Ученье свет, а неученье тьма народная мудрость

Вид материала

Документы

Подобный материал:

• Ученье свет, а неученье тьма народная мудрость, 3885.89kb.
• Каер Жанна Алексеевна моу вознесенская сош 10 класс сочинение, 63.71kb.
• «Ученье – свет, а неученье – тьма», 41.62kb.
• Внеклассное мероприятие по литературному чтению Долмашкина А. В.,Моу сош №44, 60.21kb.
• Задание Придумайте название для своей команды. Составьте небольшой рассказ о своей, 338.38kb.
• Ученье свет, а неученье жди проверки, 103.98kb.
• City of ember официальный дистрибьютор в России кинокомпания «Вест», 1964.97kb.
• Анхель де Куатьэ Тайна печатей (книги 1-6), 6473.48kb.
• Лекция 1-2, 1001.75kb.
• Говорят, нет дыма без огня, а, как известно, народная мудрость редко ошибается., 100.75kb.

* Корреляции для пар позиций, принадлежащих к одной перцептивной группе, даны в скобках.

288

функций предвнимания (другой функцией может быть отслеживание внезапных изменений привычного течения событий — см. 4.4.1). Дей­ствительно, выделение фигуры из фона определяется такими характери­стиками стимуляции, которые могут не совпадать с выделяемыми при внимательном рассматривании. Например, для группировки нескольких объектов существенна высокая степень сходства ориентации контуров, тогда как взаимное расположение деталей практически не играет роли. Напротив, при фокальном анализе мы часто не замечаем незначитель­ных различий в ориентации, но зато различия в форме объектов имеют для нас первостепенное значение (см. 3.3.1).

Вернемся, однако, к представлению об ограниченном пуле ресур­сов как основе феноменов внимания. Степень изменения «ресурсоем­кое™» некоторой задачи по ходу ее решения можно, по мнению Кане-мана, определять, измеряя время простой двигательной реакции на неожиданный сигнал другой модальности. Представим себе очень про­стую задачу сравнения физической идентичности двух последовательно показываемых букв. Если на разных фазах выполнения этой задачи иногда давать неожиданный звуковой сигнал, требующий немедленно­го ответа, то возникает характерная картина. При совпадении акусти­ческой пробы с первой буквой или при ее попадании в интервал между буквами, когда предположительно происходили процессы «кодирова­ния» информации, увеличение времени реакции было небольшим — порядка 250 мс. Оно резко возрастало — до 600 мс, когда звуковой сиг­нал предъявлялся чуть ранее или одновременно со второй буквой, со­впадая, таким образом, с процессами принятия решения в основной за-

даче. Эти и аналогичные данные считаются подтверждением того, что два структурно независимых процесса могут интерферировать. Такая интерференция носит энергетический характер и обусловлена повы­шенными требованиями двух задач к ресурсам (= вниманию) из одного и того же ограниченного резервуара¹⁶.

Попытка последовательного объяснения эффектов селективного и распределенного внимания в рамках представления об ограниченных ресурсах внимания была предпринята Д. Норманом и Д. Боброу (Norman & Bobrow, 1975). Если Канеман (Kahneman, 1973) еще разво­дит структурную интерференцию и интерференцию, вызванную сум­марными требованиями двух задач к ограниченному количеству ресур­сов, то эти авторы вообще отказываются от рассмотрения каких-либо структурных механизмов. По их мнению, любое ухудшение в решении некоторой задачи обусловлено влиянием двух типов ограничений по­знавательных возможностей человека: «ограничений по ресурсам» и «ограничений по данным» (то есть недостатком информации, необхо­димой для решения). Определив для каждой задачи положение грани­цы между ограничениями первого и второго типа, можно — в теории — предсказать результаты совместного решения таких задач. Хотя данный подход позволяет описать в терминах ресурсов и ограничений значи­тельное количество ранее полученных результатов, у многих исследо­вателей возникли сомнения в его продуктивности, так как нет никакой уверенности в существовании единой для разных задач шкалы усилий, а тем более единого резервуара ресурсов внимания.

