Головна
ГоловнаПсихологіяВведення в професію «Психолог»
« Попередня Наступна »
Рита Л. Аткінсон, Річард С. Аткінсон, Едвард Е. Сміт, Деріл Дж. Бем, Сьюзен Нолен-Хоексема. Введення в психологію Частина 1, 2000 - перейти до змісту підручника

Система розпізнавання і система локалізації

Положення про те, що локалізація об'єкта та його розпізнавання - якісно різні завдання, підтверджується даними, згідно з якими ці завдання виконуються різними ділянками зорової кори. Розпізнавання об'єктів залежить від того відділу зорової системи, в який входить сприймає зона зорової кори (це перший пункт прийому зорової інформації в корі), а також ділянка, яка перебуває біля нижньої частини кори півкуль. Локалізацією же об'єктів займається відділ зорової системи, в який входить сприймає частина зорової кори, а також ділянка кори поруч із верхньою частиною мозку (рис. 5.1). Експерименти з нелюдиноподібних мавпами показали, що якщо зруйнувати відділ розпізнавання в зоровій системі тваринного, то воно все ще зможе виконувати завдання, пов'язані із сприйняттям просторових відносин між об'єктами (наприклад, коли один предмет знаходиться перед іншим), але не зможе виконувати завдання, що вимагають розрізнення реальних предметів, - наприклад, відрізняти куб від циліндра; якщо ж зруйнувати відділ локалізації, то тварина зможе виконувати завдання, де потрібно відрізнити куб від циліндра, але не впорається із завданням, в якій треба визначати взаємне розташування предметів (Mishkin, Ungelleider & Macko, 1983).

У більш сучасних дослідженнях для підтвердження існування роздільних систем розпізнавання і локалізації об'єктів в мозку людини були застосовані методи комп'ютерної томографії. Найбільш часто застосовується позитронно-емісійна томографія (ПЕТ), про яку розповідалося в гл. 2. Згадаймо її основний принцип. Пацієнту в кровотік впорскується радіоактивний барвник, потім його поміщають в ПЕТ-сканер і задають різні завдання. ПЕТ-сканер показує зростання радіоактивності в деяких ділянках мозку, що вказує на збільшення кровотоку в цих ділянках. Передбачається, що ділянки, де кровотік більше, беруть участь у виконанні поточного завдання.

В одному з досліджень з використанням ПЕТ випробуваним давалися два завдання: одна - тест на впізнавання осіб, тобто завдання на розпізнавання, а інша - тест уявного обертання, який імовірно пов'язаний з локалізацією. У задачі на впізнавання осіб випробуваному в кожній пробі пред'являлася цільова картинка, а під нею - два тестових зображення обличчя. На одному з тестових зображень було те ж особа, що і на цільовий картинці, але в зміненій орієнтації і при іншому освітленні; на іншому - обличчя іншої людини. Досліджуваний повинен був вирішити, на який з тестових картинок зображено те ж особа, що і на цільовий картинці (рис. 5.3а). При виконанні цього завдання спостерігалося зростання кровотоку в розпізнає відділі кори (гілка, що закінчується біля основи кори), чого не спостерігалося в відділі, що відповідає за локалізацію (гілка, що закінчується у вершини кори). У задачі з уявним обертанням результати були зовсім іншими. Тут випробуваним в кожній пробі показували цільову картинку, на якій була подвійна лінія, а на деякій відстані від неї - крапка. Під цільової картинкою були дві тестові. На одній з них була та ж конфігурація, що і на цілі, але повернена на певний кут; на другий була конфігурація з іншим розташуванням точки і ліній (рис. 5.3б). При вирішенні цього завдання у випробовуваних спостерігалося зростання кровотоку у відділі кори, що відповідає за локалізацію, чого не спостерігалося в відділі, що відповідає за розпізнавання. Отже, процеси локалізації та розпізнавання протікають у зовсім різних ділянках зорової кори (Grady et al., 1992; Haxby et al., 1990).





Рис. 5.3.

Завдання на розпізнавання і локалізацію

. Приклади малюнків, що пред'являлися в задачах на порівняння а) осіб і 6) розташувань точки (по: Grady et al., 1992).



Поділ праці в зоровій корі не обмежується поділом між локалізацією і розпізнаванням. Виявляється, що різні види інформації, використовуваної при розпізнаванні, - наприклад, колір, форма, текстура - обробляються різними ділянками або клітинами розпізнає відділу кори.

Аналогічним чином, різним видам інформації, використовуваним при розпізнаванні - формою, кольором і текстурою, - також відповідають спеціалізовані підвідділи мозку, відповідальні за їх аналіз (Livingstone & Hubel, 1988; Zeki, 1993). Таким чином, зорова кора складається з численних «модулів переробки», кожен з яких спеціалізується на виконанні певного завдання. Чим більше ми дізнаємося про нейрологічному базисі інших сенсорних модальностей (а також про інші психологічних функціях), тим більш правдоподібною видається дана модель, що припускає поділ праці між різними модулями переробки інформації.

Локалізація



Щоб знати розташування навколишніх предметів, перше, що треба зробити, - це відокремити об'єкти один від одного і від фону. Потім перцептивная система може визначати положення об'єктів тривимірного світу, включаючи їх віддаленість і характер руху.



Сегрегація об'єктів



Зображення, спроектований на сітківці ока, є мозаїкою з елементів різної яскравості і кольору. Перцептивная система якимось чином організує цю мозаїку в ряд дискретних об'єктів, які виступають на деякій фоні. Такого роду організацією вельми цікавилася гештальт-психологія - напрям у психології, який виник у Німеччині на початку XX століття. Гештальт-психологи особливу важливість надавали сприйняттю цілісних об'єктів або форм; вони запропонували ряд принципів, за якими ми організуємо сприймаються об'єкти.

