Искусственный интеллект и восприятие

Книги Д. Марра [1987] и Ш. Ульмана [1983] дают представление о вычислительном подходе к зрительному восприятию. Пред­лагаются алгоритмы описания и преобра­зования исходной стимульной инфор-

мации для восстановления 3-мерных ко­ординат каждой точки изображения и де­текции движения, выделения плоскостей, их цвета и освещенности, а также соеди­нения плоскостей в отдельные объекты. «Зрительные программы» [Ullman, 1984] имеют уровневую организацию, использу­ют как процедуры обработки «снизу вверх» (bottom-up), так и «сверху вниз» (top-down), а также обеспечивают селективное пространственное перераспределение вычислительных ресурсов.

Строгую математическую модель восприятия, претендующую на охват ши­рокого круга перцептивных способнос­тей, предложили Б. Беннетт с коллегами [Bennett, Hoffman, Prakash, 1989]. Эта мо­дель, получившая название «Наблюда­тель», выполняет логические операции по вероятностной интерпретации пер­вичных перцептивных наблюдений в тер­минах воспринимаемого объекта. Пер­вичными наблюдениями могут быть как элементы низкоуровнего сенсорного анализа типа линий или границ, так и ре­зультаты высокоуровневых выводов, по­лученных другими Наблюдателями. Та­ким образом, с формальной точки зре­ния перцептивная информация рассмат­ривается как малая посылка индуктивно­го силлогизма, не приводящего, как из­вестно, к однозначному выводу. Один биологический индивид может обладать несколькими Наблюдателями, объеди­ненными в сети разного типа с рекурсив­ными возможностями, что позволяет объяснить, в частности, многие феноме­ны когнитивных влияний на восприятие.

Когнитивная нейропсихология восприятия

Изучение распада перцептивных функций дает важную информацию о структуре об­служивающих мозговых процессов и их локализации [Humphrey, Riddoch, 1987; Kosslyn et al., 1990]. В последнее время ме­тодика нейропсихологических исследо­ваний, традиционно использовавшая на­блюдения и эксперименты на больных с локальными поражениями мозга, допол­нилась техникой позитронно-эмиссион-

ной томографии (PET) и магниторезо-нансного отображения (MRI), что дает возможность проводить строгие экспери­менты на здоровых испытуемых. Первые результаты таких исследований дали впе­чатляющую объемную картину динами­ки мозговой активности в процессе выпол­нения перцептивных заданий [Posner, Raichle, 1994; Naatanen, 1992].

Основное допущение этого подхо­да — модулярность функций. Модули — это специализированные процессуаль­ные мозговые единицы, получающие входную информацию и выдающие на выходе специфический ответ (см. [Fo-dor, 1983]). Выпадение какого-нибудь модуля ведет к утрате соответствующей функции. Взаимосвязь модулей образу­ет «функциональную карту» мозга, на­ложенную на его анатомическую карту.

Нейропсихологические данные накла­дывают ограничения на «технологичес­кие» элементы, являющиеся базовыми для вычислительных моделей. Примером такого комбинированного подхода слу­жит модель зрительного опознания и идентификации объектов, предложенная С. Косслиным и др. [Kosslyn et al., 1990]. Эта модель основывается на системати­ческом обследовании больных с агнози­ями и постулирует существование ряда процессуальных подсистем («центров»), организованных в соответствии с полу­ченными данными. Она описывает фун­кционирование процессов опознания у здоровых людей и в случае внесения в нее каких-то нарушений хорошо имитирует клинические формы мозговых дефектов. Модель доказала свои возможности по дифференцировке дефектов разной этио­логии и способна выдавать рекомендации по типу диагностического задания, необ­ходимого для выявления комплексного нарушения опознания.

Восприятие объектов

Развитием подхода к опознанию объектов на основе выделения их признаков яви­лась теория «Опознания по компонен­там», предложенная И. Бидерманом. Он

считает, что необходим небольшой набор простых форм, чтобы описать все много­образие зрительных объектов, наподобие фонем для опознания слов. В теории Би-дермана [Biederman, 1989] выделяется алфавит из 24 таких форм — геонов (гео­метрических ионов), спецификой которых является их различие между собой неза­висимо от точки наблюдения и устойчи­вости к зрительному шуму. Геоны пред­ставляют собой типичные фрагменты объектов, объединяющие смежные по­верхности на основе параметра выпукло­сти. Рассмотренная И. Бидерманом [Biede­rman, 1987] четырехуровневая структурная модель дает представление об операциях, приводящих к идентификации геона. Аки-визация образа геона служит началом для построения образа всего объекта. Остает­ся неясным, однако, каким образом про­исходит объединение активированных геонов, поскольку они могут сконструи­ровать несколько разных объектов.

