O conceito de vigilância refere-se ao estado de alerta de um observador humano em tarefas que exigem registro e processamento eficiente de sinais. As principais características das tarefas de vigilância são durações relativamente longas e a necessidade de detectar estímulos-alvo pouco frequentes e imprevisíveis (sinais) em um contexto de outros eventos de estímulo.
Tarefas de Vigilância
A tarefa prototípica para a pesquisa de vigilância era a dos operadores de radar. Historicamente, seu desempenho aparentemente insatisfatório durante a Segunda Guerra Mundial tem sido um grande impulso para o extenso estudo da vigilância. Outra tarefa importante que requer vigilância é uma inspeção industrial. De forma mais geral, todos os tipos de tarefas de monitoramento que requerem a detecção de sinais relativamente pouco frequentes incorporam o risco de falhas na detecção e na resposta a esses eventos críticos.
As tarefas de vigilância constituem um conjunto heterogéneo e variam em várias dimensões, apesar das suas características comuns. Uma dimensão obviamente importante é a taxa de estímulo geral, bem como a taxa de estímulos-alvo. Nem sempre é possível definir a taxa de estímulo de forma inequívoca. Este é o caso em tarefas que requerem a detecção de eventos-alvo contra estímulos de fundo apresentados continuamente, como na detecção de valores críticos em um conjunto de dials em uma tarefa de monitoramento. Uma distinção obviamente menos importante é aquela entre tarefas de discriminação sucessiva e tarefas de discriminação simultânea. Nas tarefas de discriminação simultânea, os estímulos-alvo e os estímulos de fundo estão presentes ao mesmo tempo, enquanto nas tarefas de discriminação sucessiva, um é apresentado após o outro, de modo que algumas demandas da memória são feitas. Embora a maioria das tarefas de vigilância requeira a detecção de estímulos visuais, estímulos em outras modalidades também foram estudados. Os estímulos podem ser confinados a uma única localização espacial, ou pode haver diferentes fontes de estímulos-alvo. Os estímulos-alvo podem diferir dos estímulos de fundo por características físicas, mas também por outras mais conceituais (como um certo padrão de leituras do medidor que pode diferir de outros padrões). Obviamente, a conspicuidade dos alvos pode variar: alguns podem ser detectados facilmente, enquanto outros podem ser difíceis de discriminar dos estímulos de fundo. Os estímulos-alvo podem ser únicos ou pode haver conjuntos de estímulos-alvo sem limites bem definidos para diferenciá-los dos estímulos de fundo, como é o caso em muitas tarefas de inspeção industrial. Essa lista de dimensões nas quais as tarefas de vigilância diferem pode ser expandida, mas mesmo esse tamanho da lista é suficiente para enfatizar a heterogeneidade das tarefas de vigilância e, portanto, os riscos envolvidos na generalização de certas observações em todo o conjunto.
Variações de desempenho e diminuição da vigilância
A medida de desempenho mais utilizada em tarefas de vigilância é a proporção de estímulos-alvo, por exemplo, produtos defeituosos em inspeção industrial, que foram detectados; esta é uma estimativa da probabilidade do chamado visitas. Esses estímulos-alvo que permanecem despercebidos são chamados sente falta. Embora a taxa de acertos seja uma medida conveniente, ela é um tanto incompleta. Existe uma estratégia trivial que permite atingir 100% de acertos: basta classificar todos os estímulos como alvos. No entanto, a taxa de acerto de 100% é acompanhada por uma taxa de alarme falso de 100%, ou seja, não apenas os estímulos-alvo são detectados corretamente, mas também os estímulos de fundo são “detectados” incorretamente. Essa linha de raciocínio deixa bem claro que sempre que houver alarmes falsos, é importante saber sua proporção além da taxa de acerto. Outra medida de desempenho em uma tarefa de vigilância é o tempo necessário para responder aos estímulos-alvo (tempo de resposta).
O desempenho em tarefas de vigilância exibe dois atributos típicos. O primeiro é o baixo nível geral de desempenho da vigilância. É baixo em comparação com uma situação ideal para os mesmos estímulos (curtos períodos de observação, alta prontidão do observador para cada discriminação, etc.). O segundo atributo é o chamado decréscimo de vigilância, o declínio do desempenho no decorrer do relógio que pode começar nos primeiros minutos. Ambas as observações se referem à proporção de acertos, mas também foram relatadas para tempos de resposta. Embora o decréscimo de vigilância seja típico de tarefas de vigilância, ele não é universal.
