Специалисты, и абстракции. Из вышеприведенного исследования
следует, что эксперты (например, мастера шахмат) способны воспроизве-
сти больше информации, связанной с их специальностью, чем новички.
Этот любопытный результат открыл целое направление исследований,
связанное со способностями кодирования и воспроизведения у специали-
стов8. В работе Адельсон (Adelson, 1981, 1984) изучалось формирование
Выпуск Canadian Journal of Psychology, Vol.39, 1985 целиком посвящен этой
Обнаружение и интерпретация сенсорных сигналов
102
представления компьютерных программ у опытных и начинающих про-
граммистов. В ряде экспериментов Адельсон обнаружила, как и можно
было ожидать, что эксперты превосходят новичков по количественным
оценкам навыка. Более интересным является установленный ею факт, что
опытные программисты опираются на абстрактные представления о ком-
пьютерных программах, тогда как новички больше фокусируются на вне-
шних деталях программы. Б частности, опытные специалисты стараются
представить, для чего данная программа предназначена, а новички пыта-
ются узнать, как она работает. По всей видимости, фундаментальной ког-
нитивной способностью, отличающей опытного человека от неопытного,
является умение посмотреть на набор элементов - будь то шахматные
или геометрические фигуры, лица или компьютерные программы - как на
фрагменты, образующие при их объединении более крупную структуру.
Роль наблюдателя в распознавании паттернов
В этой главе мы уже затронули множество вопросов, связанных с распоз-
наванием образов: теорию гештальта, принципы обработки "снизу-вверх"
и "сверху-вниз", сравнение с эталоном, компьютерное моделирование опоз-
нания паттернов, подетальный анализ, физиологические механизмы рас-
познавания паттернов, сравнение с прототипом, когнитивные структуры,
а также проблемы опознания букв, геометрических фигур, человеческих
лиц и шахматных позиций. В большинстве этих тем было трудно отделить
конкретные функции опознавания паттернов от других когнитивных сис-
тем. Мы также рассмотрели влияние контекста и избыточной информации
на распознавание паттернов и поняли, что оба эти фактора непосредственно
участвуют в опознании сенсорных стимулов. Эти факторы и их связь с
восприятием букв и слов будут более подробно рассмотрены в разделе,
посвященном языку. Система памяти снова и снова всплывает на нашем
горизонте. В распознавании паттернов участвуют несколько систем низ-
кого уровня, таких как хранение зрительных ощущений, подетальный ана-
лиз, синтез элементов и сравнение с прототипом. Но при опознании пат-
тернов люди используют также ДВП. Мир в нашем естественном окруже-
нии наполнен сенсорными стимулами, которые надо организовать и клас-
сифицировать, чтобы распознать среди них какой-либо паттерн. Однако,
стимулы сами по себе ничего не значат и существуют в примитивном
виде, независимо от того, воспринимаем мы их или нет. Они приобретают
значение только в результате анализа на высшем уровне - как составная
часть паттернов. Вслушайтесь и всмотритесь в ваше непосредственное
окружение. Что вы видите и слышите, какой запах или вкус чувствуете?
Конечно, вы не воспринимаете бессмысленные и необработанные стиму-
лы, хотя вам известно, что они воздействуют на ваши органы чувств. На
самом деле вы ощущаете объекты, что-то для вас означающие. Звоня-
щий где-то колокол, дерево за окном, ряды букв на этой странице, запах
свежеиспеченного хлеба - все это примеры стимулов, которые по-насто-
ящему наполняются смыслом не в возбуждаемых ими физических струк-
турах, а в разуме человека при их опознании. И смысл этот возникает
благодаря нашей памяти на подобные события, которая вводит непосред-
ственные переживания в более обширную сферу реальности. Значение
сенсорных стимулов обеспечивается воспринимающим субъектом.
