Распознавание и категоризация объектов.

А.Н. Леонтьев

Мы погружены в мир, и сами являемся частью этого мира. Для того, чтобы адекватно действовать, нам необходимо соотносить себя с его постоянно изменяющимися характеристиками и в то же время сохранять представление об устойчивых свойствах внешнего мира. В результате в психике формируется целостный образ мира, что позволяет субъекту активно взаимодействовать с окружающей действительностью, приспосабливаясь к ней или преобразуя ее.

Первые этапы на пути познания объективно существующей вне нас реальности реализуются психическими функциями ощущенияи восприятия. В психической жизни взрослого человека трудно разделить два этих процесса, настолько они взаимосвязаны. Более того, окружающий мир по своей природе предметен, так что мы достаточно редко имеем дело с ощущениями «в чистом виде» (мы воспринимаем яблоко, а не комбинацию желтых и красных пятен; съедаем на завтрак яичницу, а не комбинацию вкусовых ощущений). Даже новорожденный обладает некоторыми «настройками», которые не позволяют говорить о том, что мы когда-либо сталкиваемся с ощущением как таковым без участия восприятия. Например, он безошибочно поворачивает голову к источнику звука. Данный акт предполагает решение чрезвычайно сложной задачи: младенец как будто бы «вычисляет» расстояние между своими ушами, затем устанавливает различие во времени достижения звуком одного и другого уха, на основании этого определяет направление звука, локализует в пространстве его источник и осуществляет движение, улучшающее условия слышимости.

Однако эксперименты с животными, наблюдения над новорожденными детьми и результаты исследования клинических случаев показывают, что ощущение как простейшая форма познания, состоящая в отражении отдельных свойств предметов, генетически предшествует восприятию как более сложному, интегральному процессу познания целостных предметов и явлений. Так, например, В.Н.Дружинин описывает состояние слепого от рождения человека, который после успешной операции впервые обрел зрение: «Человек в таких обстоятельствах говорит только о вращающихся массах света и цветов и оказывается совершенно неспособным зрительно выделить объекты, распознать или назвать их».

Поэтому для удобства рассмотрения, мы в дальнейшем будем говорить об ощущении и восприятии как отдельных, хотя и взаимосвязанных психических функциях. Ощущение и восприятие составляют единство процессов, идущих «снизу вверх» (от момента воздействия «энергии стимула» на сенсорные поверхности органов чувств до возникновения отражения свойств источника воздействия и опознания его как целостного реально существующего объекта или предмета) и процессов, идущих «сверху-вниз» (от предвосхищения потенциально возможных для восприятия объектов к соответствующей им «настройке» анализаторов для селекции и интеграции ожидаемой информации).

Итак, ощущение – это психическое отражение изолированных свойств предметов объективного мира, возникающее при их непосредственном воздействии на органы чувств. Из Главы 3 вам известно, что именно наличие ощущения является по А.Н.Леонтьеву субъективным критерием психики (объективным критерием выступает чувствительность, то есть реакция на биологически нейтральные стимулы).

Восприятие.

Восприятие (перцепция) – это целостное отражение предметов, ситуаций и событий, возникающее при непосредственном воздействии адекватных физических раздражителей на органы чувств.

Восприятие всегда больше суммы ощущений, на которых оно базируется. Наши органы чувств снабжают нас либо неполной, либо избыточной, либо равновероятной, а зачастую и противоречивой информацией, которая опознается и подвергается категоризации системой восприятия в соответствии с нашим опытом, ожиданиями и планами. Например, вы ожидаете важного телефонного звонка. Наконец, звонок раздается, но на линии много помех и голос в трубке звучит неразборчиво. Однако вы, скорее всего, безошибочно опознаете в зашумленной помехами конфигурации звуков, именно голос своего друга (неполная стимуляция). Посмотрев на рис.47, вы без труда ответите, что на нем изображено. Конечно же, это собака! Однако на самом деле поверхность рисунка заполнена пятнами одинаковой яркости и верная отгадка возможна лишь как результат решения сложной перцептивной задачи. Таким образом, восприятие представляет собой не пассивную переработку сенсорной стимуляции, а активный процесс сбора, анализа и интерпретации информации.

Рис.47. «Лунный» пес, по Р.Грегори, 1972

7.2.1. Цикличность восприятия. Понятие схемы как основного принципа организации потока информации.

