VL 11 - Aufgabenwechlsel (Task Switching)

Experimentelles Paradigma zur Untersuchung kognitiver Prozesse und den entsprechenden Leistungsauswirkungen bei sequentiellem Multitasking

Sequentielles Multitasking=

mehr oder weniger schnelles Hin- und Herwechseln zwischen Aufgaben, Aspekt von vielen Multitasking-Situationen im Alltag

• Untersuchung „Kosteneffekten“ der kognitiven Kontrollprozesse dabei

• Vergleich der Leistung bei Aufgaben wenn sie separat oder abwechselnd mit anderen Aufgaben ausgeführt werden

• Ursprüngl. Annahme: Man kann sich nur auf eine Sache gleichzeitig konzentrieren

-„Mental Set“= Repräsentation welche Art von Reaktion auf einen best. Aufgabenreiz gezeigt werden muss (Bsp experiment: beim rechnen addieren)

Experiment:

Rechenaufgabe: Zeitvergleich bei unterschiedlichen Rechenarten (+/) vs. gleicher Rechenart (nur +), außerdem: unterschiedliche Schwierigkeitsgrade

—>Deutliche „Wechselkosten“ (in Prozent der Einbußen vgl. mit Einzelleistung), deren relative Höhe offenbar negativ mit der Aufgabenschwierigkeit korreliert

1. Wechselkosten (switch costs): Reine Kosteneffekte, die durch den Aufgabenwechsel entstehen

   —> Reaktionszeit nach Wechsel minus Reaktionszeit für Wiederholung (RZswitch – RZrepetition)

2. Mischkosten (mixing costs): Kosten einer gleichzeitigen Aufrechterhaltung von zwei Aufgabensets (anstatt nur einem) im Arbeitsgedächtnis

   —> Reaktionszeit für Aufgabenwiederholungen minus Reaktionszeit, wenn die Aufgabe alleine bearbeitet werden kann (RZrepetition – Rzsingle)

Aufgabenset-Rekonfiguration / task set = prozedurales Schema für Aufgabe

Zwei Komponenten

1. Aktive top-down Prozesse der kognitiven Kontrolle (endogen) (hier neu) (Erinnern jetzt zu “addieren”)

2. Reizbasierte Aktivierung habitueller oder erlernter Handlungen (exogen)

• Einführung des predictable task switching bzw. alternating runs Paradigmas mit variierendem R(eaktions)-S(timulus) Intervall —> Konstanthaltung Mischkosten!

(Studie Meiran (1996)

6 Experimente: Untersuchung der Bedeutung endogener und exogener Komponenten bei der task-set reconfiguration (TSR))

—> Reaktionszeit substantiell langsamer in bivalenten alternierenden Blöcken weil Stimulus beide Aufgaben aktiviert

• widersprüchliche Antwortauswahlregeln:

  • Konsonant bzw. Gerade Zahl: Tastendruck mit linkem Zeigefinger;

  • Vokal bzw. Ungerade Zahl: Tastendruck mit rechtem Zeigefinger

Bivalenten Reize: (Verteilung der Reize 1/3 kongruent, 1/3 inkongruent / 1/3 neutral)

Kongruent: z.B. G8 (assoziierte Reaktionen gleich)

Inkongruent: z.B. A4 (assoziierte Reaktionen unterschiedlich) =>crosstalk: uni + bivalent möglich: links vs. rechts

Ergebnisse:

• Höhere RZ und Wechselkosten in allen “crosstalk”- Bedingungen verglichen mit “no-crosstalk” (bi vs univalent)

• Offenbar wird durch den Aufgabenreiz auch das jeweils irrelevante Aufgaben-set mitaktiviert (-> Hinweis auf exogene „bottom up“ Komponente)

• Kein offensichtlicher Vorteil von kongruenten vs. nichtkongruenten Aufgabenreizen

—> Nachweis der Bedeutung exogener Komponenten der TSR beim Aufgabenwechsel

• nur bivalente bedingung: crosstalk

• Variation des R-S-Intervalls (150 – 1.200 ms) (wie schnell folgen die aufgaben nacheinander)

  • zufällig innerh. einzelner Aufgabenblöcke (Exp. 2)

  • zwischen einzelnen Aufgabenblöcken (Exp. 3)

Hypothesen—> stimmten:

• Endogene Komponenten der TSR sollten bei langen RSIs VOR dem switch abgeschlossen werden können und Kosten senken

• Exogene Komponenten, die erst NACH dem neuen Aufgabenreiz wirksam werden, sollten auch bei langen RSI noch zu Wechselkosten führen

-Abbildung zeigt idealisiertes Effektmuster – vergleichbar für beide Reizarten

-Switchkosten sinken mit längerem RSI

-Wechsel können teilweise vorbereitet werden

-Asymptote bei RSI > 600ms!!

