Современное состояние проблемы: основные закономерности и модели

Ранняя семантическая обработка

Взаимосвязь абстрактного категориаль­ного знания с процессами восприятия стала активно обсуждаться начиная с 1970-х гг. В центре внимания оказались два вопроса: «Почему мы знаем, что роза — это роза?», «Когда мы знаем, что роза — это роза?». Гипотетическая роза до сих пор является излюбленным при­мером в данной области исследований. Первый из этих вопросов касается выделе­ния значимых признаков для принятия се­мантического решения, второй — характе­ра и временных этапов процесса семанти-

ческой обработки. В результате многочис­ленных исследований был выделен ряд фе­номенов и предложены несколько объяс­нительных конструктов. Большинство фе­номенов можно отнести к эффектам се­мантической преднастройки.

Эффекты семантической преднастройки. Большинство фактов в этой области ис­следований было получено на вербальном материале, хотя в последнее время появ­ляется все больше работ по идентифика­ции изображений [Lockhead, 1992]. Обыч­но сравнивают выполнение задачи при изо­лированном предъявлении стимульного материала и предъявлении его в контексте; при предъявлении информации в разных контекстах также используется прием се­мантически адекватной и ложной предна­стройки. Смысловым контекстом являет­ся, например, слово для буквы или пред­ложение для слова. Семантическая предна-стройка связана с опережающим предъяв­лением стимулов, семантически соотноси­мых с тестовым стимулом.

Слово, предъявленное в смысловом кон­тексте, воспринимается быстрее. Этот вы­вод был сделан по результатам многочис­ленных экспериментов с преднастройкой: перед стимулом предъявляется некоторое слово, которое могло быть связано или не связано по смыслу с тестовым. Если два слова ассоциативно связаны друг с другом, время реакции в задачах «лексического ре­шения» уменьшается. В работах Дж. Нили показу тестовой последовательности пред­шествовало предъявление с различной асинхронностью слова, которое в 80% слу­чаев было названием соответствующей стимулу категории (например, «птица» предваряла появление слова «дятел»), а в 20% могло обозначать другую категорию (например, «мебель»). Результаты показа­ли, что адекватная преднастройка умень­шала время реакции [Neely, 1991].

Семантическая преднастройка не толь­ко облегчает смысловой анализ слова, но и затрудняет анализ других его характерис­тик (например, цвет букв). В эксперимен­тах К. Конрад испытуемым предъявляли предложения, которые оканчивались многозначным словом. Контекст предло-

жения строго предписывал восприятие лишь одного значения (например, слово «ключ» в предложении «на столе лежал ключ»). Вслед за этим предъявлялось напечатанное в цвете слово и требовалось назвать цвет букв. Если слово было ассо­циативно связано с предшествующим многозначным словом, то называние цве­та букв замедлялось. Это происходило при предъявлении слов, ассоциативно связан­ных с каждым из значений многозначно­го слова (замедлялось называние цвета у слов «замок» и «ручей», если речь шла о «ключе»). В других экспериментах требо­валось просто назвать второе слово или ре­шить, что было предъявлено: слово или бессмысленное словосочетание. При этом если тестовое слово было связано по смыс­лу с любым из значений многозначного слова, время называния уменьшалось. Приведенные данные свидетельствуют о том, что при перцептивном узнавании сло­ва активизируются все его смысловые поля (см. [Величковский, 1982]).

Ложная смысловая преднастройка уве­личивает время реакции. Этот эффект про­является в случае, если между преднаст-роечным и тестовым словом интервал со­ставляет больше 350 мс. В противном случае ложная преднастройка не увеличи­вает времени реакции в задачах как назы­вания слов, так и лексического решения.

Смысловая преднастройка нечувстви­тельна к маскировке. Для того чтобы пре­рвать процесс перцептивной обработки, исследователи прибегают к приему маски­ровки. Маскировка может осуществлять­ся с помощью различных методических средств, наиболее распространенным из которых является предъявление в непо­средственном пространственно-времен­ном контексте двух стимулов —тестового и маскирующего. А. Марсел использовал классическую задачу лексического реше­ния в сочетании с семантической предна­стройкой. При этом преднастроечное слово подвергалось настолько жесткой обратной маскировке, что испытуемый не мог сказать, было ему что-либо предъяв­лено или нет. Результаты показали, что маскировка не устраняет эффекта уско-

рения времени реакции при существова­нии ассоциативной связи между преднас-тройкой и тестовым стимулом (см. [Ве-личковский, 1982; Солсо, 1996]).

Модели ранней семантической обработки

Ранняя перцептивная и семантическая обработка обозначается в английском языке термином «priming». В русском нет эквивалента этому слову, поскольку, с од­ной стороны, оно означает подготови­тельный этап получения информации о чем-нибудь, а с другой — придает оттенок типичности выбираемого материала и одновременно активности и успешности процесса. Одни феномены, обозначаемые этим понятием, можно назвать преднас-тройкой, другие — ранней когнитивной обработкой, которая в зависимости от те­оретической интерпретации представля­ется как раннее запечатление или микро-генез зрительного образа.