У.Найссер использует для обозначения системы анализа сенсорной информации, которым мы руководствуемся в акте восприятия, термин «схема». Схема – это активный организатор опыта, который подготавливает субъекта к принятию информации строго определенного типа (первым начал исследовать влияние схем Ф.Бартлетт). Схемы по существу являются оперантом долговременной памяти (см. Глава 8) и детерминируют вклад прошлого опыта (как индивидуального, так и генетического) в наличное восприятие. Психика располагает арсеналом разнообразных схем, взаимодействующих друг с другом сложным образом. Более широкие (например, схема организации пространства) и более узкие (например, понятие «четвероногие животные») схемы как бы «вложены» друг в друга. Следуя данному положению, можно сказать, что восприятие является результатом взаимодействия схемы и наличного потока сенсорной информации.

У.Найссер предложил модель перцептивного цикла (цикла восприятия), которая объясняет, как мы используем схемы при восприятии мира. Модель Найссера включает в себя три составляющие, закономерно взаимодействующие между собой: схему, исследование и объект внешнего мира (см. рис.48).

Рис.48. Модель перцептивного цикла по У.Найссеру (1981).

ОБЪЕКТ

модифицирует выбирает

СХЕМА ИССЛЕДОВАНИЕ

направляет

Схема – это та часть перцептивного цикла, которая является внутренней по отношению к воспринимающему, она модифицируется опытом и специфична в отношении того, что воспринимается. Схема принимает информацию, и сама изменяется под влиянием этой информации. Схема направляет исследовательскую активность, благодаря которой открывается доступ к новой информации, вызывающей в свою очередь, дальнейшее изменение схемы.

Схемы формируются и развиваются по мере накопления опыта. Сначала они грубы и приблизительны, но со временем становятся все более дифференцированными и точными. Эволюционно важно, чтобы даже новорожденный ребенок обладал рядом схем. Так, например, установлено, что способностью оценивать удаленность объектов располагают уже дети в конце первого года жизни. Э.Гибсон (1960) был проведен следующий эксперимент. Детей выпускали на специально организованную поверхность: обычный непрозрачный пол переходил в стеклянный настил, так что создавался зрительный «обрыв» (см. рис.49).

Рис.49. Экспериментальная установка, имитирующая «обрыв», Э.Гибсон, 1960

Конечно, экспериментальная установка была абсолютно безопасна для ребенка, при этом возникала зрительная иллюзия «пропасти». Дети наотрез отказывались ползти в зону «обрыва», даже когда их пытались заманить туда привлекательными игрушками. Было показано так же, что дети справляются с задачей оценки направления движения. Уже на первом месяце жизни они уклоняются от движущегося прямо на них объекта и не реагируют, если объект движется под углом к ним.

Крайне важно, чтобы задатки восприятия вовремя были поддержаны соответствующим опытом. В противном случае схема замирает и не развивается. Об этом говорят данные, полученные в серии экспериментальных исследований над животными (по этическим соображениям проводить такого рода эксперименты над людьми нельзя). К. Блейкмор и Г.Купер (1970) выращивали котят в цилиндрических вольерах, в половине из которых стены были окрашены в вертикальные полосы, а в половине – в горизонтальные. Когда котята вырастали и попадали в нормальную среду, их поведение свидетельствовало о том, «вертикальные» животные воспринимают только вертикально ориентированные объекты, а «горизонтальные» животные– только горизонтальные. Например, когда исследователи протягивали им палочку вертикально, кошки, выращенные в первых условиях, принимались хватать ее, в то время как другая группа их игнорировала. Если же правила менялись, и палочка подавалась горизонтально, кошки из второй группы включались в игру, а первые не проявляли к ней интереса. Таким образом, существуют определенные оптимальные периоды для развития восприятия. В особенности это касается специфически человеческих форм восприятия: восприятия речи, лиц и т.д.

Данные Р.Хелда и А.Хейна (1963) показывают, что критическую роль в развитии восприятия играет собственная активность воспринимающего. В их опытах, так же как и в опытах Блейкмора и Купера, пары котят воспитывались в темноте. Только на несколько часов в день их выпускали в полноценную зрительную среду, помещая при этом в специальное устройство – карусель. Причем один котенок из пары сидел в корзинке и пассивно воспринимал окружающий мир, а другой служил своеобразной «лошадкой»: он был запряжен в тележку и вращал карусель, где находился его собрат. Оказалось, что у активного котенка зрительное восприятие формировалось нормально, в то время как пассивный котенок вырастал практически слепым, хотя физиологически и был здоров.