Фігура і фон. У стимулі, який складається з двох і більше різних ділянок, ми зазвичай бачимо одну частину як фігуру, а іншу - як фон. Ділянки, видимі як фігура, містять цікаві для нас об'єкти: вони здаються більш твердими, ніж фон, і бачаться попереду фону. Це найпростіший вид перцептивної організації. Рис. 5.4а показує, що організація за принципом фігури і фону може бути оборотною. Якщо ви подивитеся на цю картинку кілька секунд, то помітите, що в якості фігури можете сприймати вазу або два профілю. Тобто один і той же контур можна бачити як частина одного або іншого об'єкта. Той факт, що ви можете робити це самі, говорить про те, що організація фігури і фону є не частиною фізичного стимулу, а результатом роботи нашої перцептивної системи.





Рис. 5.4.

Оборотність фігури і фону

. Три патерну, на яких можна бачити або білу вазу, або два чорних особи. Зверніть увагу, що ми не можемо бачити обидві організації одночасно, навіть якщо ви знаєте, що обидві вони можуть бути сприйняті. Якщо біла область менше за площею (а), ви швидше будете бачити вазу; якщо ж меншу площу займає чорна область (б), ви швидше будете бачити обличчя.



Зауважте також, що особи і вазу неможливо побачити одночасно. Ви «знаєте», що можете побачити кожне з цих зображень, але ви не можете «бачити» і те й інше зображення в один і той же момент. Взагалі кажучи, чим менше за розмірами розглянута область або форма, тим більше ймовірно, що ви зможете побачити її як фігуру. Це можна продемонструвати, порівнявши рис. 5.4а, б і в. Вазу легше побачити, коли менше за розмірами біла область, а особи легше побачити, коли менше чорна область (Weisstein & Wong, 1986).

На рис. 5.5 показаний більш складний варіант оборотності фігури і фону. (Зауважимо, що відносини типу фігури і фону можуть сприйматися не тільки візуально, але і в інших модальностях. Наприклад, можна чути спів птаха на тлі вуличних шумів або мелодію скрипки на тлі звуків решти оркестру.)





Рис. 5.5.

Невільничий ринок зі зникаючим бюстом Вольтера

. Оборотна фігура знаходиться в центрі цієї картини Сальватора Далі (1940). Дві черниці, які стоять під склепінчастою проходом, перетворюються на форму бюста Вольтера.



Угрупування об'єктів. Ми не тільки бачимо об'єкти на деякій тлі, а й групуємо їх певним чином. Навіть коли ми дивимося на прості патерни з ліній або точок, вони об'єднуються в групи.

Як приклад подивіться на матрицю з точок, показану на рис. 5.6а. Ці точки розташовані на рівних відстанях один від одного, тому їх можна бачити як організовані в ряди і колонки і навіть по діагональних лініях. Таким чином, перед нами неоднозначний патерн, подібний за своїм принципам організації із зображеними на рис. 5.4 та 5.5. Тільки одну з організацій можна бачити в кожен момент часу, і періодично відбувається перемикання між цими організаціями.





Рис. 5.6.

Гештальт-детермінанти угруповання

. а) Точки, розташовані на рівних відстанях, можуть візуально сприйматися як ряди, колонки і навіть діагоналі. б) Групування в колонки по суміжності. в) Угруповання в колонки по колірному подібністю. г) Угруповання в колонки за подібністю форми. д) Угруповання по (ймовірному) продовженню. е) Угруповання із замикання (контуру).



Гештальт-психологи запропонували ряд детермінант, що визначають угруповання такого роду точкових патернів. Наприклад, якщо скоротити відстані між точками по вертикалі, як на рис. 5.6б, ви швидше за все будете бачити колонки. Такий тип угруповання називається угрупованням по суміжності. Якщо замість зміни відстаней між точками ми змінимо колір або форму елементів, ми отримаємо організацію точок на основі подібності (рис. 5.6в, г). Якщо ми перемістимо точки так, щоб вони розташовувалися уздовж двох пересічних ліній, ми отримаємо угруповання за ймовірного продовження (рис. 5.6д). А якщо ми з допомогою ліній, що складаються з точок, відгородимо замкнутий простір, ми будемо бачити угруповання із замикання (рис. 5.6е). Зверніть увагу, що в останньому випадку ми бачимо ромб, обмежений двома лініями, незважаючи на те що даний патерн може бути описаний як добре знайома нам буква М, відображена дзеркально по вертикалі, або як буква К, відображена по горизонталі. Цей факт свідчить про значний вплив гештальт-детермінант. Такі детермінанти допомагають нам утворювати найбільш стабільні, узгоджені і прості форми, можливі в рамках даного патерну.

Сучасні дослідження візуальної угруповання показують, що гештальт-детермінанти роблять сильний вплив на сприйняття. Так, наприклад, в одній серії досліджень візуальні мети, були частиною більш великих патернів, заснованих на суміжності, було значно складніше виявити, ніж ті ж форми, що сприймаються як розташовані окремо від загальної групи (Banks & Prinzmetal, 1976; Prinzmetal, 1981). В іншій серії досліджень мети, що відрізняються за формою і кольором від нецільових зображень, виявилося легше виявити, чим більш схожі з ними (Triesman, 1986). Навіть схожість між різними нецільовими зображеннями робить значний вплив: цілі тим легше виявити, чим більше подібність між нецільовими зображеннями, що змушує мети «вискакувати» з фону, як відмінні від нього (Duncan & Humphreys, 1989). Нарешті, існують стійкі ілюзії, пов'язані з гештальт-детермінантами; наприклад, люди оцінюють відстані між елементами, що складають візуальні групи, як менші, ніж відстані між елементами, що належать до різних груп (Coren & Girgus, 1980; Enns & Girgus, 1985). Всі ці дані свідчать про те, що візуальна угруповання відіграє важливу роль в організації нашого візуального досвіду.