Восприятие движения

Идея Дж. Гибсона о том, что структура перемещающегося перед глазом опти­ческого потока является наиболее важ­ным источником информации о движе­нии наблюдателя, получила математи­ческое оформление в работе Д. Ли [Lee, 1974]. Он показал, что в оптическом по­токе содержится информация о направ­лении и расстоянии до цели, а также о времени ее достижения. Например, в процессе локомоции параметром удален­ности внешнего объекта от наблюдате­ля служит отношение между расстояни­ем от центра оптической структуры до соответствующего элемента текстуры и радиальной сетчаточной скоростью это­го элемента. Было продемонстрировано [Lee et al., 1982], что при выполнении прыжков в длину атлеты ориентируются именно на зрительные признаки для точного попадания ноги на доску оттал­кивания, поэтому они не выполняют стереотипных моторных программ. Во многих случаях, где требуется выполнить простые моторные реакции, нет необхо-

димости оценивать такие параметры, как скорость, ускорение или расстояние, — достаточно иметь информацию о време­ни до столкновения, которую несет расширяющийся оптический паттерн.

Ряд исследователей (см. [Пик, Розен-грен, 1990]) высказывают предположение, что при редукции или полном отсутствии зрительной информации человек, стара­ющийся выполнить двигательный акт, будь то локомоция или манипуляция, ориентируется на мысленную репрезен­тацию пространственных отношений. Эти мысленные репрезентации претер­певают в процессе движения те же транс­формации, что и обычная зрительная сцена; тем самым обеспечивается доста­точно высокая успешность выполнения заданий даже при минимальной зритель­ной информации о цели.

Широкий спектр современных иссле­дований в области восприятия само­движения представлен в книгах Р.Воррен и А. Вертхейм [Warren, Wertheim, 1990], Дж. Каттинга [Cutting, 1986], а также в обзоре X. Валлаха [Wallach, 1987].

Особым классом перцептивных собы­тий является так называемое живое дви­жение, т. е. движение, которое не может быть описано с помощью ригидных транс­формаций элементов оптического потока [Гибсон, 1988; Johansson, 1973]. Примера­ми такого движения служат перемещения муравьев в муравейнике, походка, езда на велосипеде, лицевая мимика и т. п. [Bassili, 1978; Kruse, Stadler, 1991]. При изучении механизмов идентификации инвариантной структуры биологического движения ши­роко используется метод «движущихся то­чек» (см. [Павлова, 1989]), когда экспо­нируется локальная информация от узло­вых точек структуры. Так, человеческая фигура может быть задана 8—9 светящи­мися точками, прикрепленными к основ­ным сочленениям. Если при статическом предъявлении такой точечной структуры идентификации не происходит вовсе, то восприятие ее биологического движения приводит не только к выделению класса движущейся структуры (человек, живот­ное, трава на ветру), но и к специфика-

ции ее особенностей (тип локомоции, на­правление и скорость движения и т. д.). Более того, возможно даже опознать кон­кретного человека по его походке или ми­мике. Высказывается мнение, что вы­деление структуры и интерпретация при восприятии биологического движения яв­ляются процессами разного уровня (см. [Cutting, 1986; Johansson, von Hofsten, Jansson, 1980]).

Восприятие сцен

В цикле исследований, проведенных И. Джафаровым (Dzhafarov, 1992), сделана попытка построить формальную теорию трансформации метрики визуального про­странства при восприятии движения. Эф­фекты сжатия расстояния между двумя зрительными объектами, двигающимися в одном направлении и с одинаковой ско­ростью, обнаружены только в направле­нии движения как для неподвижного гла­за, так и при свободном наблюдении. Установлены зависимости, связывающие величину этого эффекта со скоростью, а также с параметрами, влияющими на воспринимаемую скорость при фикси­рованной угловой скорости. В предлага­емой теории используются негалилеевские трансформации пространственно-времен­ных координат движущихся зрительных объектов. Зрительные деформации в про­цессе движения являются сложной комби­нацией геометрических трансформаций и изменений в распределении цвета/ярко­сти, обусловленных зрительными механиз­мами взаимодействия и интеграции.