Распознавание паттернов
103
В одном из приключений Шерлока Холмса выдающийся детектив де-
монстрирует свою способность точно описывать жизнь и привычки како-
го-нибудь человека при помощи ряда блестящих дедукций, основанных
всего на нескольких "ключевых" деталях, которые на самом деле являют-
ся опорными признаками для памяти и ассоциаций. Эти признаки, равно
доступные его компаньону доктору Ватсону, закодированы и структуриро-
ваны разумом Холмса так, что эти дедукции ему самому - но не Ватсо-
ну - кажутся "элементарными". Объяснив значение признаков, Холмс
обращается к своему компаньону со словами: "Вы. видите, но вы не
Наблюдаете!" Все нормальные люди "видят", но способность абстраги-
ровать видимое в значимые паттерны в большой степени зависит от со-
зданных ранее структур и знаний из прошлого опыта.
В главе, посвященной языку, мы обсудим в контексте информацион-
ного подхода, как люди воспринимают и анализируют буквы и слова. В
ней, как и в этой главе, мы убедимся, что от нашего прошлого опыта и
способа его представления в памяти решающим образом зависит, что и
как мы видим.
Краткое содержание
1. Существует несколько теоретических подходов к способности че-
ловека идентифицировать и обрабатывать зрительные паттерны:
гештальт-психология, принципы обработки информации "снизу-
верх" и "сверху-вниз", сравнение с эталоном, подетальный ана-
лиз, и прототипное сравнение.
2. Гештальт-психологи предположили, что восприятие зрительных
паттернов организуется по принципам сходства, близости, направ-
ленния, объективной установки, общей судьбы и прегнантности.
3. Опознание паттерна может начинаться с его частей, которые за-
тем суммируются (обработка снизу-вверх), или с выдвижения на-
блюдателем гипотезы, позволяющей опознать паттерн в целом, а
затем - его составные части (обработка сверху-вниз).
4. Эксперименты показывают, что на восприятие объекта значитель-
но влияют гипотезы, выдвинутые на основании контекста.
5. Идея сравнения с эталоном предполагает, что распознавание пат-
терна происходит в случае точного совпадения сенсорного стиму-
ла с соответствующей внутренней формой. Эта идея имеет теоре-
тическое и практическое значение, но не может объяснить многие
сложные когнитивные процессы, такие как способность правильно
опознавать малознакомые формы и фигуры.
6. Принцип подетального анализа гласит, что распознавание паттер-
нов происходит только после того, как стимулы будут проанализи-
рованы по их элементарным компонентам. Эта гипотеза подтверж-
дается результатами неврологических и поведенческих экспери-
ментов.
7. Гипотеза формирования прототипов утверждает, что восприятие
паттерна происходит в результате сравнения стимулов с абстрак-
циями, хранящимися в памяти и служащими в качестве идеализи-
рованных форм, с которыми сравниваются стимульные паттерны.
Обнаружение и интерпретация сенсорных сигналов
104
В теории прототипов предложены две модели: модель центральной
тенденции, утверждающая, что прототип представляет собой сред-
нее из набора образцов; и модель частоты признаков, которая го-
ворит, что прототип представляет собой некую форму или резуль-
тат суммирования наиболее часто встречающихся признаков.
8. Распознавание зрительных образов человеком включает зритель-
ный анализ на входном этапе и хранение информации в долговре-
менной памяти.
Ключевые слова
модель частоты признаков
обработка по принципу "снизу-вверх"
обработка по принципу "сверху-вниз"
модель центральной тенденции
общая судьба
концептуально управляемая обработка
обработка, управляемая входными данными
направление
признак
подетальный анализ
объективная установка
паттерн
распознавание образов
прегнантность
прототип
опознание по прототипу
близость
псевдо-память
сходство
сравнение с эталоном
аналитический парадокс
Рекомендуемая литература
Большая часть литературы, рекомендованной к Главе 2, существенна и
для этой главы. Другие источники:
Reed. Psychological Processes in Pattern Recognition Uhr, ed.. Pattern
Recognition
Lindsay and Norman. Human Information Processing
Murch. Visual and Auditory Perception
McBurney and Ceilings. Introduction to Sensation/Perception
Rock. The Logic of Perception.
Распознавание паттернов
105
Многое ты можешь наблюдать, просто глядя но это.
- Йог Берра
Каждому известно, что такое внимание.