Хоча перцептуального угруповання вивчалася переважно на прикладі зорового сприйняття, аналогічні детермінанти угруповання, мабуть, існують і для слухового сприйняття. Угруповання по суміжності з очевидністю проявляється при слуховому сприйнятті (хоча в даному випадку мова йде про суміжності в часі, а не в просторі). Наприклад, чотири удари по барабану з інтервалом між другим і третім ударом будуть сприйматися як дві пари ударів. Аналогічним чином, відомо, що замикання також відіграє важливу роль у сприйнятті музичних тонів і більш складних стимулів (Bregman, 1990).



Сприйняття віддаленості



Щоб знати, де знаходиться об'єкт, треба визначити його віддаленість, або глибину. Хоча нам здається, що сприйняття глибини не вимагає зусиль, це чудове досягнення, яке ми маємо завдяки особливостям фізичної будови очей.

Ознаки глибини. Сітківка ока, будучи відправним пунктом зору, являє собою двомірну поверхню. Це означає, що зображення на сітківці - плоске і ніякої глибини у нього немає зовсім. Цей факт привів багатьох цікавляться сприйняттям (і вчених, і художників) до думки про ознаки віддаленості - двомірних характеристиках, що дозволяють спостерігачеві робити висновки про віддаленість предметів у тривимірному світі. Існує кілька ознак віддаленості, які в поєднанні один з одним дозволяють визначити віддаленість сприйманого об'єкта. Ці ознаки можна розділити на монокулярні і бінокулярні, залежно від того, чи належать вони до зору одним оком або двома.

Люди, бачать одним оком, можуть досить добре сприймати глибину за допомогою монокулярних ознак. П'ять таких ознак показані на рис. 5.7. Перший з них - це відносна величина. Якщо зображення містить ділянку з схожими об'єктами, що розрізняються по величині, людина інтерпретує менші об'єкти як більш віддалені (рис. 5.7). Другий монокулярний ознака - це перекриття. Якщо один об'єкт розташований так, що він загороджує від погляду інший, то закриває об'єкт сприймається людиною як більш близький (рис. 5.7). Третя ознака - відносна висота. [Мається на увазі розташування зображення щодо верху (низу) плоского поля зору, а не висота одного об'єкта порівняно з іншим. - Прим. перев.] Якщо деякі з подібних об'єктів бачаться вище, вони сприймаються як більш віддалені (рис. 5.7). Четверта ознака називається лінійною перспективою. Коли паралельні лінії здаються що сходяться, вони сприймаються як зникаючі вдалині (рис. 5.7).





  Рис. 5.7.

 Монокулярні ознаки віддаленості

 . Всі ці ознаки використовуються художниками для зображення глибини на двомірної поверхні. Всі ці ознаки також присутні на фотографіях природних сцен, а також на образі сітківки ока.



  П'ятим ключовою ознакою є власні і падаючі тіні. У тих випадках, коли та чи інша поверхня сцени закрита від прямого сонячного світла, на неї падає тінь. Якщо тінь падає на той же самий об'єкт, який загороджує світло, вона називається власної. Якщо ж тінь падає на іншу поверхню, що не належить відкидає тінь об'єкту, вона називається падаючої. Обидва типи тіней є важливими ключовими ознаками глибини сцени, повідомляючи нам інформацію про форму об'єктів, відстанях між ними та місцезнаходження джерела світла в сцені (Coren, Ward & Evans, 1999).

  Ці ознаки були відомі художникам ще сотні років тому, тому вони називаються образотворчими ознаками, і на будь картині можна знайти не один такий ознака.

  Ще один монокулярний ознака має відношення до руху. Ви ймовірно помічали, що при швидкій їзді (наприклад, в швидкому поїзді) здається, що більш близькі об'єкти швидко рухаються в напрямку, протилежному руху, а більш віддалені об'єкти рухаються повільніше (хоча теж у зворотний бік). Тим самим різниця у видимій швидкості цих об'єктів служить ознакою їх відносної віддаленості; ця ознака називається параллаксом руху.

  Бачення двома, а не одним очима має ряд переваг для сприйняття глибини. Оскільки очі знаходяться в різних місцях голови, кожен з них сприймає тривимірний об'єкт кілька під іншим кутом, і отже, кожному оку цей об'єкт бачиться трохи іншим. При злитті цих різних зображень і виникає враження глибини.

  Цей феномен можна легко продемонструвати, якщо тримати вказівний палець правої руки близько до обличчя і розглядати його спочатку тільки одним відкритим оком, а потім іншим. Термін бінокулярна діспарантность використовується для позначення відмінностей образів, видимих ??кожним оком. Діспарантность найбільш сильна для об'єктів, що перебувають на близькій відстані, і зменшується по мірі їх видалення. Далі трьох-чотирьох метрів відмінність образів, видимих ??кожним оком, стає настільки незначним, що бінокулярна діспарантность втрачає свою ефективність в якості ознаки глибини. Однак для багатьох повсякденних завдань, таких як діставання предметів або обхід перешкод, відмінність образів є важливою ознакою глибини.