Складывается впечатление, что это направление, по крайней мере в его актуальном состоянии, оказалось тупиковым. Чем больше приво­дилось теоретических графиков, описывающих распределение ресурсов между задачами, тем меньше было эмпирических данных, доказываю­щих справедливость этих взглядов, а главное, хоть как-то проясняющих природу самих ресурсов. Так, известный инженерный психолог Крис­тофер Уикенс выдвинул в 1980-е годы предположение о существова­нии 6 видов специализированных ресурсов (см. новую версию этого подхода в работе Wickens, Gordon & Liu, 1999). Другие авторы говорят с уверенностью только о двух — вербальных и невербальных, предполагая к тому же, что эти ресурсы избирательно связаны с работой, соответ­ственно, левого и правого полушария мозга. В последнее время также стала рассматриваться возможность уровневой организации ресурсов —

¹⁶ Канадский исследователь Колин Маклеод впоследствии опроверг эту интерпрета­
цию. Он обратил внимание на то, что в подобных экспериментах ответы в основной (зри­
тельной) задаче и во вторичной (акустической) пробе предполагали нажатие на кнопки,
то-есть требовали осуществления очень похожих движений. Поэтому он минимально мо­
дифицировал эксперимент, прося испытуемых при возникновении акустического сигна­
ла просто говорить «бип». В этом случая интерференция с этапом принятия решения в
основной задаче исчезала, а вместе с ней и доказательство существования центрального
пула ресурсов. 289

наряду с ресурсами относительно низкоуровневых, модально-специфи­ческих механизмов постулируется существование центрального пула ре­сурсов, связанного с работой префронтальных механизмов коры. Эти представления все больше начинают напоминать соответствующие структурные модели памяти и оперативной обработки информации, ко­торые мы рассмотрим позднее (см. 4.4.2 и 5.2.3).

Эмпирической основой для выводов о существовании общих для двух задач ресурсов обработки служат данные об их интерференции при со­вместном выполнении по сравнению с контрольными условиями вы­полнения каждой из этих задач в отдельности. При этом, конечно, крайне трудно разделить структурные и энергетические компоненты. Пример структурной интерференции можно найти в экспериментах ка­надского психолога Ли Брукса (Brooks, 1968). Он просил испытуемых представить себе букву, показанную на рис. 4.10А. Затем им предлага­лось мысленно двигаться по краю буквы в указанном стрелкой направ­лении, отмечая каждый раз направление поворота. В трех группах испы­туемых отчет о направлении поворотов должен был даваться тремя различными способами: указанием одной из двух букв в специально подготовленном бланке (рис. 4.10Б), нажатием левой или правой ногой на педали и, наконец, просто произнесением вслух «да» и «нет» при по­вороте налево или направо. В другой серии испытуемые должны были удерживать в сознании хорошо знакомую фразу типа «Лучше синица в руке, чем журавль в небе» и, переходя от слова к слову, определять по отношению к каждому из них, является ли оно существительным. По ходу мысленного движения отчет должен был даваться теми же тремя способами. Результаты показали, что интерференция имела селектив­ный характер: если визуализация резко затрудняла отчет в форме зри­тельного поиска, то сканирование предложения отрицательно интерфе­рировало с вербальными ответами.

290

Рис. 4.10. Исследование интерференции визуализации и формы отчета: А — фигура Брукса (звездочкой отмечено начало движения); Б — отчет в форме поиска и подчерки­вания наклоненной буквы F («да») или N («нет»).