Интеграция сенсорной информации в процессе собственных движений наблю­дателя продолжает оставаться в фокусе ис­следовательских интересов. Так, в двух обзорных статьях, посвященных данной проблеме [Bridgeman, Van der Heijden, Velichkovsky, 1994; Wertheim, 1994], дела­ются (хотя и с разных позиций) попытки по-новому рассмотреть механизмы, опос­редующие переживание стабильности и движения видимого мира подвижным на­блюдателем. Хотя обе теории не прием­лют идею непосредственного восприятия Гибсона, они предлагают решения, кото-

рые принципиально не выходят за рамки классического подхода к проблеме, разде­ляющего источники объективной и эго-информации о движении. Как показало широкое обсуждение этих работ (опубли­ковано одновременно с основными стать­ями), замена Вертгеймом «эфферентно­го» сигнала на «референтный», учитыва­ющий положение взора в координатах внешнего пространства, а также механизм «перекалибровки» сигналов простран­ственного перемещения взора в процес­се каждой фиксации, предложенный Брид-жменом с соавторами, оставляют тем не менее много открытых вопросов.

Ряд новых феноменов стабильности видимого мира был получен в цикле экспе­риментов, где использовали метод опти­ческой трансформации зрительной обрат­ной связи [Барабанщиков, 1997; Барабан­щиков, Белопольский, Вергилес, 1980; Бе-лопольский, 1978а]. Оказалось, что при из­менении нормального режима функцио­нирования глазодвигательной системы, нарушавшем точностные параметры фик­сационных поворотов, оставался широкий диапазон условий, при которых сохраня­лась стабильность восприятия. Более того, при реальной зрительной сцене этот диа­пазон был шире, чем при точечных свето­вых стимулах, предъявляемых в темноте. Эти результаты, а также ряд других наблю­дений [Белопольский, 1978, 1998; Петров, Зенкин, 1976] не укладываются в рамки как классической иннервационной тео­рии, так и ее современных модификаций.

Вариантом метода трансформации зрительной обратной связи является привязанное к движениям глаз мани­пулирование параметрами изображения на экране дисплея. Развернувшиеся в рамках этой методической парадигмы исследова­ния суммированы в книге, изданной под редакцией К. Рэйнера [Eye movements, 1992]. В исследовании Дж. МакКонки и К. Курье [McConkie, Currue, 1996] в мо­мент скачка глаза на заданный на карти­не объект смещали либо сам этот объект, либо фон, оставляя объект неподвижным, либо фон вместе с целевым объектом. Оказалось, что лучше всего замечается

движение цели, хуже — движение фона вместе с целью. На основании этих и дру­гих экспериментов авторы выдвинули но­вую теорию стабильности видимого мира, где решающая роль принадлежит процес­сам пространственной ориентировки в зоне будущего объекта фиксации. Данный метод позволяет проводить и хронометри­ческий анализ пространственного рас­пределения перцептивных ресурсов при рассматривании реалистичных сцен. Для этого используется техника «движущегося окна» или «движущейся скотомы» [Van Diepen, de Graef, Van Rensbergen, 1994, Van Diepen, de Graef, d'Ydewalle, 1995].

Список литературы

АрбибМ. Метафорический мозг. М.: Мир, 1976.

Барабанщиков В.А. Окуломоторные структуры восприятия. М.: ИП РАН, 1997.

Барабанщиков В.А., Белопольский В.И., ВергилесН.Ю. Оптические методы трансформации зри­тельной обратной свяаи // Психол. журн. 1980. Т. 1.

Белопольский В.И. Исследование глазодвигатель­ной системы в условиях варьирования вели­чины зрительной обратной связи //Движе­ние глаз и зрительное восприятие. М.: Наука, 1978. С. 84-117.

Белопольский В.И. О механизмах стабильности видимого моря при ограничении поля зрения // Движение глаз и зрительное восприятие. М.: Наука, 1978. С. 171-182.

Белопольский В.И. Селективное внимание и регу­ляция движений глаз // Психол. журн. 1985. № 3. С. 56-73.