Ao investigar as causas do baixo desempenho geral e dos decréscimos da vigilância, será feita uma distinção entre conceitos relacionados às características básicas da tarefa e conceitos relacionados a fatores situacionais orgânicos e não relacionados à tarefa. Entre os fatores relacionados à tarefa, os estratégicos e não estratégicos podem ser distinguidos.
Processos estratégicos em tarefas de vigilância
A detecção de um sinal como um produto defeituoso é em parte uma questão de estratégia do observador e em parte uma questão de discriminabilidade do sinal. Essa distinção é baseada na teoria da detecção de sinal (TSD), e alguns fundamentos da teoria precisam ser apresentados para destacar a importância da distinção. Considere uma variável hipotética, definida como “evidência da presença de um sinal”. Sempre que um sinal é apresentado, esta variável assume algum valor, e sempre que um estímulo de fundo é apresentado, assume um valor menor na média. Supõe-se que o valor da variável de evidência varie entre apresentações repetidas do sinal. Assim, ela pode ser caracterizada por uma chamada função de densidade de probabilidade, conforme ilustrado na figura 1. Outra função de densidade caracteriza os valores da variável de evidência na apresentação de um estímulo de fundo. Quando os sinais são semelhantes aos estímulos de fundo, as funções se sobrepõem, de modo que um determinado valor da variável de evidência pode originar-se de um sinal ou de um estímulo de fundo. A forma particular das funções de densidade da figura 1 não é essencial para o argumento.
Figura 1. Limiares e discriminabilidade
A resposta de detecção do observador é baseada na variável de evidência. Supõe-se que um limite seja definido para que uma resposta de detecção seja fornecida sempre que o valor da variável de evidência estiver acima do limite. Conforme ilustrado na figura 1, as áreas sob as funções de densidade à direita do limite correspondem às probabilidades de acertos e alarmes falsos. Na prática, podem ser derivadas estimativas da separação das duas funções e da localização do limiar. A separação das duas funções de densidade caracteriza a discriminabilidade dos estímulos-alvo dos estímulos de fundo, enquanto a localização do limiar caracteriza a estratégia do observador. A variação do limiar produz uma variação conjunta das proporções de acertos e falsos alarmes. Com um limiar alto, as proporções de acertos e falsos alarmes serão pequenas, enquanto que com um limiar baixo as proporções serão grandes. Assim, a seleção de uma estratégia (colocação do limiar) é essencialmente a seleção de uma certa combinação de taxa de acerto e taxa de falso alarme dentre as combinações possíveis para uma certa discriminabilidade.
Dois fatores principais que influenciam a localização do limite são os retornos e a frequência do sinal. O limite será definido para valores mais baixos quando houver muito a ganhar com um acerto e pouco a perder com um alarme falso, e será definido como valores mais altos quando os alarmes falsos forem caros e os benefícios dos acertos forem pequenos. Uma configuração de limite baixo também pode ser induzida por uma alta proporção de sinais, enquanto uma proporção baixa de sinais tende a induzir configurações de limite mais altas. O efeito da frequência do sinal nas configurações de limite é um fator importante para o baixo desempenho geral em termos de proporção de acertos em tarefas de vigilância e para o decréscimo de vigilância.
A contabilização do decréscimo da vigilância em termos de mudanças estratégicas (mudanças de limiar) requer que a redução da proporção de acertos no decorrer da vigilância seja acompanhada de uma redução da proporção de falsos alarmes. Este é, de fato, o caso em muitos estudos, e é provável que o baixo desempenho geral nas tarefas de vigilância (em comparação com a situação ótima) também resulte, pelo menos em parte, de um ajuste de limiar. No decorrer de uma observação, a frequência relativa das respostas de detecção coincide com a frequência relativa dos alvos, e esse ajuste implica um limite alto com uma proporção relativamente pequena de acertos e também uma proporção relativamente pequena de alarmes falsos. No entanto, há decréscimos de vigilância que resultam de mudanças na discriminabilidade, e não de mudanças nas configurações de limite. Estes foram observados principalmente em tarefas de discriminação sucessiva com uma taxa relativamente alta de eventos de estímulo.