В настоящее время исследования интерференции нескольких задач используются главным образом при поиске структурных компонентов рабочей памяти, заменившей в некоторых современных моделях перера­ботки информации человеком блок кратковременной памяти (см. 2.1.3 и 5.2.1). Эти исследования выявили ряд особенностей интерференцион­ных процессов, неожиданных с точки зрения представления о ресурсах. Так, оказалось, что задача визуализации Брукса может сильнее интерфе­рировать с задачей акустического слежения за движущимся объектом, чем с задачей визуального обнаружения изменений цвета экрана. При­чиной более выраженной интермодальной интерференции является су­ществование общих пространственно-действенных компонентов в коор­динационной структуре двух первых задач. Центральный пул ресурсов внимания рассматривается иногда как принадлежность так называемо­го центрального исполнителя — иерархически наиболее высокой инстан­ции модели рабочей памяти. Однако гомогенность структуры и функций центрального исполнителя в настоящее время также серьезно оспарива­ется (см. 5.2.3).

Продолжающиеся теоретические споры ничего не меняют в том фак­те, что сами исследования интерференции имеют чрезвычайно важное практическое значение. Анализ интерференции при одновременном (multitasking) или быстром последовательном (task switching) выполнении двух и более задач лежит в основе проектирования многих рабочих мест (см. 4.4.2). Особенно важен анализ процессов интерференции при созда­нии дисплеев и систем адаптивной поддержки оператора (см. 7.4.4). Так, после начала гражданского использования спутниковых средств ориен­тации в пространстве (GPS — global positioning system) появилась возмож­ность создания навигационных систем для автотранспорта. При этом первоначально водителю показывалась на дисплее карта местности с обозначением его собственного положения и локализации цели. Из-за того, что ориентация этой карты зачастую не совпадала с актуальным направлением движения машины, водитель должен был время от време­ни осуществлять операцию мысленного вращения карты в пространстве (см. 5.3.1). Эта операция оказалась совершенно несовместимой с основ­ной деятельностью — управлением автомобилем и зрительным контро­лем окружения. Поэтому в современных навигационных системах для уменьшения подобной нежелательной интерференции используется го­лос в сочетании с предъявлением упрощенных, эгоцентрически локали­зуемых зрительных указателей.

4.2.3 Проблема интеграции признаков

В итоге цикла исследований зрительного поиска упоминавшаяся нами выше ученица Бродбента Энн Трисман разработала в 1980-е годы ради­кально отличающуюся от найссеровской концепцию предвнимательной и фокальной фаз обработки. По Найссеру, предвнимание ведет к выде­лению очень грубой, но все-таки связной репрезентации объектов, ко­торая сопровождается чем-то вроде неотчетливого осознания («перцеп-

291

ция» в понимании Вундта и еще раньше Лейбница). Согласно трактов­ке Трисман, предвнимание совершенно не похоже на то, что нам извест­но из интроспективных наблюдений — отдельные сенсорные признаки физических объектов находятся здесь в «свободно плавающем» состоянии. Функция фокального внимания состоит, по ее мнению, в конъюнктив­ной интеграции этих признаков и воссоздании объектов. На основе этих представлений были выдвинуты гипотезы об особенностях процессов зрительного поиска и перцептивной организации (напомним, что вы­деление фигуры из фона считается типичной функцией предвнимания).

Перед тем как обратиться к этим гипотезам, рассмотрим основные понятия, используемые для описания поиска. Задачи поиска предпо­лагают нахождение целевого объекта среди дистракторов. О характере поиска судят по зависимости времени реакции от числа дистракторов. Если их количество не влияет на время поиска, то говорят о параллель­ном поиске. Он характерен для предвнимательной обработки (целевой объект сам «бросается в глаза»). Если время поиска растет с числом ди­стракторов, то говорят о последовательном поиске. В этом случае важ­но сравнить функции времени реакции для положительных (целевой объект присутствует в дисплее — ответ «да») и отрицательных (целевой объект отсутствует — ответ «нет») проб. Параллельность этих функций свидетельствует о последовательном исчерпывающем поиске. Иными сло­вами, можно предположить, что в положительных пробах, как и в отри­цательных, просматриваются все находящиеся в дисплее объекты, то есть поиск продолжается даже после того, как целевой объект обнару­жен. Статус этой стратегии не вполне ясен, но часто ее также считают признаком предвнимательной обработки. Наконец, если обе функции не параллельны, причем наклон функций отрицательных ответов при­мерно в два раза больше, чем положительных, то говорят о последова­тельном самооканчивающемся поиске. Здесь, очевидно, в положительных пробах в среднем просматривается в два раза меньше объектов, чем в отрицательных, а значит, нахождение цели сразу ведет к прерыванию поиска и ответу. Эта стратегия свидетельствует о внимательной обработ­ке каждого объекта¹⁷.