Белопольский В.И. Стабильность видимого мира как проблема визуальной экологии // Мен­тальная репрезентация: динамика и структу­ра. М.: Изд-во ИПРАН, 1998.

Бауэр Т. Психическое развитие младенца. М.: Мир, 1979.

Бахман Т.К. Психофизиология зрительной ма­скировки. Тарту: Изд-во ТГУ, 1989.

Величковский Б.М. Современная когнитивная психология. М.: МГУ, 1982.

ВенгерЛ.А. Восприятие и обучение. М.: Просве­щение, 1969.

Вундт В. Очерк психологии. М.: Изд-во И.Н. Куш-некови Ко, 1897.

ГибсонДж. Экологический подход к зрительно­му восприятию. М.: Прогресс, 1988.

Гиппенрейтер Ю.Б. Движения человеческого глаза. М: МГУ, 1978.

Грегори Р. Л. Глаз и мозг. Психология зритель­ного восприятия. М.: Прогресс, 1970.

Гуревич Б.Х. Движения глаз как основа простран­ственного зрения и как модель поведения. Л.: Наука, 1971.

Движение глаз и зрительное восприятие / Под ред. Б.Ф. Ломова и др. М.: Наука, 1978.

Завалишин Н.В., Мучник И.Б. Модели зрительно­го восприятия и алгоритмы анализа изобра­жений. М.: Наука, 1974.

Запорожец А.В., ВенгерЛ.А., Зинченко В.П., Рузс­кая А.Г. Восприятие и действие. М.: Просве­щение, 1967.

Зинченко В.П., Вергилес Н.Ю. Формирование зрительного образа. М.: МГУ, 1969.

Зинченко В.П., Ломов Б. Ф. О функциях движения руки и глаза в процессе восприятия//Вопр. психологии. 1960. № 1. С. 29-41.

Колере П. Некоторые психологические аспекты распознавания образов//Распознавание обра­зов. Исследование живых и автоматических распознающих систем. М.: Мир, 1970. С. 16-87.

Леонтьев А.Н. Ощущения и восприятия как об­разы предметного мира / Познавательные процессы. Ощущения, восприятие. М.: Педа­гогика, 1982. С. 32-50.

Леонтьев А.Н. Проблемы развития психики. М.: АПН РСФСР, 1959.

Линдсей П., Норман Д. Переработка информации у человека. М.: Мир, 1974.

Логвиненко А.Д. Зрительное восприятие про­странства. М.: МГУ, 1981.

МаррД. Зрение. Информационный подход к изу­чению представления и обработки зритель­ных образов. М.: Радио и связь, 1987.

Митькин А.А. Системная организация зритель­ных функций. М.: Наука, 1988.

Найссер У. Познание и реальность. М.: Прогресс, 1981.

Натадзе Р. Г. Экспериментальные основы тео­рии установки Д.Н. Узнадзе//Психологичес-кая наука в СССР. М., 1960. Т. 2. С.114-167.

Носуленко В.Н. Психология слухового воспри­ятия. М.: Наука, 1988.

НотонД., СтаркЛ. Движения глаз и зрительное восприятие // Восприятие: механизмы и мо­дели. М.: Мир, 1974.

Павлова М.А. Метод движущихся точек в ис­следовании зрительного восприятия событий // Психол. журн. 1989. Т. 10. № 6. С. 91-99.

Петров А.П., Зенкин Г.М. Преобразования по­следовательного образа при движении на­блюдателя, константность видимого поля и непредметные механизмы инвариантности// Физиология человека. 1976. Т. 2. С. 925—931.

Пиаже Ж. Генезис восприятиям/Эксперимен­тальная психология. М.: Прогресс, 1978. Вып. 6. С. 13-87.

Пик Г.Л., Розенгрен К. Зрительное управление моторной деятельностью//Управление дви­жениями. М.: Наука, 1990. С. 86-97.

Подвигин Н.Ф. Динамические свойства нейрон­ных структур зрительной системы. Л.: На­ука, 1979.

Подольский А.И. Формирование симультанного опознания. М.: МГУ, 1978.

Познавательные процессы. Ощущения, вос­приятие/Под ред. А.В. Запорожца, Б.Ф. Ло­мова, В.П. Зинченко. М.: Педагогика, 1982.

