍrea da

busca visual que reconhecem um estágio de segmen-

'" !ação pré-atentivo inicial. assumindo que este pro­

cesso de segmentação do campo visual em regiões

menores ou subconjuntos de elementos guia a busca

de alvos definidos por conjunção de características

(e.g., Kaptein et ai., 1995; Treisman & Sato, 199{);

Wolfe, Cave & Frnnzel, 1989; ver também Theeuwes, 1996). Esse processo de segmentação do campo visual em regiões definidas por algumacaraclcristica

(p. elt:. elementos formando Ullla textura "irrele­

vante" à busca) e suas relações com o processo de

busca do alvo tem sido alvo de nossa pesquisa nos

últimos anos. Como ext:mplo, uma questão a ser respondida é: A segmentação de textura é um processo que ocorre em paralelo através do campo visual ou

ocorre de forma serial? Que variáveis podem interferir na definição desses modos de processamento?

ESlUdos anteriores têm considerado a segmen­

tação de textura assim como os processos de agrupa­

mento como sendo pré-atentivos (p.ex.: Treisman,

1982; Ben-Av, Sagi & Braun, 1992). Panindo dessa

idéia, aliada à concepção de dois estágios de proces­

samento na busca visual, pode-se interferir na dura­

ção dos estágios através da manipulação de fatores

experimentais. Assim, se a textura for uma variável

que age pré-atentivamente, ela deveria atuar no está­

gio primitivo da busea visual, antes da identificação

do alvo. Por outro lado, outros fatores poderiam atuar

no segundo estágio (atentivo). Um candidato fone

nesta circunstância é o número de estímulos que

compõem o campo visual. A análise da significância

estatística dos fatores principais (textura c número de

estimulos) e de suas possi veis interações pode ser uti­

lizada como um diagnóstico do modo pelo qual se dá

a segmentação de textura. Para isso, nós utilizamos a

lógica do Método dos Fatores Aditivos (MFA;

Stemberg, 1969), segundo a qual fatores experimen­

tais que influenciam estágios de processamento dife­

rentes têm efeitos aditivos sobre o TR, enquanto

fatores que agem de fonna interativa alUam sobre o

mesmo estágio de processamento (Pachella, 1974;

Stemberg, 1969). Essa lógica pode serem pregada no

presente trabalho, pennitindoa seguinte hipótese: Se

o efeito do fator textura for aditivo em relação ao

número de estímulos no campo visual. então nós

podemos supor que a segregação (segmentação) da

textura ocorre num estágio pré-atentivo. Caso

contrário, nós podemos supor que esse processo

ocorre num estágio dependente de atenção. Essa fonna de diagnosticar modos de proces­

samento na busca visual constitui-se numa alter­nativa àquelas interpretações baseadas única e exclusivamente no aumento (quase sempre linear) do TR em função do numero de distratores. Em outras palavras, alternativas como estas se revelam promis­

soras e reveladoras dos processos subjacentes à busca visual e dos mecanismos de seleção (atenção) envolvidos, muito embora as dicotomias encontradas várias vezes em psicologia cognitiva (uma delas apresentada aqui, processamento automático x controlado) não se revelam como tal em muitas situa­ções. Essa é uma discussâo para um próximo traba­lho. Por ora, vamos apresentar dois exemplos de trabalhos experimentais desenvolvidos por nós e as conclusões básicas que servirão de guia para as próximas investigações

Estudosexperimentals

No nosso laboratÓrio temos investigado recen­temente o papel da seleção (segmentação) dos estí­mulos relevantes para o processo de busca do alvo. Como ocorre a segmentação, em paralelo ou em série através do campo visual? Temos trabalhado sob a lógica dos fatores aditivos e aplicado o diagnóstico baseado na anál ise das interações e aditividades entre fatores experimentais manipulados na tarefa de busca visual. Atualmente estamos investindo em duas linhas de investigação: uma nosentidode verifi­car os efeitos do ruído sobre o campo visual, anali ­sando os padrões de proccssamento serial / paralelo (Galera & Lopes, 1997; Lopes, Makyia & Galera, 1996). Uma outra linha objetivando verificar os efeitos do processo de segnlcntação dos estimulos relevantes no campo visual utilizando elementos que formam uma textura nesse campo (Galera & Lopes, 1996). Quanto a esta última linha, apresentaremos, a seguir. dois estudos experimentais cujo objetivo foi estudar o processo de segmentação dos estimulos relevantes e dos elementos dt: t~xtura.