Experiment 6:

wie experiment 1 und 3:

Verlängerung der RZ bleibt auf die erste Aufgabe nach einem Wechsel begrenzt.

—> Evidenz für einen einmalig exogen ausgelösten Prozess, der danach bis zum nächsten Aufgabenwechsel wirkt

• Bestätigung robuster Wechselkosten, die bei univalenten Reizen geringer sind als bei bivalenten (Bestätigung von Jesild, 1927)

• Die Daten unterstützen die Theorie eines zweistufigen TSR-Prozesses als Grundlage der Wechselkosten

  • exogener bottom-up Prozess, d.h. reizgesteuert

  • endogener top-down Prozess, d.h. willkürlich gesteuert

• Die exogene Komponente der TSR umfasst Prozesse, die erst nach Aufgabendarbietung ablaufen und durch konkurrierend aktivierte Aufgabensets gestört werden können

• Die endogene Komponente des TSR kann bereits VOR Darbietung des aktuellen Aufgabenreizes komplett ausgeführt werden (Zeitbedarf ca. 600ms)

• Wechselkosten unabhängig vom Umfang der „task-set“ Rekonfiguration (siehe Allport et al.)

Aufgaben (Zahlenblöcke mit verschieden schweren Aufgaben - Reizdimension & Beurteilungsdimension):

1. Zahlen in der Matrix nennen und Farbwörter vorlesen

2. Mengen der Ziffern in der Matrix nennen und Druckfarben vorlesen

3. Wie Block 1

—> Keine/kaum Wechselkosten in Block 1, da Reize (noch) univalent sind (noch keine Regel angwandt)

—> deutliche Wechselkosten in Block 3, d.h. wenn mehr mögliche ReizReaktionsverknüpfungen für die Aufgabenreize aktiviert wurden und konkurrieren

(univalente Reize werden durch Erfahrung in Block #2 bivalent)

• Annahme, dass „Wechselkosten“ nicht mit einem eigenen Prozess der „task set“-Umstellung zusammenhängen, sondern mit Interferenzeffekten und Nachwirkungen von vorhergehenden Aufgabenbearbeitungen, die über die Zeit schwächer werden

Task set inertia Hypothese:

Durch vorherige Aufgabe: positives Priming der vorher gültigen S-R (Stimulus response) Verknüpfung und negatives Priming der S-R Verknüpfung der aktuellen Aufgabe

• Annahme: “exekutive Funktionen bei der Aufmerksamkeits- und Handlungssteuerung”

• Ziel: Abgrenzung zur task-set inertia Hypothese (Allport et al.)

• Leistung in Aufgabe profitiert von vorherigem Cue

  —> verkürzt RT - reduziert Antwortfehler

Meiran (1996):

Differenzierung des Effekts des R-S-Intervalls

- RT verkürzt sich durch Vergößerung des cue-target interval (durch pfeile anzeigen welche aufgabe kommt)

—> Unterstützt Annahme der Implementierung des task set (Aktivierung)

- RT verkürzen sich durch Vergößerung des response-cue interval (aktivierung ist dadurch abgeflacht)

—>durch mehr Zeit, die vorherige S-R-Verbindung zu lösen (task set inertia)

Variation des CTI: 203ms vs. 1403ms

=>Effekte sowohl mit task-set reconfiguration als auch task-set inertia erklärbar

Variation CTI bei Konstanthaltung von RTI

=>Beleg für 2-stufige task-set reconfiguration Hypothese

Variation RCI bei Konstanthaltung von CTI

=>Beleg für Teile der task-set inertia Hypothese

Ja.

• mit Vorankündigung (task cueing) schauten die VPn mehr auf die Straße vor Übergabe + lösten sich früher von der Sekundäraufgabe, als ohne task cueing