Подытожив сказанное, можно утверждать, что понятие схемы помогает объяснить, как мы заполняем «пробелы» в сенсорной информации, как отсекаем избыточную информацию и как выбираем нужную интерпретацию из набора равновероятных альтернатив. Другими словами, схема – это способ организации новой информации в соответствии с уже существующей. Она «подсказывает» субъекту, что может означать тот или иной паттерн стимуляции. Восприятие носит циклический характер: мы отбираем поступающую информацию, основываясь на предсказаниях существующих у нас схем, а затем изменяем схемы в соответствии с поступающей информацией. В следующих разделах мы проследим, как схемы организуют различные аспекты нашего восприятия.

Восприятие пространства.

Для того чтобы воспринять внешний мир во всей его полноте, нам необходимо правильно идентифицировать объекты, то есть ответить на вопросы: Движутся окружающие нас объекты или находятся в покое? Какие объекты дальше, а какие ближе к нам? Какие группы стимулов объединены в целостные объекты?

Установление факта движения является, пожалуй, самой важной задачей восприятия. Именно движущиеся объекты представляют биологический интерес для живого существа (то, что передвигается, может оказаться или подходящей жертвой, или опасным хищником). Поэтому многие животные реагируют только на движущиеся объекты. Например, паук погибнет от голода, но «не заметит» парализованную муху в своей паутине, так как способен воспринимать только подвижную жертву. Изменение местоположения на сетчатке стимула со схожими характеристиками однозначно интерпретируется мозгом как движение. На этом факте основывается не только феномен кажущегося движения, открытый М. Вертгеймером, но и технологии кино и мультипликации. Однако часто нам приходится решать задачу «на движение», исходя из оценки изменения расстояния между объектами.

В разделе 7.1.3. Ощущение мы уже описали явление бинокулярного параллакса, то есть физиологического различия между осями зрения двух глаз. На основании бинокулярного параллакса мозг непосредственно оценивает расстояние до объекта. Однако мы можем выносить суждения о глубине и размере объектов, основываясь на данных лишь одного глаза. В этом случае в действие вступают так называемые монокулярные признаки расстояния. Монокулярные признаки расстояния тесно связаны с принятием решения о наличии или отсутствии движения. Среди монокулярных признаков расстояния выделяют признаки относительного размера, интерпозиции, относительной четкости, относительной яркости, градиента текстуры, относительного движения и т.д. Остановимся подробнее на основных из них.

Относительный размер. Из двух объектов дальше от нас находится тот объект, чей образ на сетчатке будет меньшим. В реальности мы всегда имеем дело с конфликтующей информацией: воспринять два объекта разными по размеру и расположенными на одинаковом расстоянии от нас или признать, что субъективно меньший объект находится дальше от нас. Сложность решения данной задачи можно проиллюстрировать с помощью эффекта Эймса. Исходя из опыта, мы предполагаем, что люди имеют примерно одинаковый размер, поэтому обычно мы считаем, что меньший человек не лилипут, а находится на некотором расстоянии от нас. С другой стороны, схема комнаты включает в себя представление о прямоугольной форме. То есть люди, стоящие у противоположной от нас стены комнаты, кажутся нам равноудаленными. Что случится, если эти две схемы восприятия – схема человека и схема комнаты вступят в противоборство? Для проверки этого вопроса А.Эймс сконструировал «перекошенную комнату» (см. рис.50).

Рис.50. Схема перекошенной комнаты А.Эймса. Левый угол фактически удален от наблюдателя, но при восприятии он исходит из допущения, что комната имеет стандартную прямоугольную форму.

Когда в углы комнаты Эймса помещают двух людей, у наблюдателя формируется парадоксальное восприятие. Один человек кажется значительно меньше другого! В данных необычных условиях наше восприятие впадает в ошибку. Мы настолько привыкли к прямоугольным комнатам, что считаем это аксиомой. Оказывается, что нам проще исказить любые помещенные в такой комнате объекты, чем допустить возможность нарушения сложившейся схемы. Однако существуют данные, что в том случае, когда мы точно уверены в размерах объектов, иллюзия не возникает. Так матери не видят своих детей измененными – они воспринимают их размер нормально и мгновенно разгадывают загадку Эймса (Грегори, 1970)!

Иная интерпретация возникает в том случае, когда на сетчатке схожие изображения разного размера разнесены во времени. Такое последовательное уменьшение или увеличение объекта мы воспринимаем как движение. В первом случае нам кажется, что объект удаляется, а во втором – приближается.

Интерпозиция. Если изображение одного объекта частично перекрывает другое мы воспринимаем его как расположенный на более близком расстоянии.