- Вильям Джеймс
Внимание
Кгда примерно сто лет назад Вильям Джеймс написал: "каждому из-
естно, что такое внимание", он, тем не менее, дал следующее объяс-
нение:
"Это когда разум охватывает в ясной и очетливой форме нечто,
в чем видится одновременно несколько возможных объектов или
ходов мысли. Сосредоточение, концентрация сознания - вот его
суть. Оно означает отвлечение от одних вещей ради того, чтобы
эффективно работать с другими" (James, 1890, pp.403-404).
Сказанное Джеймсом, конечно, не означает, что нам известно все о вни-
мании; это было не так в 1890 году, это не так и сегодня. Однако, благо-
даря нескольким тщательно продуманным экспериментам по вниманию
стало возможным как-то определиться по основным вопросам; за после-
дние десятилетия появилось несколько моделей, представляющих общую
перспективу этой проблемы. Эта глава посвящена в основном исследова
ниям внимания как составной части обработки информации человеком.
Она поделена на три части: в одной рассматриваются обычные явления,
связанные с вниманием; в следующей речь идет о моделях внимания и
главных достижениях в этой области; а в последней обсуждаются про-
блемы и модели внимания.
Мы будем использовать следующее очень общее определение внима-
ния: концентрация умственного усилия на сенсорных или мысленных
событиях. В исследованиях внимания рассматриваются четыре главных
аспекта: пропускная способность и избирательность внимания, уровень
возбуждения, управление вниманием и сознание. Мы рассмотрим каждую
из этих тем, но сделаем акцент на первой из них.
Многие современные теории внимания исходят из того, что наблюда-
теля всегда окружают мириады признаков. Возможности нашей нервной
системы слишком ограничены, чтобы ощущать все эти миллионы вне-
шних стимулов, но даже если бы все они нами обнаруживались, мозг не
смог бы их обработать, т.к. наша пропускная способность обработки ин-
формации ограничена. Наши органы чувств, подобно другим средствам
связи, работают вполне хорошо, если количество обрабатываемой инфор-
мации находится в пределах их возможностей; при перегрузке происхо-
дит сбой.
Современный подход к проблемам внимания возник в 1958 году, когда
британский психолог Дональд Бродбент, сейчас работающий в Оксфор-
де, написал в своей нашумевшей книге "Восприятие и коммуникация",
что восприятие есть результат работы системы обработки информации с
ограниченной пропускной способностью. В теории Бродбента существен-
ным было представление, что мир содержит в себе возможность получе-
ния гораздо большего количества ощущений, чем позволяют охватить
перцептивные и когнитивные способности человека. Поэтому для того,
чтобы справиться с потоком поступающей информации, люди избирательно
направляют внимание только на некоторые признаки и "отстраиваются"
от остальных. В настоящем обсуждении мы слегка расширим эти пред-
ставления.
Д.Бродбент умер в 1993г.- Ред.
Обнаружение и интерпретация сенсорных сигналов
108
Примеры конкурирующих стимулов
Когда мы рассматривали обнаружение сиг-
налов (Глава 2), мы узнали, что наша спо-
собность реагировать на некоторый сигнал
частично зависит от того, насколько он "чи-
стый", т.е. насколько в нем отсутствует
шум или "конкурирующая" информация.
Если вам случалось ездить на машине по
Квебеку (провинция Канады, бывшая фран-
цузская колония. - Прим. ред.), то вы
очевидно заметили, что основные дорож-
ные знаки содержат надписи и на английс-
ком, и на французском языке.
Если вы обращаете внимание только на
одну из надписей - скажем, на английс-
кую,- вы проедете через сложную дорож-
ную развязку без всяких проблем; но если
вы будете раздумывать над таким состав-
ным стимулом и переключать внимание с


одной надписи на другую, ваше путеше-
ствие может стать опасным.
Или представим себе туристическую
фирму, которая из стремления услужить
клиентам выпустила календарь, где под
каждым числом стояло обозначение мар-
шрута:


При таком расположении двух наборов
цифр, зачастую сходной величины, может
возникнуть напряженность и ошибка - на-
пример, какая из семерок означает 7 янва-
ря, а какая - номер маршрута?