  Стереоскоп Холмса-Бейтса, винайдений в 1861 році Олівером Венделла Холмсом і виготовлений Джозефом Бейтсом, давав живе сприйняття глибини. [Принцип стереовоспріятія, заснований на бинокулярном паралаксі, вперше (1838 р.) сформулював сер Ч. Уитстон; він же побудував перший дзеркальний стереоскоп власної конструкції. - Прим. ред.]



  У людей і видів тварин, що володіють бінокулярний зір, зоровий відділ мозку використовує бінокулярну діспарантность для розміщення об'єктів в різних точках простору в залежності від того, наскільки різняться образи об'єкта при порівнянні. Якщо образи об'єкта для обох очей знаходяться в одному і тому ж місці, мозок робить висновок, що це те місце, на якому фіксується погляд обох очей. Якщо відмінність між образами велике, як це має місце при розгляданні пальця, поміщеного перед самим обличчям, мозок укладає, що об'єкт знаходиться значно ближче.

  Крім того що бінокулярна діспарантность допомагає нам сприймати глибину оточуючого нас світу, вона може бути використана для створення ілюзії глибини, коли вона фактично відсутня. Одним із способів досягнення такого ефекту є використання приладу, званого стереоскопом, в якому кожен очей розглядає окрему фотографію. У вікторіанську епоху такі пристрої гордо демонструвалися у вітальнях представників середнього класу, як широкоформатні телевізори сьогодні. І все ж стереоскоп є не просто цікавим предметом старовини. Той же самий принцип бінокулярної діспарантності використовується сьогодні в дитячих іграшках, в «спецефектах» стереокіно, де глядачі повинні сидіти в окулярах з кольоровими або поляризаційними фільтрами, і в популярних книжках і плакатах «Чарівний очей». Принцип, що лежить в основі всіх цих ілюзій, проілюстрований на рис. 5.8.





  Рис. 5.8.

 Магія тривимірного зору в ілюстраціях

 . Зазвичай, розглядаючи зображення, наприклад квіти, показані зліва (а), погляд обох очей сходиться в точці, що належить площині картини. У цьому випадку обидва ока отримують ідентичні образи і поверхня виглядає плоскою. Будь ілюзія тривимірного простору заснована на обмані зору за допомогою зображень, при розгляданні яких погляд обох очей сходиться в точці, яка не належить картинній площині, як на рис. праворуч (б). У цьому випадку обидва ока отримують дещо різні образи. Якщо обманути мозок, змусивши його думати, що різні образи належать одній і тій же сцені, або за рахунок подібності образів, які сприймаються обома очима (серія книг «Чарівний погляд»), або направляючи зорові образи через призму (іграшки «Майстер бачення»), деяка неузгодженість образів (діспарантность) буде усуватися за рахунок віднесення об'єктів до різних точок простору.



  Сприйняття напрямки. Ідея ознак віддаленості полягає в тому, що спостерігач помічає деякий вирішальний ознака (наприклад, що один об'єкт здається більше іншого) і потім робить з цього несвідомий висновок про віддаленість об'єкта. Це поняття про несвідоме умовиводі ввів Гельмгольц в 1909 році. Воно продовжує залишатися ключовим поняттям у дослідженнях сприйняття (Rock, 1983), хоча деякі психологи пропонували інший підхід до сприйняття глибини.

  Так, Гібсон стверджує (Gibson, 1979, 1966, 1950), що ми не будуємо умовиводів про глибину, а сприймаємо її безпосередньо. Щоб оцінити його ідею, подумаємо, де найчастіше людина шукає інформацію про глибину. Гібсон вважає, що люди не шукають носиться в повітрі ознаки об'єктів і не намагаються визначити їх відносну величину, перекриття або відносну висоту, а шукають насправді інформацію на самій землі. Кращий приклад такої інформації - градієнт текстури (рис. 5.8). Градієнт текстури зростає, коли ми дивимося на поверхню в перспективі. Віддаляючись поверхні елементи, складові її текстуру, здаються розташованими все щільніше і ближче один до одного. Такий градієнт створює дуже сильне враження глибини.

  На відміну від стандартних ознак віддаленості, градієнт поширений по величезній зоні видимості, і куди б ви не попрямували, ви завжди зможете по градієнту визначити віддаленість всякої іншої точки. Отже, на сітківці ока інформація про градієнті залишається постійною або, користуючись терміном Гібсона, інваріантної. Згідно Гібсону, сприйняття глибини визначається безпосереднім сприйняттям таких інваріантів. Так, при сприйнятті глибини небудь сцени нам не потрібно обробляти інформацію, що міститься в розкиданих всюди ознаках глибини: замість цього можна безпосередньо сприймати інформацію, яку дає градієнт текстури (Goldstein, 1989).



  Сприйняття руху



  Щоб успішно пересуватися в навколишньому середовищі, треба знати не тільки положення нерухомих об'єктів, але також і траєкторії рухаються. Нам треба знати, наприклад, не тільки те, що об'єкт, розташований в декількох метрах попереду, - це м'який бейсбольний м'яч, але і те, що він наближається до нас з великою швидкістю. Це приводить нас до питання сприйняття руху.