Processos não estratégicos em tarefas de vigilância
Embora parte do mau desempenho geral em tarefas de vigilância e muitas instâncias do decréscimo de vigilância possam ser contabilizadas em termos de ajustes estratégicos do limiar de detecção para baixas taxas de sinal, tal relato não está completo. Há mudanças no observador durante uma observação que podem reduzir a discriminabilidade dos estímulos ou resultar em aparentes mudanças de limiar que não podem ser consideradas como uma adaptação às características da tarefa. Nos mais de 40 anos de pesquisa em vigilância, foram identificados vários fatores não estratégicos que contribuem para o mau desempenho geral e para a diminuição da vigilância.
Uma resposta correta a um alvo em uma tarefa de vigilância requer um registro sensorial suficientemente preciso, uma localização de limiar apropriada e uma ligação entre os processos perceptivos e os processos associados relacionados à resposta. Durante a observação, os observadores devem manter um determinado conjunto de tarefas, uma certa prontidão para responder aos estímulos-alvo de uma determinada maneira. Este é um requisito não trivial porque, sem uma tarefa específica definida, nenhum observador responderia aos estímulos-alvo da maneira necessária. Duas fontes principais de falhas são, portanto, registros sensoriais imprecisos e lapsos na prontidão para responder aos estímulos-alvo. As principais hipóteses para explicar tais falhas serão brevemente revisadas.
A detecção e identificação de um estímulo são mais rápidas quando não há incerteza temporal ou espacial sobre sua aparência. É provável que a incerteza temporal e/ou espacial reduza o desempenho da vigilância. Esta é a previsão essencial de teoria da Expectativa. A preparação ideal do observador requer certeza temporal e espacial; obviamente, as tarefas de vigilância são menos do que ideais a esse respeito. Embora o foco principal da teoria da expectativa seja o baixo desempenho geral, ela também pode servir para explicar partes do decréscimo da vigilância. Com sinais pouco frequentes em intervalos aleatórios, altos níveis de preparação podem existir inicialmente em momentos em que nenhum sinal é apresentado; além disso, serão apresentados sinais em níveis baixos de preparação. Isso desencoraja altos níveis ocasionais de preparação em geral, de modo que quaisquer benefícios advindos deles desaparecerão no decorrer de uma vigília.
A teoria da expectativa tem uma estreita relação com teorias atencionais. As variantes das teorias atencionais da vigilância, é claro, estão relacionadas às teorias dominantes da atenção em geral. Considere uma visão de atenção como “seleção para processamento” ou “seleção para ação”. De acordo com essa visão, os estímulos são selecionados do ambiente e processados com alta eficiência sempre que servem ao plano de ação ou ao conjunto de tarefas atualmente dominante. Como já foi dito, a seleção se beneficiará de expectativas precisas sobre quando e onde tais estímulos ocorrerão. Mas os estímulos só serão selecionados se o plano de ação – o conjunto de tarefas – estiver ativo. (Os motoristas de carros, por exemplo, respondem a semáforos, outros tipos de tráfego, etc.; os passageiros não o fazem normalmente, embora ambos estejam quase na mesma situação. A diferença crítica é que entre os conjuntos de tarefas dos dois: apenas o conjunto de tarefas do motorista requer respostas aos semáforos.)
A seleção de estímulos para processamento sofrerá quando o plano de ação for desativado temporariamente, ou seja, quando o conjunto de tarefas estiver temporariamente ausente. As tarefas de vigilância incorporam uma série de características que desencorajam a manutenção contínua do conjunto de tarefas, como tempos de ciclo curtos para processamento de estímulos, falta de feedback e pouco desafio motivacional pela aparente dificuldade da tarefa. Os chamados bloqueios podem ser observados em quase todas as tarefas cognitivas simples com tempos de ciclo curtos, como aritmética mental simples ou respostas seriais rápidas a sinais simples. Bloqueios semelhantes também ocorrem na manutenção da tarefa definida em uma tarefa de vigilância. Eles não são imediatamente reconhecíveis como respostas atrasadas porque as respostas são pouco frequentes e os alvos que são apresentados durante um período de ausência do conjunto de tarefas podem não estar mais lá quando a ausência terminar, de modo que uma falha será observada em vez de uma resposta atrasada. Os bloqueios tornam-se mais frequentes com o tempo gasto na tarefa. Isso pode dar origem ao decréscimo de vigilância. Pode haver razões adicionais para lapsos temporários na disponibilidade do conjunto de tarefas apropriado, por exemplo, distração.