А. Модель ранней семантической памя­ти.Э. Тульвинг и Д. Шехтер определили «priming», или ранние когнитивные про­цессы, как «неосознаваемую форму чело­веческой памяти, которая имеет отноше­ние к перцептивной идентификации слов и объектов» [Tulving, Schacter, 1990, с. 301]. Однако констатация этого факта еще не вскрывает механизмов, стоящих за этим феноменом. В эксперименте Д. Уолтса была предпринята попытка разделить пер­цептивную и семантическую преднастрой-ку. Эффекты перцептивной обработки (или физических характеристик стимулов) были минимизированы (на этапе тестиро­вания менялась модальность предъявле­ния материала). В качестве преднастрой­ки предъявлялась задача семантического сравнения: испытуемые должны были ре­шить, являются ли два слова синонимами или они не связаны друг с другом. Затем давался тест на узнавание. Если бы эффек­ты преднастройки были связаны только с фиксацией в семантической памяти, то си­нонимы должны были узнаваться лучше, поскольку при их обработке приходилось бы обращаться дважды к одному и тому же значению. Результаты показали, что эф-

фект синонимов оказался незначимым. Они узнавались так же успешно, как и не­связные по смыслу слова. Сделан вывод о том, что для последующего кодирования важен был сам процесс сравнения стиму­лов, а не обращения к семантической па­мяти. Концептуальная преднастройка ско­рее включает в действие процедурные формы памяти, кодирующие процессы сравнения стимулов, чем открывает дос­туп к ее устойчивым формам на стимуль-ные слова [Wolts, 1996].

Б. Модель последовательной переработ­ки. Вкогнитивной психологии до сих пор имеют значительное влияние представле­ния о последовательной, поэтапной, по-блоковой обработке информации. В дан­ных моделях собственно семантическая обработка является лишь этапом когни­тивной обработки. Предполагается, что он следует за этапом перцептивной обработ­ки, под которым понимается анализ таких характеристик, как цвет, общая форма, расположение деталей и т. д. В настоящее время эта точка зрения находит подтверж­дение в нейрофизиологических исследо­ваниях. В частности, при анализе компо­нентов вызванных событиями потенциалов выделяются компоненты ранние (ла­тентный период 80—120 мс), которые ме­няются при изменении перцептивных ха­рактеристик стимулов, и поздние (ла­тентный период 300—400 мс), которые ме­няются при изменении частоты употреб­ления (частотности) слов или рассогласо­вании семантических контекстов.

Например, в одной из работ [Young, 1989] регистрировались ВП на слова, предъявляемые в случайном порядке. Сти­мулами служили названия цветов, которые различались по трем параметрам: длине слов (например, «белый» короче «фиоле­тового»), частоте употребления (напри­мер, «зеленый» употребляется чаще «сала­тового») и семантическому сходству (на­пример, «красный» близок к «оранжево­му» и оба они далеки от «голубого»). Семантическая близость предъявляемых стимулов оценивалась в дополнительном исследовании с помощью методики мно­гомерного шкалирования. Были получены

следующие результаты: изменение пара­метров ВП в течение 250 мс после предъ­явления стимулов связано с изменением длины слова. Напротив, параметры ВП в диапазоне 400—800 мс связаны с частот­ными и семантическими параметрами сти­мулов. На этом основании делается вывод о том, что существует два этапа обработ­ки зрительного вербального материала: на первом анализируются физические пара­метры стимулов, а на втором — их семан­тические характеристики.

Этот вывод вызывает большие сомне­ния, поскольку существует множество фактов, подтверждающих, что семантичес­кая обработка происходит уже на самых ранних этапах восприятия. Например, Д. Виккенс в своем исследовании предъявлял слова на очень короткий временной ин­тервал (80—100 мс), недостаточный для их идентификации. Однако испытуемые были способны устойчиво оценивать возможное значение слова с помощью метода семан­тического дифференциала. Величковский, Похилько, Шмелев предъявляли слова с последующей маскировкой. Она достига­лась движением слова в горизонтальном направлении с угловой скоростью 80 обо­ротов в секунду, что приводило к полно­му «смазыванию» образа слова. Несмотря на это, испытуемые не только классифи­цировали различные по значению слова, но и устойчиво соотносили в варианте ас­социативного эксперимента предъявляе­мое (но невоспринимаемое) слово «ветер» со словом «буран», а не «вечер» (см. [Ве­личковский, 1982]). В недавних работах эти данные также неоднократно подтвержда­лись. Было показано, что частотность слов [Polich, Donchin, 1989] и смысловой кон­текст [Neely, 1991; Wolts, 1996] влияют на их восприятие на очень ранних этапах (до 250 мс).

В. Модель параллельной переработки.Многие современные авторы придержива­ются представлений о параллельной пере­работке перцептивных (физических) и се­мантических признаков стимула. С. Кос-слин в одной из последних работ [Kosslyn et al., 1995] выдвинул предположение о су­ществовании двух типов кодирования, ко-

торые практически не пересекаются друг с другом. Это — кодирование категориаль­ных пространственных отношений, которые связаны с относительными позициями в эквивалентном классе и используются в процессе узнавания и идентификации, и кодирование координатных пространст­венных отношений, которые определяют точные метрические дистанции и исполь­зуются для регуляции движений.