  Стробоскопічні рух. Що дозволяє нам сприймати рух? Перше, що спадає на думку, - це що ми бачимо об'єкт рухомим, коли його зображення переміщається по сітківці. Однак ця відповідь виявляється занадто простим, оскільки рух ми бачимо навіть тоді, коли на сітківці нічого не рухається. Це явище в 1912 році продемонстрував Вертгаймер у своїх дослідженнях стробоскопічного руху (рис. 5.9). Стробоскопічні рух найпростіше отримати, якщо робити спалах у темряві і через кілька мілісекунд робити іншу спалах на невеликій відстані від першої. При цьому буде здаватися, що світло рухається від одного місця до іншого, причому це буде не відрізняються від справжнього руху.





  Рис. 5.9.

 Стробоскопічні рух

 . Чотири гуртка зліва означають чотири лампочки (а). Якщо вони спалахують одна за одною з невеликими темними інтервалами, буде здаватися, що безперервно рухається єдине джерело світла, як це показано в правій частині малюнка (б). Це стробоскопічні рух. Його ж ми бачимо в кіно і по телевізору.



  Рух, який ми бачимо в кіно, теж стробоскопічні. Фільм - це просто послідовність нерухомих фотографій (кадрів), кожен з яких трохи відрізняється від попереднього. Кадри проектуються на екран у швидкій послідовності з інтервалами затемнення між ними. Швидкість пред'явлення кадрів має вирішальне значення. На зорі кінематографа частота кадрів дорівнювала 16 в секунду. Це було занадто повільно, і, як наслідок, в перших фільмах рух здавалося занадто швидким, уривчастим і нескладним. Сьогодні частота кадрів зазвичай дорівнює 24 в секунду, причому, як правило, кожен кадр пред'являється кілька разів поспіль, щоб зменшити ефект посмикування.

  Індуковане рух. Ще один випадок сприйняття руху при відсутності руху на сітківці - це явище індукованого руху. Коли великий об'єкт, розташований навколо маленького, рухається, то може здаватися, що насправді рухається маленький, хоча він і нерухомий. Першим в гештальт-психології це явище вивчав Дункер в 1929 році. Він поміщаючи випробовуваних в темну кімнату і пред'являв їм невеликий світиться коло всередині більшого світиться контуру прямокутника. Коли прямокутник зсувався вправо, випробовувані говорили, що коло рухається вліво. Це явище можна спостерігати у вітряну ніч, коли здається, що місяць пробігає за хмарами.

  Цей феномен також проявляється, коли нам здається, що наша машина котиться назад, коли ми зупиняємося біля світлофора, незважаючи на те що ми тиснемо ногою на гальмо. У цьому випадку индуцирующим стимулом часто є велика вантажівка, який ми бачимо краєм ока, повільно рухається вперед. При цьому нам здається, що рухається наша машина, незважаючи на те що у нас відсутні вестибулярні ключові ознаки такого руху.

  Реальний рух. Зрозуміло, наш зоровий апарат також сприйнятливий до реального руху, тобто до руху об'єкта через всі проміжні точки простору. Проте аналіз такого руху в звичайних умовах сприйняття відрізняється вражаючою складністю. Одні траєкторії руху на сітківці повинні розпізнаватися як рух очей по нерухомій сцені (як це відбувається, коли ми читаємо). Інші траєкторії руху повинні бути віднесені до рухомих об'єктів (наприклад, до птиці, що потрапила в зорове поле). Крім того, деякі об'єкти, образи яких на сітківці є нерухомими, повинні сприйматися як рухомі (наприклад, образ птаха, за польотом якої ми стежимо поглядом), тоді як інші об'єкти, образи яких на сітківці рухаються, повинні сприйматися нами як нерухомі (наприклад, образ фону, рухомий щодо нашого погляду, що стежить за польотом птиці).

  <Рис. Для того щоб зловити м'яч і піти від атаки суперника в спортивній грі, гравці повинні володіти точним сприйняттям руху.>

  Тому немає нічого дивного в тому, що результати здійснюваного нами аналізу руху є найвищою мірою відносними. Ми набагато легше розпізнаємо рух, коли ми можемо бачити об'єкт на тлі структурованого заднього плану (відносний рух), ніж коли фон має однорідну забарвлення і ми можемо бачити лише рухомий об'єкт (абсолютне рух).

  Певні патерни відносного руху можуть навіть служити значущими ознаками форми і типу тривимірних об'єктів. Так, дослідники виявили, що дисплеї, що показують людський рух, як зображено на рис. 5.10, дають достатню інформацію, що дозволяє спостерігачам визначити, який вид діяльності демонструє людська фігура, навіть хоча вона зображується за допомогою 12 (а іноді і меншого числа) світлових точок, що рухаються відносно один одного (Johanson, von Hofsten & Janson, 1980). В інших дослідженнях, проведених з використанням таких дисплеїв, спостерігачі могли ідентифікувати своїх друзів і навіть сказати, чи є демонстрована модель чоловіком чи жінкою, бачачи лише світлові джерела, прикріплені до щиколоток (Cutting, 1986).





  Рис. 5.10.

 Патерни рухи людини

 . Перед вами приклад типу наочних матеріалів, використовуваних дослідниками для вивчення патернів людини в русі. Розташування джерел світла, укріплених на тілі людини, вказано на малюнку (а). Послідовність позицій руху, що здійснюється танцюючою парою, представлена ??на малюнку (б).