Относительная четкость и яркость. В связи с тем, что свет, отражаемый отдаленными объектами, рассеивается в большей степени, нечеткие объекты кажутся нам расположенными дальше, чем объекты с выразительными деталями. Э.Росс (1975) просила испытуемых оценить расстояние между белыми дисками, установленными на земле в условиях тумана или в условиях ясной видимости. Испытуемые, которые выполняли задание в туманную погоду, считали, что диски находятся на значительно большем расстоянии друг от друга и от наблюдателя. Кроме того, наша схема пространства включает в себя предположение о наиболее типичном местонахождении источников света (обычно свет падает сверху и слева). Поэтому затемнение части изображения создает ощущение глубины.

Градиент текстуры. Действие факторов относительной четкости и яркости объектов проявляется и в том, что мы оцениваем смену крупных и отчетливых объектов, все более мелкими и более тесно расположенными, как сигнал увеличения расстояния (см. рис.51).

Рис. 51. Градиент текстуры.

Относительное движение(двигательный параллакс). Мы воспринимаем не просто движение изолированных объектов в пространстве, но и изменение их взаимного расположения. Кроме того, и мы сами осуществляем различные движения, что приводит к огромной вариативности сетчаточных проекций даже одного и того же объекта восприятия. По законам оптики проекции близлежащих к глазу объектов перемещаются с большей амплитудой, чем проекции равных по размеру удаленных объектов, поэтому на основании оценки относительной скорости перемещения сетчаточных изображений мы способны определять расстояние между объектами. Если и мы перемещаемся в пространстве относительно объекта восприятия, тогда к зрительной импульсации добавляется проприоцептивная импульсация, идущая от наших органов движения, и при обработке нервной системой оба информационных потока соотносятся, что позволяет отличать ситуации, когда объекты неподвижны, а движемся мы, от ситуаций, когда движутся объекты, а мы остаемся в покое. Одну из иллюзий, вызванную работой этих механизмов восприятия движения, переживал практически каждый: если смотреть в окно вагона плавно трогающегося поезда, то в первый момент создается впечатление, что начал двигаться сам перрон, а не поезд.

Для того чтобы распознать целостные объекты, нам необходимо выяснить, какие группы стимулов составляют части предметов. Это предполагает, что должны существовать способы эффективного структурирования потоков ощущений. Основные принципы группировки стимулов в зрительном поле были описаны гештальтпсихологами (см.Глава 2). Основные принципы организации феноменального поляпредставлены на рис. 52.

Принцип близости. Элементы, которые близки друг к другу в пространстве или во времени, кажутся объединенными в группы. На рис. (а) вы видите три пары вертикальных колонок, а не набор кружков.

Принцип непрерывности. Существует тенденция следовать в направлении, позволяющем связывать элементы в непрерывную последовательность. На рис. (а) вы воспринимаете колонки в направлении сверху вниз.

Принцип сходства. Подобные элементы воспринимаются совместно, образуя замкнутые ряды. На рис. (b) круги и точки объединяются соответственно с кругами и точками, так что вы видите ряды кругов и ряды точек, а не колонки как в предшествующем примере.

Принцип замыкания. В нашем восприятии существует тенденция завершения незаконченных предметов и заполнения пробелов в образе. Фигуры на рис. (с) вы воспринимаете как квадраты, хотя их контуры не замкнуты.

Принцип простоты (прегнантности). В восприятии происходит организация стимулов таким образом, чтобы получившаяся фигура была максимально симметричной, простой и устойчивой. Квадраты (с) являются примерами прегнантных («хороших») фигур.

Принцип выделения фигуры из фона. Восприятие работает таким образом, что мы склонны разделять зрительное поле на объект (фигуру) и задний план (фон), на котором она располагается. При этом фигура кажется более яркой. Пример (d) – это двусмысленное изображение, в котором фигура и фон флуктуируют (сами меняются местами), поскольку изображение сконструировано так, что перцептивные гипотезы, относительно того, что следует считать фигурой, а что фоном, выступают как равновероятные.

Рис.52. Принципы организации феноменального поля.

Можно сказать, что принципы организации объектов в пространстве, открытые в гештальтпсихологии, - это широкие схемы в смысле У.Найссера. Они позволяют субъекту произвести первоначальное структурирование хаотических потоков стимуляции и подготовить следующий этап восприятия – распознавание, категоризацию и классификацию отдельных объектов.

Распознавание и категоризация объектов.

