多任務處理研究述評

郭廉卿

摘 要 快節奏的新媒體時代，“多任務工作”模式已經成為常態。總的來說，本領域研究在理論基礎上已經發生轉向，未來的研究重點將進展到從認知和計算建模的進步，來培訓人類的注意力和大腦網絡，并結合神經人體工程學，使我們的學習和工作環境被設計和優化為適合多任務工作的情景。

關鍵詞 多任務處理；媒體；研究

中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）209-0147-02

1 理論內涵與研究綜述

現如今的工作，生活和學習，使兒童、青少年和成年人都需要進行多任務處理活動，移動終端和多功能設備也要求我們的感知保持“連線”到多個媒體源的狀態。本文抓取“日常”生活多任務工作（如駕駛，學習）經典文獻，關注多任務處理研究之現狀與成果。

總體而言，目前研究表明多任務處理效率較低，會導致比較膚淺的學習。但是當認知、感知、對任務的響應由個人強烈控制之時；當學習平臺足夠優化時；當通過了大量的練習時，多任務工作策略即可取得成功，甚至可增強人們的視覺和感性技能，有利于人們的知識獲取過程。

1.1 多任務處理與媒體

互聯網、智能手機、網絡游戲和社交媒體讓這個時代的人變為“電子土著”。媒體成為多任務處理最重要的來源之一，不同媒介、新老媒介以及新媒介的多媒體功能使多任務處理成為必然。多媒體平臺教學成為時興的做法，例如雙語教學、多媒體教學、即將“多余”的材料增加到青少年或者幼兒的認知負荷當中，增強其適應多媒體接觸的習慣，培養創造多任務處理能力。

1.2 多任務處理與注意力

從根本上講，科學實驗和日常生活中的多任務處理實際就是一個有效分配和部署注意力資源的問題。或者講就是需要如何靈活地選擇，將注意力集中在當前最重要或突出的情景中，同時并抵制那些不那么重要卻容易分散注意力的環境特征。正如威廉·詹姆斯預言的那樣，“能夠同時進行的概念過程的數量不會超過一個，除非過程非常習慣”。

也就是說，人類的注意力是有限的精神資源，并且在現在快節奏的生活下尤其有限和寶貴，因此注意力可以集中在單個任務或功能上，很難廣泛地跨幾個任務或者完成功能共享。

1.3 多任務處理與任務干擾元素研究

通常在雙任務條件下，對任務響應的延遲干擾程度取決于對共同的知覺，認知或運動資源的需求，如何在任務執行過程中分配它們是巨大的挑戰。一個早期重要的隱喻是中央處理瓶頸。中央處理瓶頸（例如響應選擇，決策制定）指在響應輸出之前，一次只能生產一個任務，所以表現為次要的任務被推遲了。但也有學者提出，在下列條件可實現完美的多任務處理：

1）使用不同的感知和運動過程；

2）不對時間關系或序列順序進行限制；

3）參與者有足夠的實踐來編寫程序規則。

總之，對于多任務執行過程中信息處理的限制因素目前沒有一致的認識。

1.4 多任務處理與任務轉換研究

任務切換實驗過程中，參與者試圖通過交替完成兩個或多個任務，而不是同時完成任務。一個主要的研究問題是為什么會產生轉換成本，其背后的基礎和神經機制是什么？研究表明，一是轉換所需要的時間、涉及到刺激-反應現象，另一個轉換成本則來自先前任務干擾。

目前在這一領域和上文提到的干擾元素研究中，研究者越來越關注兒童的狀況，一是評估年齡變化對他們認知能力提升的表現、二是探究控制注意力（選擇，關注，轉移，抵制分心）和認知過程（工作記憶，抑制）在早期不成熟條件下的改進措施，進行教育平臺和產品的開發。

1.5 多任務處理與個體差異

日常多任務情況的多樣性以及個體之間相互作用的復雜性是研究中的難點。研究者發現工作記憶是成功多任務管理的關鍵，工作記憶能力和良好的空間技能可以作為預測大學生恢復中斷任務的效率因素，因為工作記憶是執行功能的關鍵組成部分。