A1!leIMIIII1i.lll1relll~!!SIl I II~yjSllI:,rocnsolilrttrU~CGlOICOQtfOladosl

No primeiro estudo, Galera (1997) realizou O segundo estudo, pode.se dizer, é uma dois experimentos para verificar o processo de extensão do estudo anterior. Galera, Lopes e von

segmentação dos estímulos relevantes a panir do Grünau (1999) realizaram quatro experimentos agrupamento de estímulos similares que diferiam tendo como estímulos letra~ Ts em diferentes orien·

numa caracteristica visual primitiva (letras Ts em taçõcs com a finalidade de investigar o processo de diferentes orientaçõcs). No Experimento I, o alvo era segmentação numa tarefa de busca visual com um T inclinado 90" àesquerda. os distratores eram Ts estímulos relevantes (alvo e distratores) distribuídos

na posição nonnal e os elementos de textura eram Ts aleatoriamente entre eh:mentos de textura. A idéia inelinados45"àesquerda.OTRéafetadosigniticati· básica é que um processo de segmentação dos vamente pelo número de estímulos relevante~ (I:om. estímulos relevantes atuaria sobre o TR de fonna posto por alvo e distraton:s) bt:m como pela presença independente do número de estímulos relevantes no da textura. Não houve efeito significativo da intera· campo visual. No Experimento I os estímulos ção entre textura e número de estímulos relevantes. rele .. ·antes e os elementos de textura diferiam em sugerindo que estes últimos seriam segmentados orientação de seus componentes. De acordo eom o inicialmente em paralelo e submetidos posterior· diagnóstico utilizado (Pashler & Badgio, 1985; mente a uma análise com vistas à procura de um Sternbcrg, 1969), os resultados não foram favoráveis possível alvo. Por outro lado, urna interação signifi. ãhipótese da segmentação paralela dos estímulos rele· cativa entre textura e presença do alvo sugere uma "anteS para proct."SSlIITlcnto posterior. Nos Experimentos sobreposição eotre o processo de segmentação e a 2 e 3, além de diferir em orientação, os estímulos detecção do alvo. O Experimento 2 foi basicamente relevantes e os elemeotos da textura diferiam em

igual ao primeiro experimeoto, diferindo apenas no contraste. Os resultados foram favoráveis à hipótese desenho dos estimulos. Enquanto no primeiro expe· da segmentação paralela dos estímulos relevantes rimento os estimulos relevantes eram Ts desenhados nas condiçõcs dc contraste mais alto. Nestes experi·

em linhas contínuas, os elementos detexturlI eram Ts mentos o efeito da textura foi maior nas provas com fonnados por pootos discretos. Assim, procurou·se alvo ausente em relação às provas com alvo presente. equacionaresse problema no Experimento 2, assegu· No Experimento 4 a busca do alvo mostrou·se restrita

raodo, pemanto, que a diferença entre relevantes e à condição em que os estímulos relevantes tinham tcxtura residia apenas na orientação dos estímulos. alto contraste. Além disso, o número de estímulos Os resultados são praticamente os mesmos obtidos relevaotes era constaote e o número de elementos de

no primeiro experimento, mas aqui há urna interação textura mudava de prova para prova. Os resultados significativa eotre textura e número de estimulos desses experimentos sugerem que os estímulos relevantes. Esse resultado sugere que o processo de rclevantcspodemsersegmentadosemparaleloepos· segmentaçãon1l.0 foi realizado simu1taneamente para tcrionnente submetidos a uma análise mais restrita. todos os estímulos presentes no campo visual. Em O estudo aqui relatado se encaixa oacategoria síntese, pode·se dizer que o agrupameoto (e a coose· daqueles que sugerem que a busca do alvo pode estar qüente segmentação) dos estímulos relevantes pode restrita a um subconjuntodeestlmulos. (p. ex.: Egeth ser realizado sem custo at<:ncional (de fonna auto· e/ ai., 1984; Kaptein I!t aI., 1995; Nak.ayama & mati7.ada) quando o contraste entre esses estímulos e Silvennan, 1986). MeLeod. Driver. Dienes e Crisp o fundo é maior que o contraste entre a textura e o (1991) mostraram que, se os sujeitos 5110 capazes de fundo. Além disso, o agrupamento de estimulos segmentar o campo visual em dois grupos de esti· relevantes que diferem dos elementos de tcxtum mulos, eles podem prestar aCem,ão seletivamente a apenas em orientação depende de atenção focalizada, somente um dos dois grupos com um ganho no ou seja, depende de processos controlados. desempenho nessa tarefa. Os resultados de Galera et