  Ще одне важливе явище, що відноситься до реального руху, - це виборча адаптація. Вона полягає у втраті чутливості до руху під час спостереження за ним; вибірковість цієї адаптації полягає в тому, що людина стає нечутливий до спостерігається руху і до рухів зі схожими параметрами, але не до тих рухам, які значно відрізняються за швидкістю або напряму. Наприклад, якщо людина дивиться на смуги, що рухаються вверх, він втрачає чутливість до руху вгору, але на його здатність бачити рух вниз це не впливає (Sekuler, 1975). Як це відбувається і з іншими видами адаптації, людина зазвичай не помічає таку втрату чутливості, але зауважує викликається адаптацією післядія. Так, якщо кілька хвилин дивитися на водоспад, а потім подивитися на скелю поруч, то здасться, що вона рухається вгору. Більшість видів руху викликають такий ефект післядії - руху в зворотному напрямку.

  З приводу того, як мозок здійснює сприйняття реального руху, можна сказати, що деякі параметри руху кодуються певними клітинами зорової кори. Ці клітини реагують на одні руху, не реагують на інші, і кожна клітина найсильніше реагує на рух якого одного напрямку і швидкості. Краще підтвердження існування таких клітин отримано в експериментах з тваринами, де реєструвалася активність окремих клітин під час пред'явлення тварині стимулів з різними патернами руху. У цих дослідженнях були виявлені клітини кори, налаштовані на певні напрямки руху. Є навіть клітини, налаштовані спеціально на виявлення об'єктів, що рухаються в напрямку голови, що, очевидно, корисно для виживання (Regan, Beverly & Cynader, 1979). Все-таки дивно, наскільки робота зорової кори розподілена між різними зонами і клітинами.

  Існуванням спеціалізованих клітин, що виявляють рух, можна пояснити ефекти виборчої адаптації та післядії спостережуваного руху. Наприклад, виборча адаптація до руху вгору виникає через втому клітин кори, спеціалізованих на такому русі; а оскільки клітини, спеціалізовані на русі вниз, працюють як звичайно, вони починають домінувати при обробці, створюючи ефект післядії у вигляді руху вниз.

  Однак неврологічна основа сприйняття реального руху полягає не просто в активації конкретних клітин. Рух молено бачити і в темряві під час стеження за рухомим світиться об'єктом (наприклад, за літаком вночі). Оскільки очі слідують за об'єктом, зображення на сітківці здійснює тільки невеликі нерегулярні руху (через неточний стеження поглядом), і проте людина сприймає рівномірне безперервний рух. Чому? Відповідь, мабуть, в тому, що рухові відділи переднього мозку посилають інформацію про рух очей в зорову кору, що робить вплив на видимий рух. По суті, моторна система інформує зорову систему про свою причетність до відсутності плавного руху на сітківці, і тоді зорова система виправляє цей недолік. У звичайних зорових ситуаціях є і рухи обох очей, і великі руху зображень на сетчатках. Завдання зорової системи в тому, щоб об'єднати інформацію від цих двох джерел і визначити характер сприйманого руху. Розпізнавання



  Тепер ми звернемося до іншої важливої ??функції сприйняття - розпізнаванню об'єктів. Розпізнавання об'єкту полягає у віднесенні його до тієї чи іншої категорії: це - сорочка, це - кішка, це - ромашка і т. п. Зрозуміло, ми можемо також дізнаватися людей, що рівнозначно віднесенню того чи іншого вхідного зорового сигналу до конкретного індивіда: це Бен Мерфі, це Ірен Пол. В обох випадках - предмети це чи люди - під час розпізнавання ми робимо висновки про безліч прихованих властивостей об'єкта: якщо це сорочка, значить, вона з тканини і її можна носити; якщо це кішка, то вона може мене подряпати, коли я смикну її за хвіст; якщо це Бен Мерфі, значить, він захоче розповісти мені про свої баскетбольних успіхи, і т. п. Розпізнавання - це те, що дозволяє вийти за межі даної інформації.

  Які властивості об'єкта використовуються для його розпізнавання? Форма, величина, колір, текстура, орієнтація і т. д.? Всі ці атрибути відіграють певну роль, проте провідне значення, мабуть, має форма. Наприклад, чашку ми дізнаємося незалежно від того, велика вона чи маленька (варіація величини), біла або коричнева (варіація кольору), гладка або з рельєфом (варіація текстури), варто вона прямо або злегка нахилена (варіація орієнтації). А ось зміна форми, навпаки, дуже сильно впливає на можливість розпізнавання чашки; якщо частина її форми чимось загороджена, ми можемо не впізнати її зовсім. Один із прикладів важливості форми для розпізнавання, - це той факт, що багато об'єктів ми дізнаємося майже так само добре на простих контурних малюнках, передавальних тільки форму об'єкта, як і на докладних кольорових фото, передавальних безліч атрибутів об'єкта (Biederman & Ju, 1988) .

  <Рис. На ранніх стадіях розпізнавання система сприйняття використовує інформацію на сітківці для опису об'єкта за допомогою таких примітивних (елементарних) компонентів, як лінії і краю. На пізніших стадіях система порівнює даний опис з описами різних категорій об'єктів, що зберігаються в зоровій пам'яті, наприклад таких, як «собаки».>

  Тоді постає вирішальне питання: як людина використовує інформацію про форму об'єкта, щоб віднести його до певної категорії? Відповідаючи на нього, ми спочатку звернемося до простих об'єктах, таким як букви алфавіту, а потім розглянемо природні об'єкти (наприклад, тварин) і меблі.



  Ранні етапи процесу розпізнавання



  Багато дослідників розрізняють попередні і завершальні етапи в розпізнаванні об'єкта. Ці етапи ми охарактеризуємо по тому, що відбувається на кожному з них. На попередніх етапах перцептивная система використовує інформацію з сітківки ока, зокрема варіації інтенсивності, і описує об'єкт мовою елементарних складових, таких як лінії, краї і кути. На підставі цих елементарних складових система становить опис самого об'єкта. На завершальних етапах система порівнює цей опис з описами форм різного роду об'єктів, що зберігаються в зоровій пам'яті, і вибирає найкраще йому відповідність. Наприклад, пізнати певний об'єкт як букву В - означає сказати, що його форма більше відповідає формі букви В, ніж формі інших букв.