Согласно более традиционному подхо­ду, определенный этап в анализе физичес­ких характеристик связан с конкретным этапом в анализе семантических характе­ристик. Кроме того, некоторые физичес­кие характеристики стимула ограничивают область поиска в семантической памяти.

Д. Бродбент и М. Бродбент [Broad-bent, Broadbent, 1980] предложили ориги­нальную методику, позволившую «разде­лить» общие и детальные характеристи­ки слов. В одной ситуации с помощью оптической фильтрации нарушались де­тальные характеристики слов (как при дефокусировке), но сохранялись гло­бальные характеристики. В другой ситу­ации, наоборот, нарушался общий вид слова, поскольку из него вырезались фрагменты букв и сохранялось боль­шинство деталей. В качестве материала использовали слова разной частотности и разного эмоционального значения; кроме того, слова либо включались в контекст предложения, либо предъявля­лись изолированно. Было продемонстри­ровано, что на узнавание слов с сохран­ными глобальными очертаниями влияет только частотность слова (частота встре­чаемости и опыт восприятия). При нару­шении глобальных очертаний, но сохра­нении деталей значимыми оказались включенность в контекст и коннотатив-ное значение. Был сделан вывод о том, что глобальные очертания слова, кото­рые анализируются на более ранних эта­пах микрогенеза зрительного образа, связаны с частотой употребления, а де­тальные характеристики, которые анали­зируются на более поздних этапах, свя­заны с коннотативным и ассоциативным значениями слова.

Однако более поздние данные показы­вают, что такое разделение слишком уп­рощенно. Действительно, существует два этапа анализа семантической информа­ции. Первый — 250—350 мс; в этот проме­жуток времени слово-стимул активирует широкий спектр ассоциативных связей. Если адекватный контекст помогает вы­явлению значимых семантических при­знаков, то неадекватная преднастройка не препятствует семантическому поиску. Осуществлению семантической обработ­ки в этот период способствует сохранение привычных условий предъявления (на­пример, привычный шрифт) и частота по­вторения комбинации признаков.

Второй этап начинается после 300— 400 мс. Слово-стимул жестко связывает­ся с локальным значением, которое дик­тует контекст. Адекватный контекст (преднастройка) приводит к положитель­ному эффекту в семантической перера­ботке информации, а ложная преднаст­ройка оказывает отрицательное влияние; при этом и называние слов, и принятие лексического решения происходит мед-

леннее [Swinney, 1979]. Осуществлению семантического анализа помогает сохра­нение детальных характеристик образа слова, меньшее значение имеет частот­ность. Субъект создает гипотезы, которые проверяет на ограниченном объеме дан­ных [Величковский, 1982].

Г. Модель встречной переработки.На­чиная с середины 1970-х гг. в когнитивной психологии четко оформляется идея су­ществования двух встречных процессов обработки информации. Процессы перво­го рода инициируются входной стимуляци­ей и продолжаются, как бы поднимаясь снизу вверх по уровням все более тонкого анализа вплоть до полной идентификации стимулов. Процессы второго рода управ­ляются знаниями и ожиданиями челове­ка, которые уточняются благодаря анали­зу контекста поступающей информации. Этот вид переработки получил название «сверху вниз», или «концептуально-ведо­мый». Переработкой сверху вниз объясня­ют предметность, значение перцептивно­го образа и эффекты установки испытуе­мого. Обычно оба вида процессов происхо-

Рис. 3.20. Два способа переработки слова «доктор» в контексте предложения «пациента об­следовал доктор» (по: [Wessells, 1982]).

дят одновременно и согласованно, но в за­висимости от типа задачи и индивиду­альных особенностей субъекта их вклад может быть различным. М. Уэсселс [Wes-sells, 1982] приводит пример такой встреч­ной переработки на основе идентификации слова «доктор» (рис. 3.20). Идее встречных процессов близка модель возвращающего­ся процесса. К данному типу относится модель верификации предложений П. Кар-пентера и М. Джаста (см. [Величковский, 1982]). Исходя из этой модели, процесс семантической обработки состоит из последовательного поэлементного сравне­ния компонентов предложения и пропози­циональных кодов. Если один из ком­понентов не совпадает с представленным в памяти, процесс обработки повторяется сначала, с введением других допущений. Модели такого рода согласуются с пред­ставлениями о цикличности процесса вос­приятия и позволяют объяснить множе­ство разноречивых данных.

Практический аспектэтих исследова­ний затрагивает прежде всего процессы чтения и распознавания образов. Имен­но в процессах чтения происходит авто­матизированный анализ смысла вербаль­ного материала. Важной задачей являет­ся создание компьютерных программ, по­зволяющих распознавать смысл самых различных образов [Norman, 1983], а так­же оптимизация предъявления информа­ции на дисплеях [Вепуоп, 1995].