ai. (1999) mostr~m queo agrupamento dos estimulos

não é um processo tudo-ou-nada. Considcrando que visto que os padrões de interação alcançam outras os estimulos relevantes e os elementos de textura variáveis (p. ex.: a variável resposta). Para o presente

podem ser bastante diferentes, o processo de agrupa- objetivo, apresentamos apenas a interação entre 3

mel1to pode ser realizado de fonna independente do textura e os estimulos relevantes. De qualquer número de estímulos relevantes. A independência maneira, um número maior de variáveis manipuladas dos t:1ementos de textura em relação ao nÍlmero de é desejávell1esse caso pelo fato de a lógica dos fatores estímulo~ relevantes, todavia, não significa que o aditivos assim o exigir (cf. Sternberg, 1969). Quanto processo de segmentação sempre necessite estar aos resultados em si, é preciso dizt:r qUI: o processo completo antes que a análise dos estímulos rele- de segmentação parece ser altamel1te dependente das vantes comece. Neste caso é preciso levar em conta características dos estímulos (especialmente do tanlbém a análise da intcração significativa entre a contraste figura-fundo). Entretanto essa aparente presença de textura no campo visual e a prcsença do dependência estrita de mecanismos bollom-up podl' alvo (fator de decisão). Assim, o efeito da textura é estar sendo mascarada por mecanismos sobeontroJe

menorsobrl'asprovascomalvopresl'ntl'l'l'stl'l'feito do sujeito (top-down) não explorados diretamente pode ser considerado como uma evidência de que a nesses dois estudos apresentados, mas levemente scgmcntação dos estímulos relevantes c a dctccção sugerido no Experimento 4 (estudo 2).

do alvo poderiam ser rcalizados ao mesmo tempo. Os resultados sustentam a idéia de atenção Além disso, o efeito maior da textura sobre as provas seletiva investigada através da taref~ dl' busca visual com alvo ausente sugere que a presença da tt:xtura é e mostram que a definição dos processos envolvidos acompanhada por uma mudança na estratégia dt: naseleçãodainfonn~çàorelevanteedoalvopodesl'r

busca nessas provas, afetando talvez critérios de bem acomodada pelo estudo dos efeitos de fatores dttisiloquedt:tenninllmarcspostadc"alvoausente". experimentais e de suas relações de aditividade ou

interação, sem necessariamente apelar para

diagnósticos baseados estritamente na relação entre o

Conclusões TR e o número de estímulos no campo de busca.

Nl'sse sentido, esse novo diagnóstico abre Esses dois estudos têm em eomum o fato de possibilidades de novas investigações, pois pennite

trabalhar a perspectiva de um diagnóstico dos modos ao experimenl<ldor manipular vários outros fatores e

de processamento na busca visual que vai além verificar seus efeitos na tarefa de busca visual. sem daquele freqUentemente utilizado ao longo de vários ficar restrito ã investigação de um fator só. como é o estudos, qual seja ode se basear apenas na função que caso do número de estímulos no campo de busca. relaciona TR com número de estímulos no campo visual (ou mesmo de distratores). O comhate cerrado a essa fonna de diagnosticar (Townsend, 1990; Townsend & Ashby, 1983) tem levado os pesqui­

sadores a adotar novos métodos de interpretação dos re!mltadosem função da análise das interaçõcs entre os fatores manipulados na tarera. Isso já vimos fazendo quando estudamos os efeitos do ruído na tarefadebuscavisual(Galera& Lopes,1997)eagora o fazemos na análise do processo de segmentação de estimulosrelevantes e dos elementos de textura. Os

resultados obtidos nos dois estudos a partir dessa concepção também n~o são simples de se interpretar,

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