  Детектори ознак в корі мозку. Багато чого з того, що на сьогодні відомо про елементарні ознаках об'єкта сприйняття, було отримано в біологічних експериментах над іншими видами (кішками, мавпами) із застосуванням реєстрації активності окремих клітин зорової кори. У цих дослідженнях вивчалася чутливість специфічних нейронів кори під час пред'явлення різних стимулів на ті ділянки сітківки ока, які пов'язані з цими нейронами; таку ділянку сітківки називають рецептивних полем кортикального нейрона. Перші дослідження з одноклітинної реєстрацією були проведені Хьюбел і Візелем (Hubel & Wiesel, 1968), які отримали за них Нобелівську премію в 1981 році. Хьюбел і Візел виділили в зоровій корі три типи клітин, що розрізняються за ознаками, на які вони реагують. Прості клітини реагують, коли оці пред'являють стимул у вигляді лінії (тонкої смужки або прямий грані між темним і світлим ділянками), що має певну орієнтацію і положення у рецептивної поле. На рис. 5.11 показано, як реагує проста клітина на вертикальну смужку і на смужки, нахилені відносно вертикалі. У міру відхилення орієнтації від оптимальної реакція знижується. Інші прості клітини налаштовані на інші орієнтації і положення. Складні клітини теж реагують на смужку або край певної орієнтації, але для них не обов'язково, щоб стимул знаходився в певному місці рецептивного поля. Вони реагують на стимул, що знаходиться в будь-якому місці їх рецептивного поля, і реагують безперервно, поки стимул переміщається по їх рецептивних полю. Надскладні клітини реагують на стимул не тільки певної орієнтації, а й певної довжини. Якщо довжина стимулу виходить за межі оптимальної, реакція послаблюється і може зовсім припинитися. З часу публікації Хьюбел і Візелем своїх перших даних учені виявили клітини, що реагують на інші форми стимулів, крім смужок і країв; наприклад, вони виявили надскладні клітини, що реагують на кути і криві лінії певної довжини (Shapley & Lennie, 1985; DeValois & DeValois, 1980).





  Рис. 5.11.

 Реакція простий клітини

 . На малюнку показана реакція простий клітини кори на смужку світла. Зверху показаний стимул, знизу - реакція; кожен великий сплеск на графіках внизу відповідає одному нервового імпульсу. За відсутності стимулу реєструється тільки випадковий імпульс. Коли стимуляція включена, клітина може реагувати або не реагувати залежно від положення і орієнтації смужки світла. У даної клітини пред'явлення горизонтальної смужки не змінює реакцію, смужка з нахилом в 45 ° викликає невелика зміна реакції, а вертикальна смужка викликає дуже велика зміна.



  Всі вищеописані типи клітин називаються детекторами ознак. Оскільки краю, смужки, кути і злами, на які реагують ці детектори, можуть використовуватися для апроксимації безлічі форм, є підстава розглядати детектори чорт як цеглинки, з яких будується сприйнята форма. Як ми побачимо далі, це положення, мабуть, більш справедливо відносно простих форм (наприклад, букв), ніж у відношенні складних (наприклад, столів або тигрів).

  Взаємозв'язок ознак. Форма описується не тільки своїми ознаками: потрібно визначити також їх взаємозв'язок. Важливість зв'язків між ознаками ілюструє рис. 5.12. Ознаки друкованої букви Т включають вертикальну і горизонтальну лінії, але якщо ці лінії пов'язані правильно, в результаті вийде не Т. В описі Т слід врахувати, що горизонтальна лінія своїм центром стосується верху вертикальної. Саме такий зв'язок ознак мали на увазі гештальт-психологи, коли попереджали попередніх психологів (маються на увазі радикальні ассоцианистов. - Прим. Ред.), Що «ціле відрізняється від суми його частин».

  Одне з таких відмінностей цілого від його частин виявляється в тому, що ціле створює нові перцептуальние характеристики, які неможливо пояснити за рахунок простого аналізу окремих частин. На рис. 5.12 показані чотири такі виникають характеристики. Всі вони виникають за рахунок специфічних просторових взаємин між більш елементарними характеристиками. Проте такі виникають характеристики часто поводяться точно так само, як більш прості характеристики, при виконанні таких завдань, як виявлення цілі і візуальний пошук (Enns & Resnick, 1990; Enns & Prinzmetal, 1984; He & Nakayama, 1992). Ці факти свідчать про те, що в зоровій системі здійснюються різні типи складного аналізу форми, перш ніж результати цих аналізів стають доступні свідомості.





  Рис. 5.12.

 Відносини між ознаками

 . При поєднанні двовимірних ознак, таких як лінії, кути і геометричні форми, результуючий патерн в значній мірі залежить від просторових відносин між компонентами-ознаками. Крім цього створюються (формуються) нові ознаки. Ці виникають ознаки володіють перцептуальной реальністю, незважаючи на те що вони включають складні просторові відносини.



  Пізні стадії розпізнавання



  Тепер, коли у пас вже є деяке уявлення про опис форми об'єкта, можна звернутися до того, як це опис зіставляється з тими описами форм, які зберігаються в пам'яті, з метою знайти кращу відповідність.