Certos estímulos não são selecionados a serviço do plano de ação vigente, mas em virtude de suas próprias características. Esses são estímulos intensos, novos, que se movem em direção ao observador, têm um início abrupto ou por qualquer outro motivo podem exigir ação imediata, independentemente do plano de ação atual do observador. Há pouco risco de não detectar tais estímulos. Eles atraem a atenção automaticamente, como é indicado, por exemplo, pela resposta de orientação, que inclui uma mudança na direção do olhar em direção à fonte do estímulo. No entanto, atender uma campainha de alarme normalmente não é considerado uma tarefa de vigilância. Além dos estímulos que chamam a atenção por suas características próprias, existem estímulos que são processados automaticamente como consequência da prática. Eles parecem “sair” do ambiente. Esse tipo de processamento automático requer prática estendida com o chamado mapeamento consistente, ou seja, uma atribuição consistente de respostas a estímulos. O decréscimo da vigilância provavelmente será pequeno ou mesmo ausente uma vez que o processamento automático de estímulos tenha sido desenvolvido.
Finalmente, o desempenho da vigilância sofre com a falta de excitação. Esse conceito refere-se de maneira bastante global à intensidade da atividade neural, variando do sono, passando pela vigília normal, até a alta excitação. Um dos fatores que afetam a excitação é a estimulação externa, e esta é bastante baixa e uniforme na maioria das tarefas de vigilância. Assim, a intensidade da atividade do sistema nervoso central pode diminuir ao longo de um relógio. Um aspecto importante da teoria da excitação é que ela vincula o desempenho da vigilância a vários fatores situacionais não relacionados à tarefa e fatores relacionados ao organismo.
A influência de fatores situacionais e organísmicos
Baixa excitação contribui para baixo desempenho em tarefas de vigilância. Assim, o desempenho pode ser aprimorado por fatores situacionais que tendem a aumentar a excitação e pode ser reduzido por todas as medidas que reduzem o nível de excitação. No geral, essa generalização é mais correta para o nível geral de desempenho em tarefas de vigilância, mas os efeitos no decréscimo de vigilância estão ausentes ou observados de forma menos confiável em diferentes tipos de manipulação de excitação.
Uma maneira de aumentar o nível de excitação é a introdução de ruído adicional. No entanto, o decréscimo de vigilância geralmente não é afetado e, com relação ao desempenho geral, os resultados são inconsistentes: níveis de desempenho aprimorados, inalterados e reduzidos foram todos observados. Talvez a natureza complexa do ruído seja relevante. Por exemplo, pode ser afetivamente neutro ou irritante; não pode ser apenas excitante, mas também uma distração. Mais consistentes são os efeitos da privação do sono, que é “desativante”. Geralmente reduz o desempenho da vigilância e, às vezes, pode aumentar a diminuição da vigilância. Alterações apropriadas no desempenho da vigilância também foram observadas com drogas depressivas como benzodiazepínicos ou álcool e drogas estimulantes como anfetamina, cafeína ou nicotina.
As diferenças individuais são uma característica marcante do desempenho em tarefas de vigilância. Embora as diferenças individuais não sejam consistentes em todos os tipos de tarefas de vigilância, elas são bastante consistentes em tarefas semelhantes. Há apenas pouco ou nenhum efeito do sexo e da inteligência geral. Com relação à idade, o desempenho da vigilância aumenta durante a infância e tende a diminuir após os XNUMX anos. Além disso, há uma boa chance de que os introvertidos mostrem melhor desempenho do que os extrovertidos.