Важнейшей особенностью восприятия является его предметность. Мы слышим не набор звуков, а слово, видим не конфигурацию поверхностей, а вещь. Образы восприятия презентируют человеку мир как систему объектов, имеющих определенные устойчивые предметные характеристики (социальные значения), на основе чего и становится возможной человеческая деятельность.

Рассмотрим механизмы категоризации (определение предметного значения) на примере одной из сложнейших проблем восприятия - распознавание речи. На элементарном уровне она сводится к вопросу: как мы воспринимаем буквы и звуковые единицы, из которых впоследствии складываются речевые структуры – слова и предложения? На начальном этапе исследований в психологической науке были выдвинуты две гипотезы – гипотеза сравнения с эталономи гипотеза черт. Первая предполагала, что восприятие той или иной буквы происходит по принципу точного однозначного соотнесения с эталоном («идеальной» схемой буквы, хранящейся в системе долговременной памяти). Однако, во-первых, такой способ распознавания должен быть признан крайне неэкономным. Ведь нам пришлось бы иметь точные идеальные изображения букв всех знакомых нам алфавитов (включая сюда и нотные, цифровые и.т.д. знаки). Во-вторых, мы легко опознаем написанные буквы, несмотря на бесконечное множество их конкретных начертаний (после определенной тренировки можно научиться читать даже перевернутый текст). Кстати, до сих пор не разработана компьютерная программа, которая смогла бы сортировать различные буквы вне зависимости от особенностей почерка. То, что по силам людям, не под силу машине!

Гипотеза эталона получила свое развитие в гипотезе черт (Сэлфридж, 1955). В ней предполагалось, что каждый символ кодируется с помощью комбинации простейших деталей – эталонов и ключевых связей между ними. Так, например, буква А – это три линии, две из которых расположены под углом 30 градусов, а третья – горизонтальная пересекает их посередине). Гипотеза черт включает в себя гипотезу эталонов (должны существовать схемы-эталоны первичных элементов стимулов), но оказывается гораздо экономичнее. Данные в пользу гипотезы черт были получены Кинни, Марсеттой и Шоуменом (Kinney, Marsetta, Showman, 1966). Они предъявляли испытуемым на короткое время букву G и просили опознать ее. Естественно, что испытуемые часто ошибались. Однако их ошибки носили регулярный характер: в 72% случаев они путали G и С, в 21% случаев они путали G и О, и только по 3% случаев ошибок приходилось на В или цифру 9. Других ошибок не наблюдалось вовсе. Таким образом, для ответов испытуемые выбирали объекты со сходным набором деталей. Ошибки же, по мнению авторов, происходили потому, что испытуемые не успевали проанализировать все черты стимула.

Получены данные, свидетельствующие, что гипотеза черт верна и для распознавания устной речи. Правда, возникал вопрос, что представляют собой «черты», то есть элементарные единицы звуковой стимуляции? Хомский и Халл (1968) предложили в качестве «черт» для звуковой информации три параметра: 1) свойство гласности /согласности звука; 2) свойство звонкости / глухости, которое связано с тем, что для того, чтобы извлечь звонкий звук говорящий выпускает воздух одновременно с вибрацией голосовых связок, а для того, чтобы извлечь глухой звук воздух должен покинуть голосовой аппарат до начала вибрации и 3) место артикуляции звука, то есть то место, в котором речевой аппарат сжимается при произнесении звука. По признаку места артикуляции все согласные звуки подразделяются на билабиальные (губы закрыты, например, «п» и «м»), лабио-дентальные (нижняя губя прижата к зубам, например, «ф» и «в»), альвеолярные (корень языка прижат к альвеолам, например, «т» и «д») и задненебные (язык прижат к мягкому небу, например, «к» и «г»).

Миллер и Найсли предлагали испытуемым опознать на фоне шума звуки «б», «п» и «т». Они предположили, что если гипотеза Хомского и Халла верна, то испытуемые будут с большей вероятностью путать между собой согласные, которые различаются минимальным количеством параметров. Например, звук «б» отличается от звука «п» только параметром звонкости / глухости, а от звука «т» и местом артикуляции (звук «б» -билабиальный, а звук «т» – альвеолярный), и параметром звонкости / глухости. Экспериментальные данные подтвердили, что испытуемые значительно чаще смешивают звуки, отличающиеся одной «чертой», чем двумя. Другими словами, испытуемые часто путали «б» и «п» и редко – «б» и «т».