Прибрам К. Языки мозга. М.: Прогресс, 1975.

Психология восприятия/Под ред Ломова Б.Ф. и др. М. Наука, 1989.

Рок И. Введение в зрительное восприятие. Кн. 1-2. М.: Педагогика, 1980.

Сергиенко Е.А. Антиципация в раннем онтогене­зе. М.: Наука, 1992.

Скороходова О.И. Какя воспринимаю, представляю и понимаю окружающий мир. М, 1972.

Смирнов С.Д. Психология образа проблема актив­ности психического отражения. М: МГУ, 1985.

Солсо Р. Когнитивная психология. М: Тривола, 1996.

Столин В.В. Исследование порождения зритель­ного пространственного образах/Восприятие и деятельность. М.: МГУ, 1976. С. 101-208.

ТитченерЭ. Очерки психологии. СПб.: Изд. Ф. Пав-ленкова, 1898.

Титченер Э.Б. Учебник психологии. Ч. 1—2. М.: Мир, 1914.

Тихомиров ОК. Структура мыслительной дея­тельности человека. М.: МГУ, 1969.

Узнадзе Д.Н. Экспериментальные основы психо­логии установки. Тбилиси: Мецниереба, 1961.

Ульман Ш. Принципы восприятия подвижных объектов. М.: Радио и связь, 1983.

Хрестоматия по ощущению и восприятию/Под ред. Ю.Б. Гиппенрейтер, М.Б. Михалевской. М.:МГУ, 1975.

Шевелев И.А. Пластичность специализированных де­текторных свойств нейронов зрительной коры //Сенсорные системы. Л.: Наука, 1977. С. 20-36.

Шехтер М.С. Зрительное опознание законо­мерности и механизмы. М. Педагогика, 1981

Эделмен Дж., Маунткасл В. Разумный мозг. М.: Мир, 1981.

Ярбус А.Р. Движения глаз в процессе зрения. М.: Наука, 1965.

Allport F.H. Theories of perception and the concept of structure N.Y.: John Wiley, 1955.

Bassili J. Facial motion in the perception of faces and emotional expressions//.!. Exp. Psychol. Human Perception and Performance. 1978. V.4. P.373-379.

Bennett B.M., Hoffman D.D., Prakash С Observer mechanics. A formal theory of perception. N.Y.: Acad. Press, 1989.

Biederman I. Higher-level vision//An invitation to cog­nitive science Cambridge: MA MIT Press, 1989.

Biederman I. Recognition-by-components a theory of human image mterpretation//Psychol. Rev. 1987. V. 94. P. 115-147.

Braunstem M. L. Dept perception through motion N.Y.:Acad. Press, 1976.

Breitmeyer B.G. Visual masking. An intergrative approach. N.Y.: Oxford Univ. Press, 1984.

Bridgeman В., Van der Heijden A.H.C., Velichkovsky B.M. A theory of visual stability across saccadic eye movements//Behavioral and Brain Sciences. 1994. V. 17. P. 247-292.

Brunswik E. Perception and the representative de­sign of psychological experiments Berkeley: Los Angeles Univ. of California Press, 1956.

Cutting J.E. Perception with an eye for motion Camndge: MA MIT Press, 1986.

Dzhafarov E.N. Visual kinematics I, II, III//J. Math Psychol. 1992. V. 36, №4. P. 471-546.

Eye movements and visual cognition Scene perception and reading/Ed. K. Rayner. N.Y. Springer, 1992.

FodorJ. A The modularity of the mind. An essay on fa­culty psychology Cambnge: MA MIT Pres, 1983.

Hochberg J.E. Perception. Englewood Cliffs, N.J.: Prentice-Hall, Inc., 1965.

Humphrey G., Riddoch M.J. (Eds.) Visual object processing. A cognitive neuropsychological approach Hillsdale, N.J.: Erlbaum, 1987

Johansson G. Configurations in event perception. Upsala:AlmqvistandWiksell, 1950.

Johansson G. Visual perception of biological motion and a model for its analysis//Perception and Psycholhysics. 1973. V. 14. P. 201-211.

Johansson G., von Hofsten G., Jansson G. Event perception//An Rev. of Psychol. 1980. V. 31. P. 27-63.