A melhoria do desempenho da vigilância
As teorias e dados existentes sugerem alguns meios para melhorar o desempenho da vigilância. Dependendo da quantidade de especificidade das sugestões, não é difícil compilar listas de vários tamanhos. Algumas sugestões bastante amplas são dadas abaixo que devem ser ajustadas aos requisitos de tarefas específicas. Estão relacionados com a facilidade de discriminações perceptivas, os ajustes estratégicos apropriados, a redução da incerteza, a evitação dos efeitos dos lapsos de atenção e a manutenção da excitação.
Tarefas de vigilância requerem discriminações sob condições não ótimas. Assim, é aconselhável tornar as discriminações tão fáceis quanto possível, ou os sinais tão evidentes quanto possível. As medidas relacionadas a esse objetivo geral podem ser diretas (como iluminação adequada ou tempos de inspeção mais longos por produto) ou mais sofisticadas, incluindo dispositivos especiais para aumentar a visibilidade dos alvos. As comparações simultâneas são mais fáceis do que as sucessivas, portanto, a disponibilidade de um padrão de referência pode ser útil. Por meio de dispositivos técnicos, às vezes é possível apresentar o padrão e o objeto a ser examinado em rápida alternância, de modo que as diferenças apareçam como movimentos na tela ou outras mudanças para as quais o sistema visual é particularmente sensível.
Para contrariar as alterações estratégicas do limiar que conduzem a uma proporção relativamente baixa de deteções corretas de alvos (e para tornar a tarefa menos aborrecida em termos da frequência das ações a efetuar) foi sugerida a introdução de alvos falsos. No entanto, esta não parece ser uma boa recomendação. Alvos falsos aumentarão a proporção de acertos em geral, mas ao custo de alarmes falsos mais frequentes. Além disso, a proporção de alvos não detectados entre todos os estímulos que não são respondidos (o material defeituoso que sai em uma tarefa de inspeção industrial) não será necessariamente reduzida. Mais adequado parece ser o conhecimento explícito sobre a importância relativa de ocorrências e alarmes falsos e talvez outras medidas para obter uma colocação adequada do limite para decidir entre “bom” e “mau”.
A incerteza temporal e espacial são determinantes importantes do mau desempenho da vigilância. Para algumas tarefas, a incerteza espacial pode ser reduzida por meio da definição de uma determinada posição do objeto a ser inspecionado. No entanto, pouco pode ser feito sobre a incerteza temporal: o observador seria desnecessário em uma tarefa de vigilância se a ocorrência de um alvo pudesse ser sinalizada antes de sua apresentação. Uma coisa que pode ser feita em princípio, no entanto, é misturar os objetos a serem inspecionados se as falhas tendem a ocorrer em grupos; isso serve para evitar intervalos muito longos sem metas, bem como intervalos muito curtos.
Existem algumas sugestões óbvias para a redução de lapsos de atenção ou pelo menos seu impacto no desempenho. Por meio de treinamento adequado, algum tipo de processamento automático de alvos talvez possa ser obtido, desde que os estímulos de fundo e alvo não sejam muito variáveis. A exigência de manutenção sustentada do conjunto de tarefas pode ser evitada por meio de pausas curtas frequentes, rotação de trabalho, ampliação do trabalho ou enriquecimento do trabalho. A introdução da variedade pode ser tão simples quanto fazer com que o próprio inspetor obtenha o material a ser inspecionado de uma caixa ou outro local. Isso também introduz o autocontrole, que pode ajudar a evitar apresentações de sinais durante desativações temporárias do conjunto de tarefas. A manutenção sustentada do conjunto de tarefas pode ser suportada por meio de feedback, interesse indicado pelos supervisores e conscientização do operador sobre a importância da tarefa. Obviamente, feedback preciso do nível de desempenho não é possível em tarefas típicas de vigilância; no entanto, mesmo um feedback impreciso ou incompleto pode ser útil no que diz respeito à motivação do observador.
Existem algumas medidas que podem ser tomadas para manter um nível suficiente de excitação. O uso contínuo de medicamentos pode existir na prática, mas nunca é encontrado nas recomendações. Algumas músicas de fundo podem ser úteis, mas também podem ter um efeito oposto. O isolamento social durante as tarefas de vigilância deve ser evitado principalmente e, durante os períodos do dia com baixos níveis de excitação, como altas horas da noite, medidas de suporte, como relógios curtos, são particularmente importantes.