Установлено так же, что восприятие звуков речи носит категорический характер, то есть происходит по принципу или/или. Категорическое опознание – это такой тип восприятия, когда объекты опознаются, как принадлежащие к разным категориям и исключается возможность их градации в пределах одной категории. Например, мы не можем оценить некоторый звук как «полу б – полу п». Поскольку глухие и звонкие согласные различаются соотношением момента выпуска воздуха и вибрации голосовых связок, то для глухих звуков выпуск воздуха несколько запаздывает. В случае с парой «б» – «п» эта задержка составляет около 60 мс. Лискер и Абрамсон (1970) провели остроумный эксперимент для демонстрации эффекта категорического восприятия звуков речи. С помощью компьютера они генерировали искусственные звуки, в которых интервал между выдохом и вокализацией варьировал от –150 до 150

мс. Испытуемым же надо было ответить на вопрос: Что вы слышите: «б» или «п»?

Как видно из рис.53. до времени задержки вокализации в 25 мс. все испытуемые слышали звук «б», а после этого момента они воспринимали уже звук «п». Нельзя было обнаружить сколько-нибудь четко выделенногопериода взаимоперехода звуков. Таким образом, гипотеза черт объясняет, как из изолированных ощущений с помощью элементарных схем – черт формируются образы сложных объектов.

Однако в реальности мы имеем дело не с отдельными буквами или символами, а с осмысленными высказываниями и здесь большую роль играют схемы более высокого порядка. С ними, например, связано явление «схватывания» слов, которые часто встречаются в языке или ошибки корректоров, пропускающих опечатки из-за того, что они «видят» буквы, которые должны быть в том или ином месте слова, исходя из контекста. Я.Стюарт-Гамильтон приводит исторический пример печальных последствий такого рода ошибок предвосхищения. В 1632 г. в Англии вышла в свет Библия, которая тут же получила прозвище «нечестивая». В тексте этого издания в седьмой заповеди был допущен пропуск частицы «не», так что она звучала: «прелюбодействуй!» Корректор, считывавший верстку, просто не мог себе представить подобного кощунства и поэтому не заметил его.

Еще одной гипотезой, показывающей возможный путь категоризации сложных объектов мира «сверху-вниз», является гипотеза прототипа. Прототип – это некоторая «главная идея» того или иного объекта. Прототип задает внешнюю рамку опознания объекта, как бы ставя перед субъектом вопрос: входит ли данный стимул в множество N? Показано, что прототип не имеет четко фиксированных границ, так что отнесение объекта к той или иной категории зависит от контекста. Общий контекст восприятия вынуждает нас интерпретировать объект определенным образом. Например, символ О будет опознан как звук «о» в сочетании КОТ или как цифра 0 в сочетании 601.

Роль контекста в отнесении объекта к той или иной категории была показана в эксперименте У.Лабова (1973). Лабов предъявлял испытуемым картинки различных объектов «похожих на чашку». Объекты варьировали по соотношению ширины основания к высоте (см. рис.54).

Рис.54. Различные похожие на чашку объекты, использовавшиеся для определения границ категории «чашка». Отношение ширины основания к высоте указано под рисунком. Адаптировано из Лабов, 1973.

I II III

1 1.5 1.9

IV V

2.5 3

Испытуемых спрашивали, на что больше похож изображенный объект - на чашку или на миску? В условиях отсутствия контекста, для того чтобы «чашка» превратилась в «миску» отношение между величиной основания и высотой должно было превысить 2.5 (в таком случае 50% испытуемые говорили, что видят чашку, а 50%, что видят миску). То есть объекты 1, 2, 3 однозначно казались испытуемым чашками, а объект 4 – уже миской. Когда же задавался контекст, ситуация менялась. Например, если испытуемых просили представить данные объекты, наполненные картофельным пюре, категориальная рамка опознания их как мисок сдвигалась влево. Объект 3, который в нейтральных условиях распознавался, как чашка чудесным образом превращался в миску. И наоборот, когда испытуемые мысленно наполняли объекты сладким чаем, даже объект 5 все еще воспринимался как чашка.

Почему мы так подробно останавливаемся на данном исследовании? Оно хорошо показывает механизм актуализации вложенных схем, о которых шла речь в разделе 7.2.1. Контекстуальная информация активирует соответствующую ей схему-прототип (чашка), которая включает в себя более элементарный вариант обработки информации (предположение о примерном равенстве основания и высоты у обычных чашек). Далее анализируется конфигурация черт объекта, причем система восприятия как бы «скрадывает» излишек ширины и реализует тенденцию воспринимать объект как чашку насколько возможно долго. Таким образом, гипотеза черт и гипотеза прототипа не являются взаимоисключающими, а дополняют друг друга, представляя различные уровни функционирования схем. В акте восприятия встречаются встречные потоки информации от конкретных черт и от более широкого прототипа и распознавание происходит в их активном взаимодействии.