Теперь можно перечислить основные предсказания теории интег­рации признаков Трисман:

1. если искомый объект отличается одним признаком, то его поиск
   может происходить без участия внимания — параллельно;
   
2. если объект отличается конъюнкцией двух или более признаков,
   его поиск предполагает последовательный внимательный просмотр
   объектов;
   

¹⁷ Нужно сказать, что основой подобного анализа служит метод аддитивных факторов Сола Стернберга (см. 2.2.3). В дальнейшем мы подробно проанализируем исследования 292 процессов поиска в памяти, базирующиеся на той же логике (см. 5.1.2).

3. различение текстур и выделение фигуры из фона возможны на
   основе отдельных признаков, но не их конъюнкции;
   
4. при отвлечении внимания «свободное плавание» признаков раз­
   ных объектов будет приводить к иллюзорным конъюнкциям (типа зеленой
   розы с красными листьями, хотя в случае знакомых предметов память
   может корректировать комбинации признаков).
   

Эти предположения были подтверждены в ряде экспериментов с буквенно-цифровыми стимулами, текстурами и условными изображе­ниями лиц. Типичный результат иллюстрирует рис. 4.11. Мы легко на­ходим отличающийся от остальных объект на основании признака цвета или, в конкретном примере (А), ориентации, однако поиск на основании конъюнкции этих же признаков (Б) превращается в медленный процесс последовательного перебора. Качественные особенности результатов таких экспериментов — последовательный самооканчивающийся поиск для конъюнкций и параллельный поиск в случае отдельных признаков — сохраняются при уменьшении размеров участка дисплея, на котором предъявляются объекты. Следовательно, в основе интеграции лежат не движения глаз (их число и амплитуда сокращаются при уменьшении уг­ловых размеров зоны поиска), а скорее движения «мысленного взора». Было показано также, что выявленные закономерности сохраняются при изменении степени сходства релевантных и фоновых объектов. Так, например, найти латинскую букву R в контексте Q и Ρ оказалось гораздо сложнее, чем найти ее среди букв В, хотя R более похожа на В, чем на Q или на Ρ в отдельности. Трисман объясняет это тем, что R

является конъюнкцией признаков Q и Р. В специальных эксперимен­тах с использованием разноцветных букв были получены и ожидавши­еся иллюзорные конъюнкции.

Воспринимаемая нами феноменально картина предметного окру­жения, с точки зрения теории интеграции признаков, возникает либо в результате синтезирующей активности внимания, либо восстанавливав ется в знакомых условиях из памяти. Когда ситуация незнакома и вни­мание отвлечено, речь может идти только о случайных сочетаниях от­дельных сенсорных элементов. Дальнейшая судьба этого наиболее радикального из существующих вариантов концепции творческого син­теза, видимо, зависит от того, насколько общими являются результаты, полученные в условиях, которые максимально способствовали возник­новению именно таких иллюзорных эффектов¹⁸. Перед тем как обратить­ся к анализу этой теории, следует отметить, что проблема интеграции признаков интенсивно обсуждается и в нейрофизиологических работах, где для ее решения иногда предлагаются совсем другие механизмы.