僅工作記憶不足以支持有效的多任務處理，早期研究認為多任務重要的3個額葉腦區（前額葉前額葉皮層，背外側前額葉皮質，前扣帶皮層）中的超性別差異最顯著。還有證據表明獨特的遺傳特征，可能與這些個體中更有效的信息處理有關。研究者Ophir等人發現大學生群體中，媒體重度用戶能夠比輕度用戶更容易將他們的注意力分散在不同的信息來源之中。

例如，多任務者可能會有一個更有效的“略讀”策略，在這種策略中，他們可以處理信息的亮點，而忽略周邊或附帶的細節。

2 理論成果

經典實驗文獻表明，多種任務中，除極少數例外情況外，多任務性能效率很低。而有效的多任務需要認知資源依賴于能夠控制和部署注意力的執行功能，如工作記憶，反應抑制，靈活的任務集合轉移能力和元認知能力，這些認知技能在兒童和青少年時期發育緩慢。

并沒有令人信服的證據表明多任務處理（包括媒體多任務處理，動作視頻游戲）本身在發展注意力過程中造成了不足。因此多任務本身不會損害發展中的注意力和學習系統。

研究表明，注意力的重大缺陷主要歸因于神經生物學和遺傳因素，在較小程度上歸因于生物危害性暴露（如酒精）以及妊娠和分娩并發癥，社會因素。在需要靈活分配注意資源的多任務中，游戲玩家的表現要好于非游戲玩家。而一旦非玩家通過訓練獲得了這些技能，亦可推廣到其他任務。現如今游戲設計已融入更普遍的促進有效學習的功能，如個人難度水平、增量學習、即時反饋、加大參與感等。

神經人機工程學的研究將促進有效的多任務處理，將神經影像技術與行為測量結合起來，提供對人機交互界面的分析，有助于實現這一目標。例如Just等人（2008）的研究顯示與駕駛任務激活的頂葉皮層在與句子理解任務同時進行時表現出較低的激活。這項研究不僅為多任務的認知資源減量提供了解釋，也為車載技術設計和使用提供了指導。

研究人員在設計新的人機系統或評估現有系統的心理工作量時引用了事件相關電位（ERP），心理工作量是衡量大腦如何努力滿足任務需求的一個指標，它可以獨立于性能輸出進行度量以預測性能穩定性，減量或錯誤以及即將發生的故障，可用于評估多媒體教育系統的心理工作負載需求，提出優化建議。

工作環境的設計也將使用由單任務和多任務性能的計算建模提供的工具和數據進行優化。幾種這樣的模型來源于認知架構，并根據人類表現的數據進行驗證，已成功地用于預測干擾，并提供了一系列工作環境的指導方針。

實際上，神經工程學技術和計算建模領域的研究工具可以互相利用已經被研究者廣泛認同，因為他們開始分享共同的“計算神經工程學”。神經人類工程學作為一個快速發展的領域，已經產生了大量的經驗數據以及新的概念和技術。計算建模可以促進數據的總結、組織和解釋，通過比較設計方案和備選方案來幫助指導系統設計，并為將來的研究產生新的假設和方向。

3 結論

人的注意力是有限的，海量信息和多任務襲來，只能選擇性地注意某些信息、處理某些任務。對大腦的研究表明人類具有強大的認知記憶潛力，但也有其認知負荷和人類不能超越的身體局限，因此多任務處理成為重要的研究議題。

但彼得斯在《交流的無奈》一書中極力“控訴”人類不能實現完美溝通的悲劇事實，放又號召用愛跨越媒體自身必然帶有的屏障。多任務處理研究的取向似乎走向了彼得斯的反面，即跨越人的身體局限，借助媒體的“屏障”，來增強自我能力，這種趨勢的利弊實難預測。

參考文獻

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