Подходят ли описанные выше гипотезы распознавания паттернов информации для понимания того, как мы справляемся с еще одной специфической задачей, не уступающей по сложности анализу речи?

Распознавание лиц настолько важно для эффективной ориентации человека в социальном окружении, что некоторые авторы признают существование особой зоны коры больших полушарий, ответственной за кодирование эталонов лиц наиболее значимых людей. Такую точку зрения подтверждает наличие специфической патологии восприятия – лицевой агнозии, заключающейся в том, что больной не может узнавать знакомые лица и запоминать новые. В пользу того, что лица кодируются в мозге целиком, без дробления на составные элементы говорит и тот факт, что нам значительно труднее опознать перевернутое изображение лиц, чем объектов другого рода (Паттерсон, Бэддели, 1977). Попытка повысить качество опознания, научив людей «считывать» лица, исходя из анализа отдельных черт, терпят фиаско. Так Вудхед, Бэддели и Симмондс (1979) тренировали группу испытуемых классифицировать элементы лиц и складывать из них различные комбинации. Проверка результатов обучения проводилась в игровой форме. Испытуемые играли роли таможенников. В их задачу входило не пропустить через контрольно-пропускной пункт «преступников», находящихся в розыске. Перед началом игры испытуемым демонстрировали фотографии «преступников», а затем они в случайной последовательности появлялись среди других фотографий. Метод анализа лиц по элементам оказался неэффективным. Испытуемые, прошедшие тренинг показывали даже худшие результаты, чем наивные наблюдатели. Скорее всего, при восприятии лиц мы пользуемся более осмысленными критериями для классификации, соотнося черты лица с личностными свойствами человека. Действительно, если попросить испытуемых оценить фотографии с точки зрения предполагаемых характеристик запечатленного на них лица (умное лицо, живой взгляд, лукавая улыбка и.т.д.), то опознание оказывается гораздо более эффективным, чем в случае анализа по простым физиологическим параметрам (длинный нос, миндалевидные глаза, узкие губы и т.д.). Тогда становится ясно, отчего нам так сложно запомнить лица представителей другой этнической группы. Мы обладаем прототипическими образами лиц своего этноса, связывающими ту или иную особенность облика с психологическим свойством (например, вздернутый нос – зазнайка). Лица же людей другой расы мы пытаемся опознать на основе прямого анализа физиологических черт и поэтому зачастую впадаем в ошибку. Аналогичными причинами объясняются трудности опознания лица преступника по фотороботу – составленному из элементов изображению.

Деятельностный подход существенно дополняет представления когнитивной психологии о механизмах предметности восприятия. Многими исследованиями подтверждено, что содержание сенсорных эталонов определяется той деятельностью, в которой они формируются. В зависимости от того, какие задания получали дети в экспериментах (например, определить, можно ли протащить данный предмет через определенное отверстие или переместить один предмет с помощью другого), у них по-разному складывались и перцептивные действия (способы ощупывания, осмотра объектов), и образы ситуации (А.В.Запорожец и др.). А.Л.Ярбус (1965), записывая движения глаз при восприятии сложных изображений (например, известной картины И.Е.Репина «Не ждали»), предлагал испытуемым разные задания (определить возраст изображенных на картине, материальное положение семьи и т.д.) и обнаружил, что характер движения глаз (выделение элементов зрительного поля, точки фиксации, повторные осмотры фрагментов картины), решаемая перцептивная задача (цель восприятия информации) и содержание сложившегося образа однозначно взаимосвязаны (см. рис. 55).

Рис.55. Зависимость траектории движений глаз и точек фиксации от содержания задания, по А.Л.Ярбус, 1965.

1 – картина И.Репина «Не ждали».

2 – запись движений глаз, соответствующих инструкции «оцените материальное положение семьи, изображенной на картине»

3 - запись движений глаз, соответствующих инструкции «определите возраст изображенных на картине лиц»

Таким образом, содержание деятельности оказывается ведущим условием интеграции всех других описанных нами механизмов предметности восприятия.

Константность восприятия.