В науках о мозге интерес к «связыванию» (binding) признаков также возник в 1980-е годы, когда стало окончательно ясно, что разные сен­сорные признаки обрабатываются в различных участках затылочных до­лей коры (см. 3.1.3). При наличии в поле зрения нескольких объектов с разным набором признаков это ставит проблему установления принад­лежности признака и объекта. Возможное решение этой проблемы, предложенное немецкими нейрофизиологами К. фон дер Мальсбургом и Вольфом Зингером, заключается в синхронизации работы нейронов, обрабатывающих в различных частях зрительной коры признаки одного и того же объекта (например, Singer, 1999). Иными словами, нейроны, регистрирующие признаки одного объекта, должны разряжаться в фазу, другого объекта — с определенным сдвигом по фазе и т.д. Исследования с микроэлектродным отведением активности нейронов зрительной коры животных показали, что предъявление объектов приводит к появлению на фоне спонтанной ритмической активности с частотой 1 —30 Гц крат­ковременных «веретен», синхронизированных разрядов в области 35—70 Гц (то есть примерно в диапазоне гамма-ритма ЭЭГ). Эти высокочастот­ные веретена и могли бы кодировать принадлежность набора одновре­менно обрабатываемых в разных участках коры признаков определенно­му объекту.

Против этой красивой гипотезы свидетельствует несколько фактов. Во-первых, веретена синхронизированной активности, охватывающей обширные участки зрительной коры, не всегда вовлекают как раз те ней­роны, которые наиболее явно кодируют признаки. Во-вторых, веретена

¹⁸ Ошибки иллюзорных конъюнкций особенно часто наблюдаются у пациентов с по­ражениями теменных отделов мозга, в особенности при синдроме Балинта (см. 3 4 2 и 4 1.3). Поскольку при этом синдроме осознанно воспринимается лишь один из несколь­ких присутствующих в поле зрения предметов, смешение признаков нескольких из них свидетельствует об имплицитной обработке, по крайней мере, части невоспринимаемых 294 предметов.

возникают только в ответ на движущиеся объекты и поэтому вероятнее всего связаны с отслеживанием движения объектов, а не с более общей задачей интеграции признаков (Tovee, 1996). Последовательность собы­тий, следовательно, скорее может выглядеть следующим образом. Ин­формация о предметном окружении подвергается мощной оптической фильтрации уже на входе в зрительную систему, так что лишь фовеаль-ная (2°) и в меньшей степени парафовеальная (8°) стимуляция, чаще все­го соответствующая всего лишь одному объекту, должна быть немедлен­но обработана. Эта обработка элементарных признаков осуществляется в затылочных отделах коры чрезвычайно быстро (10—20 мс), после чего информация передается в дорзальный поток (задняя теменная кора) для локализации и в вентральный поток (нижняя и средняя височная кора) для возможной идентификации объектов (см. 3.4.2). Последняя задача может требовать связывания признаков посредством селективного вни­мания, поддержанного информацией из памяти («красное яблоко» и «зе­леные листья»).

Теория интеграции признаков Трисман, при всей необычности ле­жащих в ее основе допущений, удивительно хорошо выдержала 20-лет­нюю экспериментальную проверку. Едва ли не главным затруднением для нее оказались подчас очень плоские функции зависимости време­ни поиска от общего числа дистракторов. Иногда их наклон составляет только 10—20 мс на дистрактор, что формально означало бы проверку до 100 объектов в секунду при поиске определяемых конъюнкцией при­знаков целевого объекта. Эту проблему решает модель ведомого поиска (Guided search), разработанная гарвардским психологом Джереми Воль­фе (например, Wolfe, 2003). По его мнению, подтверждаемому анали­зом движений глаз испытуемых, просмотр элементов дисплея не яв­ляется вполне случайным, а направляется (ведется) некоторым знанием о характеристиках целевого объекта. Это позволяет сокра­щать перебор. Например, если нам нужно найти конъюнкцию двух признаков — красный вертикальный прямоугольник среди красных и черных, вертикальных и горизонтальных прямоугольников, то мы мо­жем заранее, в режиме «сверху вниз» настроиться на красные объекты и искать главным образом среди них. С учетом возможности такой стратегии пред настройки, оцениваемая скорость поиска вновь прибли­жается к реалистическим 30—50 мс на объект¹⁹.