Долгое время думали, что можно уделять внимание одному признаку
только за счет другого. Если мы попытаемся понять несколько сообще-
ний одновременно, особенно однотипных, нам придется пожертвовать точ-
ностью. Ведя машину, например, мы можем направлять внимание на до-
рогу и одновременно слушать радио; но очень трудно одновременно на-
правлять внимание более, чем на два признака, если они имеют одну мо-
дальность,- например, два зрительных признака или два слуховых.
Наш повседневный опыт говорит нам, что мы больше уделяем внима-
ния одним признакам окружения, чем другим, и что те признаки, на кото-
рые мы обращаем внимание, как правило поступают в дальнейшую обра-
ботку, а те, которые не удостаиваются его, могут не подвергаться даль-
нейшей обработке. Каким признакам мы уделяем внимание, а каким нет-
это зависит от определенного контроля за ситуацией с нашей стороны
("Обрати внимание, когда будет повтор этого момента, не вышел ли он за
пределы поля") и от нашего долговременного опыта (при чтении техни-
ческого отчета в поисках конкретного факта). Во всех случаях механизм
внимания переключается на одни стимулы, предпочитая их другим, хотя
из последних не все обязательно полностью исключаются из внимания:
Внимание
109


они могут и отслеживаться, и отфильтровываться. Особенно хорошо это
видно на примере слуховых признаков, когда, например, на вечеринке с
коктейлем можно слушать голос одного человека, улавливая в то же вре-
мя что-то из голосов других присутствующих. Многим из нас случалось
замечать, как перескакивает внимание с голоса нашего собеседника на
чей-нибудь другой, рассказывающий сочную сплетню. Это довольно лег-
ко - настроиться на рассказчика сплетни и одновременно скрывать, что
не слушаешь занудную историю своего собеседника о его поездке в Бар-
селону. Правда, можно себя раскрыть каким нибудь вопросом невпопад,
вроде: "Вы были когда-нибудь в Европе?"
В качестве еще одного примера можно вспомнить сцену из "Мнимого
больного" Мольера, когда два персонажа - ипохондрик и доктор -начи-
нают говорить одновременно. Вы пытаетесь слушать обоих, но обнару-
жив, что только путаетесь, решаете "настроиться" на кого-то одного; дру-
гого вы тоже слышите, но не разбираете, что он говорит.
Какие механизмы внимания задействованы в приведенных приме-
рах? Здесь можно выделить четыре аспекта:
сознание
пропускная способность и избирательность
управление вниманием
уровень возбуждения и/или интерес.
Как видно из примера со спектаклем, вы обращаете внимание только
на малую часть всего того, что происходит на сцене: вы можете направ-
лять внимание избирательно, сосредотачиваясь на одних признаках (на-
пример, на говорящем человеке) больше, чем на других. Тот факт, что
наше внимание действует избирательно, имеет несколько объяснений.
Обнаружение и интерпретация сенсорных сигналов
Во-первых, наша способность к обработке информации ограничена "про-
пускной способностью канала". Во-вторых, мы можем в какой-то степени
управлять тем, на что обратить наше внимание. Если два персонажа гово-
рят одновременно, мы можем выбирать, к кому из них прислушиваться. В-
третьих, восприятие событий связано с нашим "уровнем возбуждения",
который, в свою очередь, связан с нашим интересом. Наконец, то, на что
вы обращаете внимание, есть часть вашего сознательного опыта. Эти че-
тыре темы составляют "активный центр" исследований внимания. Рас-
смотрим теперь каждую из них отдельно.
Мы начнем разговор о внимании с одного древнего и в то же время
нового понятия: сознание. Тема сознания уже давно горячо обсуждается
пророками, философами, психоаналитиками и психологами. Вильям
Джеймс (1890) сравнивал сознание с избирательной комиссией, выбира-
ющей что-либо одно из многих стимулов, причем выбранный стимул при
этом выделяется и акцентируется, а все остальное подавляется. Однако,
с пришествием психологии, нацеленной на разработку причинно-след-
ственных связей поведения, эта тема потеряла свою привлекательность.
Но не так давно некоторые ученые обратились к ней снова.
Одним из признаков того, что люди начинают интересоваться сознани-
ем, Краудер (Crowder, 1985) считает развитие представлений о кратковре-
менной памяти (как отдельной структурной единице в схеме обработки
информации).
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81