Явление константности восприятия фиксирует факт относительного постоянства воспринимаемых свойств предметов в широком диапазоне изменения условий восприятия. Еще древнегреческий геометр Евклид удивлялся тому, что законы нашего восприятия не совпадают с законами геометрической перспективы. Мы не просто знаем, что грузовик больше самоката, но и видим это, хотя сетчаточное изображение грузовика может оказаться значительно меньшим, чем изображение самоката, если тот находится далеко. Этот феномен получил название константности размера. Зная, что тот или иной объект имеет определенную форму, мы воспринимаем его именно таким, несмотря на то, что под различными углами зрения его проекция на сетчатку может быть иной. Так книга кажется нам прямоугольником, хотя ее изображение на сетчатке часто принимает форму трапеции, а мяч видится шарообразным, хотя проекция может оказаться эллипсом. В данном случае говорят о константности формы. Белый лист кажется нам белым и при ярком свете, и в темной комнате, хотя при этом отражается различное количество света (константность цвета).

Существуют различные версии объяснения феномена константности восприятия.

Объяснение, которое дал Г.Гельмгольц, получило название «теории бессознательных умозаключений». Гельмгольц предполагал, что система восприятия производит молниеносные вычисления, исходя из постоянства отношения размера изображения на сетчатке и расстояния до него. Эти вычисления носят неосознаваемый характер и происходят автоматически. Например, изображение человека среднего роста, который находится на расстоянии 10 шагов от наблюдателя, составляет 4 мм. Изображение того же человека, но на расстоянии 20 шагов, будет уже 2 мм. В обоих случаях произведение расстояния на величину изображения равняется константе. Поэтому наблюдателю достаточно дважды увидеть один и тот же объект на различном расстоянии от себя, чтобы потом безошибочно удерживать его образ константным.

Другую модель сохранения константности мира в акте восприятия дал Д.Гибсон (1979). Он считал, что важны не сами по себе размер изображения на сетчатке или вычисление расстояния до объекта. По мнению Гибсона, образ в целом непосредственно несет информацию о неизменных свойствах объектов. Условно говоря, пропорции между сетчаточными изображениями остаются стабильными, независимо от их абсолютного размера. Этим свойством часто пользуются криминалисты, когда делают снимки на месте происшествий. Они помещают рядом с неопределенным объектом предмет, размер которого известен всем, например, спичечный коробок. Не важно, каков масштаб фотографии, мы всегда будем правильно воспринимать размер целевого объекта. Концепция Д.Гибсона получила название «экологической теории восприятия»

Вопросы для самопроверки.

1. Почему говорят о взаимосвязи процессов ощущения и восприятия?

2. В чем заключается основное различие между контактными и дистантными органами чувств?

3. В чем биологический смысл явлений адаптации и сенсибилизации?

4. Каким образом А.Н.Леонтьеву удалось сформировать кожное зрение у группы испытуемых?

5. Каковы монокулярные признаки расстояния между объектами? Что происходит при конфликте различных признаков?

6. Почему мы мгновенно распознаем лица представителей своей расы и затрудняемся в различении лиц представителей чужой расы?

Тестовые задания.

1. С чем связано неравноправие размеров проекционных полей различных анализаторов в коре головного мозга?

А) с тем, что различные органы имеют разные размеры, например, рука больше носа

Б) с тем, что органы, которые раньше сформировались в филогенезе имеют большие по площади проекции

В) с тем, что информация идущая от тех сенсорных поверхностей, которые играют максимальную роль в адаптации животного, должна быть переработана наиболее тщательно.

2. Какие задачи решает психофизика?

А) установление соотношения между объективными раздражителями и субъективными ощущениями

Б) описание физических свойств нервной системы человека и животных

В) адаптация законов физики для нужд психологической науки

3. С помощью какого механизма зрительная система кодирует границы между более темными и более светлыми областями зрительного поля

А) двигательный параллакс

Б) детекция направления

В) латеральное торможение

4. Каким образом в слуховой системе кодируются звуки частотой выше 50 Гц

А) звуки различной частоты активизирую разные участки мембраны

Б) кол-во нервных импульсов соответствует частоте звука

В) кодируется не частота, а интенсивность звука

5. Каким образом схемы определяют наше восприятие?

А) с помощью схем мы сопоставляем поступающую стимуляцию с прошлым опытом и классифицируем ее

Б) схемы позволяют нам быстро уловить главное в потоке информации

В) схемы регулируют скорость переработки информации

6. Каковы основные принципы группировки стимулов в зрительном поле, открытые представителями гештальтпсихологии?

А) принципы простоты, замыкания и близости