В том, что касается понимания предвнимательной и внимательной фазы, взгляды Вольфе лишь незначительно отличаются от представле-

¹⁹ «Ведомый» не означает в данном случае «управляемый» или «находящийся под про­
извольным контролем», так как за исключением упомянутых ограничений на перебор
сам поиск осуществляется вполне случайным, анархическим образом. Наблюдаемое со­
кращение перебора объектов в зрительном поиске в каком-то смысле напоминает сокра­
щение зоны обследования при поиске крысой пути в лабиринте в классических экспери­
ментах Толмена и Креча (см. 1.3.3). Общим в этих двух примерах является массивное уча­
стие уровня пространственного поля С (заднетеменные отделы коры) 295

ний Трисман. В обоих случаях считается, что различные признаки объек­тов параллельно репрезентированы в большом количестве (кортикаль­ных) пространственных карт. Если задача поиска задает только один та­кой признак, то его репрезентация активируется и соответствующая пространственная карта сразу же выделяется из числа остальных: целе­вой объект (вернее, сначала его положение) как бы «бросается в глаза», иными словами, сразу видится как фигура на фоне. Акт внимания со­стоит в быстром объединении информации о признаках, приписанных данному месту во всем множестве карт. Если целевой объект задан конъ­юнкцией признаков, то здесь одновременно активируется несколько пространственных карт. По мнению Трисман, задача решается тогда внимательным перебором с последовательной проверкой признаков каждого объекта, вплоть до нахождения целевого. В модели Вольфе предполагается, что при активации нескольких карт они накладывают­ся друг на друга и поиск ведется среди тех «имплицитных объектов», местоположение которых маркировано максимальной активацией. Ве­домый таким образом последовательный поиск позволяет обнаружить целевой объект, определить в явном виде его признаки и на этой осно­ве идентифицировать.

При столь критической роли «базовых признаков» в организации поиска большое значение имеет вопрос о их природе и о том, как имен­но они используются в процессах селекции. Этому вопросу было посвя­щено значительное число исследований, проведенных как с задачами зрительного поиска, так и в ситуациях возникновения перцептивной организации в текстурах. В настоящее время в литературе насчитывает­ся около дюжины подобных базовых признаков (Wolfe & Horowitz, 2005). К ним, в частности, относятся признаки, выделяющие целевой объект в силу различия светлоты, ориентации, величины, непрерывности контура, кривизны контура, положения в третьем измерении простран­ства. Чрезвычайно эффективны также разнообразные признаки относи­тельного движения, например, гештальтпсихологический признак «об­щей судьбы» (см. 1.3.1). Не совсем понятно, правда, можно ли говорить во всех этих случаях просто о признаках.

Так, для параллельной обработки часто используются относительно грубые признаки текстур, которые нельзя путать с признаками формы объектов (см. подробнее 3.3.1). Вместе с тем они не совпадают и с эле­ментарными сенсорными признаками, выделяемыми первичными отде­лами зрительной коры. По сравнению с первичной сенсорной обработкой в таких отделах, как VI, речь идет о более продвинутой стадии репрезен­тации пространства и даже в какой-то степени объектов в нем. Об этом говорят данные о возникновении при зрительном поиске эффектов, ана­логичных эффекту превосходства объекта (см. 3.3.3, 4.1.3 и 5.3.2). Эти эффекты свидетельствуют об учете трехмерности телесных объектов и их

ориентации по отношению к возможным источникам освещения. О дос-296























Рис.