Kossiyn S., Flynn A., Amsterdam J.B., Wang G. Com­ponents of high-level vision a cognitive neuro-science analysis and accounts of neurological syndroms//Cognition. 1990. V.34. P. 203-277.

Kruse P., Sladler M. Kinematic cues in gait perception: gender specific movement gestalts//Studies in per­ception and action. Amsterdam, 1991. P. 154—161.

Lee D.N. Visual information during locomotion// Perception Essays in honor of James J. Gibson. Ithaca: L. Cornell Univ. Press, 1974. P. 250-267.

Lee D.N., Lishman J.R., Thompson J.A. Visual regulation of gait in long jumping//J. Exp. Psy­chol. Human Perception and Perfomance. 1982. V.8. P. 448-459.

McConkie G. W., Currue C.E. Visual stability across saccades while viewing complex pictures//Exp. Psychol. Human Perception and Perfomance. 1996. V. 22. P. 222-247.

Nddtanen R. Attention and brain function Hillsdale, N.Y.: Erlbaum, 1992.

Posner M.L Chronometric explorations of mind. N.Y.: Erlbaum. 1978.

Posner M.L, Raichle M.E. Images of mind. N.Y.: Scietific American Books, 1994.

Ullman S. Visual routines//Cognition. 1984. V. 18. P. 97-159.

Van Diepen P., de Graef P., van Rensbergen J. On-line control of moving masks and windows on a com­plex background using the ATVista videografics adapter//Behavior Research Metholds, Instuments and Computers. 1994. V26.№4. P. 454-460.

Van Diepen P., de Graef P. , d'Ydewalle G. Chrono-metry of foveal information extraction during scene perception//Eye Movement Research/ Eds. J. M. Findlayetal. 1995. P. 349-362.

Wallach H. On perception. N.Y.: Quadrangle, New-Times Book, 1976.

Wallach H. Perceiving a stable environment when one moves//Ann. Rev. Psychol., 1987. V. 38. P. 1-27.

Warren R., WertheimA.H. Perception and control of self-motion Hillsdale, N.J.: Erlbaum, 1990.

Wertheim A.H. Motion perception during self-mo­tion the direct versus inferential controversy revisited //Behavioral and Brain Sciences. 1994. V. 17. P. 293-355.

Внимание

3.3.7. Введение

Внимание — проблема, наиболее изу­чаемая и в то же время порождающая наибольшее количество дискуссий в со­временной психологии познавательных процессов. Все крупные психологические направления неизбежно выходили на про­блему внимания, пытаясь описать круг явлений, который скрывается за этим по­нятием, и раскрыть его механизмы.

На основании чего мы можем утверж­дать, что имеем дело с механизмами вни­мания? Какие феномены психической жизни описывает это понятие? В психо­логии принято выделять критерии вни­мания, которые затрагивают практичес­ки все стороны психической деятельно­сти, начиная с внешних реакций и кон­чая субъективными впечатлениями:

1. Внешние реакции— моторные, по-знотонические, вегетативные, обес­печивающие условия лучшего вос­приятия сигнала. К ним относятся поворот головы, фиксации глаз, ми­мика и поза сосредоточения, задер­жка дыхания, вегетативные компо­ненты ориентировочной реакции.

2. Увеличение продуктивности когни­тивной деятельности. Вданном слу­чае речь идет о повышении эффек­тивности «внимательного» действия (перцептивного, мнемического, ум­ственного, моторного) по срав­нению с «невнимательным».

3. Избирательность (селективность) ин­формации.Этот критерий выражает­ся в возможности активно восприни­мать, запоминать, анализировать лишь некоторую часть поступающей информации, а также реагировать только на ограниченный круг вне­шних стимулов. Русский исследова­тель Н.Н. Ланге подчеркивал, что внимание есть относительное господ­ство данного представления в данный момент времени [Ланге, 1893].

4. Ясность и отчетливость содержаний сознания,находящихся в поле внима-

ния. Этот субъективный критерий был выдвинут в рамках психологии со­знания. Все поле сознания разделяет­ся на фокальную область и перифе­рию. Единицы фокальной области сознания представляются устой­чивыми, яркими, а содержания его периферии ясно неразличимы и сли­ваются в пульсирующее облако нео­пределенной формы. Такая структура сознания возможна не только при восприятии объектов, но и при вос­поминаниях и размышлениях. Один из необходимых моментов обсуж­дения — старая альтернатива: является ли внимание самостоятельным процессом или оно — сторона, аспект любой психи­ческой деятельности. С.Л. Рубинштейн считал, что внимание — динамическая ха­рактеристика протекания познавательной деятельности: выражает преимущест­венную связь психической деятельности с определенным объектом, на котором она сосредоточена. Внимание — это избира­тельная направленность на тот или иной объект и сосредоточенность на нем, углуб­ленность в направленную на объект по­знавательную деятельность (Рубинштейн, 1946). Такого же взгляда придерживались Н.Ф. Добрынин (1975) и Ю.Б. Гиппенрей-тер [1983]. П.Я. Гальперин полагал, что внимание можно рассматривать как особое умственное действие, и определял его как свернутое (автоматизированное) действие контроля [Гальперин, 1958].

В зарубежных концепциях также про­сматривается несколько тенденций в ис­следованиях внимания. Прежде всего можно выделить концепции, в которых внимание понимается как фильтрация или селекция информации и обеспечивает­ся работой особого блока (Д. Бродбент, Э. Трейсман). Выделение блока селекции позволяет считать внимание отдельным психическим процессом. Кроме того, су­ществуют подходы, рассматривающие вни­мание как активное предвосхищение и проявление работы всей системы перера­ботки информации (У. Найссер, Дж. Хох-берг). Отдельное место занимают теории, трактующие внимание как концентрацию

умственного усилия на сенсорных или мысленных событиях [Солсо, 1996, с. 108]. Здесь важное место занимает модель Д. Ка-немана, предложившего рассматривать внимание как ограниченный энергетичес­кий ресурс, который может быть исполь­зован для решения тех или иных задач.

Процессы и состояния внимания клас­сифицируют по разным основаниям: фун­кциям и эффектам, генезу и механизмам, причинам, условиям и свойствам. Различе­ние внимания на произвольное и непроиз­вольное историки психологии находят уже у Аристотеля. Впоследствии было проведе­но полное и всестороннее описание всех разновидностей и свойств произвольного и непроизвольного внимания. «Произвольное вниманиевсегда бывает апперцептивным. Мы делаем сознательные усилия для на­правления нашего внимания на известный объект только в том случае, если он свя­зан с каким-нибудь интересом... При не­произвольном внимании,направленном прямо на какой-нибудь объект восприя­тия, стимулом служит... значительная ин­тенсивность, объем и внезапность ощуще­ния...» [Джемс, 1976]. Произвольное внима­ние служит для достижения заранее постав­ленной и принятой к исполнению цели. В случае непроизвольного внимания человек внимателен независимо от ближайших и отдаленных целей и даже вопреки им.

В работах, рассматривающих зритель­ное внимание, а также его связь с осоз­нанием, описывается фокальное и пери­ферическое внимание.Фокальное внима­ние обеспечивает нахождение объекта в области ясного видения в прямом и пе­реносном смысле. Периферическое вни­мание распространяется на содержание краевой области сознания (рис. 3.5).

Выделяют также направленность вни­манияна те или иные объекты, степень и объем внимания.Степень внимания — это характеристика его интенсивности. В пла­не субъективных переживаний оно оце­нивается как степень ясности и отчетли­вости переживаний. В современной когни­тивной психологии под степенью внимания подразумевают количество ресурсов, вкладываемых в переработку информации,

Периферическое поле зрения

Используемое поле зрения

Рис. 3.5. Зрительное поле — основной фак­тор зрительного внимания. Зрительное вни­мание является наиболее распространенной областью изучения внимания, а зрительное поле — наиболее распространенной моделью для описания внимания.

и оценивают ее по уровню или глубине этой переработки. Объем внимания опре­деляют как число простых впечатлений или стимулов, осознаваемых ясно и отчет­ливо. Степень и объем внимания находят­ся в обратной зависимости: увеличение объема воспринимаемых элементов при­водит к уменьшению степени и наоборот. Изменения обшей направленности и объе­ма внимания называют отвлечениями, или сдвигами внимания.Оценки частоты коле­баний и сдвигов характеризуют устойчи­вость внимания кданному объекту. Сдвиги внимания с одного объекта на другой на­зывают переключениями внимания.

Анализируя методические подходы к исследованию внимания, М. Познер [Posner, 1982] выделяет три направления: методики, ориентированные на исследо­вание различных характеристик исполни­тельной и когнитивной деятельности; ме­тодики, основанные на анализе субъек­тивных переживаний, и методики, наце­ленные на изучение связи сознательного опыта с нейрональными механизмами. Первое направление наиболее разработа­но в рамках как когнитивной психологии, так и различных прикладных областей. Показателями могут являться продуктив­ность и безошибочность, скорость и точ­ность выполнения практических дей­ствий, характеристики воспроизведения и

узнавания материала, скорость и безоши­бочность принятия решения и т. д. При этом исследователи пытаются найти объективные корреляты процесса внима­ния. Это могут быть, например, движения глаз [Гиппенрейтер, 1983] и другие ком­поненты ориентировочной реакции.

Как показывают результаты после­дних исследований, субъективный (внут­ренний, «сознательный») компонент пе­реживания акта внимания имеет свои особенности и временные характеристи­ки. Например, в одной из работ испытуе­мые должны были переключать внимание с одного плана куба Неккера на другой. При этом взгляд оставался неподвижным и сосредоточенным на точке фиксации. Для переключения с одного плана на другой испытуемым требовалось время и умственное усилие, но движения глаз не наблюдалось, поскольку «перемещение» происходило лишь в поле внимания. По­хожие данные были получены в ситуаци­ях, когда испытуемых просили переклю­чать внимание с глобальной формы объекта на его детали [Vorberg, 1994].

Особое место занимают физиологи­ческие концепции внимания, в рамках ко­торых был разработан оригинальный ме­тодический аппарат. Традиционно вни­мание в них связывают с понятиями «ак­тивация» (arousal) и «ориентировочная ре­акция» [Лурия, 1973]. Постулируется, что избирательный характер протекания пси­хических процессов может быть достигнут лишь в состоянии бодрствования. Такое состояние обеспечивается механизмами, поддерживающими нужный тонус коры, которые связаны с работой активирующей ретикулярной формации. Как избиратель­ное торможение релевантного входа, так и избирательная активация обеспечивается нисходящими влияниями ретикулярной формации, волокна которой из коры голов­ного мозга направляются к двигательным ядрам спинного мозга и к ядрам ствола.

Понятие ориентировочного рефлекса, введенное в научный словарь И. П. Павло­вым, связано с активной реакцией живот­ного на каждое изменение обстановки, ко­торое проявляется через общее оживление

и ряд избирательных реакций. Ориенти­ровочные реакции имеют вполне понят­ный биологический смысл и выражаются в отчетливых электрофизиологических, сосудистых и двигательных реакциях: по­вороте глаз и головы в сторону нового объекта, изменении кожно-гальваничес-кой реакции, сосудистых реакций, дыха­ния, возникновении явлений «десинхро-низации» в биоэлектрических реакциях мозга. Ориентировочные реакции можно рассматривать как аналог непроизвольного внимания. В качестве основы произволь­ного внимания рассматривают нейро­физиологические механизмы антиципа­ции как ожидание стимула или подгото­вительного поведения [Люютинен, 1986].

В современной зарубежной науке нейрофизиологические исследования внимания привлекают все больший ин­терес специалистов. Новые возможности в изучении проблемы внимания появи­лись после усовершенствования методов регистрации, вызванных событиями по­тенциалов биоэлектрической активности мозга. Они позволили проводить функци­ональный анализ процессов внимания. Отечественная физиологическая школа также занимает достаточно сильные по­зиции в данной области исследований.

М. Познер считает, что эти три раз­личных направления в исследованиях внимания не согласованы ни в плане по­становки задач, ни в плане используемого категориального аппарата. Он предлагает объединить указанные подходы, использо­вав парадигму уровневой переработки информации. Такой подход согласуется с рядом направлений в отечественной пси­хологии. Различные подходы к уровнево-му анализу процессов внимания предлага­ли А. Р. Лурия, Б.Ф. Ломов, А.Н. Леонть­ев. В последние годы особое значение в когнитивной психологии начали приобре­тать работы Н.А. Бернштейна по уровне­вой организации психических процессов (см. [Velichkovsky, 1994]). Наиболее перс­пективен многоплановый и многоуровне­вый подход к анализу процессов внима­ния: со стороны сознания, деятельности и физиологических процессов.

3.3.2. Методы исследования внимания