  Прості мережі. У багатьох дослідженнях етапу зіставлення використовувалися прості патерни, зокрема, письмові чи друковані літери або слова. На рис. 5.13 показано, як ми можемо зберігати в пам'яті описи форми букв. Основна ідея полягає в тому, щоб описувати букви за певними ознаками, інформація про яких для кожної букви зберігається в многосвязной мережі (звідси сам термін багатозв'язна модель). [У деяких виданнях термін connectionist model перекладається як «коннектіоністская модель». Оскільки істотним властивістю тут є саме множинність і багаторівневість зв'язків між елементами, назва «багатозв'язна модель» видається нам більш адекватним. - Прим. перев.] У многосвязной моделі приваблює те, що легко уявити, як такі мережі реалізуються в мозку з його масивами взаємопов'язаних нейронів. Таким чином, багатозв'язна служить мостом між психологічними і біологічними моделями.





  Рис. 5.13.

 Проста мережа

 . Нижній рівень цієї мережі містить ознаки (похилі лінії, вертикальна лінія і крива, вигнута вправо), верхній рівень містить букви, а зв'язок між ознакою і буквою означає, що дана ознака є частиною цієї букви. Оскільки ці зв'язки збуджуючі, при активації ознаки активація передається букві.



  Нижній рівень мережі, показаної на рис. 5.13, містить ознаки - наприклад, праву діагональ, ліву діагональ, верікальную лінію і криву, вигнуту вправо. Ці ознаки і букви ми будемо називати вузлами мережі. Зв'язок між вузлом ознаки і вузлом букви означає, що даний ознака належить цій букві. Стрілки на кінцях з'єднань означають, що зв'язки є збудливими; коли активується той чи інший ознака, активація передається букві (аналогічно тому, як електричні імпульси поширюються по мережі нейронів).

  Мережа на рис. 5.13 говорить нам, що буква K складається з правої діагоналі, лівої діагоналі і вертикальної лінії; буква R складається з лівої діагоналі, вертикальної лінії і кривої, вигнутої вправо; а буква P складається з вертикальної лінії і кривої, вигнутої вправо. (Для простоти ми тут опускаємо взаємозв'язку ознак.) Щоб зрозуміти, як за допомогою цієї мережі можна розпізнати (або підібрати) букву, подивимося, що відбувається при пред'явленні букви K. Вона буде активувати праву діагональ, ліву діагональ і вертикальну лінію. Всі ці три ознаки будуть активувати вузол літери K; дві ознаки - ліва діагональ і вертикальна лінія - будуть активувати вузол літери R і одна ознака - вертикальна лінія - буде активувати вузол літери P. Тільки у вузлі літери K активовані всі ознаки, і отже, вона буде обрана як найбільш підходяща.

  Ця модель занадто проста для пояснення багатьох аспектів розпізнавання. Щоб зрозуміти, чого в цій моделі не вистачає, подивимося, що відбувається, коли пред'являється буква R (рис. 5.14). Вона активує ліву діагональ, вертикальну лінію і криву, вигнуту вправо. Тепер в обох вузлах букв R і P активованими виявляються всі ознаки цих букв, і в цій моделі ніяк не можна вирішити, яку букву слід вибрати. Щоб зупинитися на одному певному варіанті, ця модель повинна знати: наявність лівої діагоналі означає, що на вході не може бути літери P. Подібна негативна інформація врахована в ускладненою мережі, показаної на рис. 5.14.





  Рис. 5.14.

 Ускладнена мережа

 . Крім активують зв'язків ця мережа містить гальмують з'єднання між ознаками і тими буквами, які цих ознак не містять.



  У цій мережі є все те ж, що і в попередній, плюс гальмівні зв'язку (вони показані з точками на кінцях) між ознаками і тими буквами, які не містять цих ознак. Коли ознака з'єднаний з буквою гальмівної зв'язком, активація цієї ознаки зменшує активацію літери. Якщо буква R пред'являється мережі, показаної на рис. 5.14, ліва діагональ викликає гальмування у вузлі букви Р, знижуючи тим самим її загальний рівень активації; тепер найбільша активація буде у вузлі літери R і, отже, вона буде обрана як найкраще відповідність.

  Мережі зі зворотним зв'язком. Основну ідею моделі, яку ми тільки що розглянули, а саме що опис літери повинно містити як ті ознаки, які вона має, так і ті, які в ній відсутні, - спочатку запропонували дослідники штучного інтелекту, які розробляли комп'ютерні програми, що моделюють сприйняття букв людиною . Хоча в той час такі ідеї користувалися відносним успіхом, зрештою виявилося, що вони нездатні адекватно пояснити дані про вплив контексту на здатність сприймати літери. Зокрема, залишалося незрозумілим, чому буква легше сприймається, коли вона пред'являється у складі слова, ніж коли вона пред'являється сама по собі. Так, якщо піддослідним на короткий час пред'являють зображення або тільки літери K, або слова «WORK» (робота), а потім запитують, чи була остання буква K або D, вони відповідають точніше, якщо було пред'явлено ціле слово, а не одна буква ( рис. 5.15).





  Рис. 5.15.

 Сприйняття букв і слів

 . Цей малюнок ілюструє послідовність подій в експерименті, в якому порівнювався сприйняття букв, що пред'являлися окремо або в складі слова. Спочатку випробовувані бачили точку фіксації, за нею слід було слово або окрема буква, які пред'являлися всього на кілька мілісекунд. Потім пред'являвся стимул, що містить маскують знаки на тому місці, де знаходилися букви, і два варіанти відповіді. Піддослідним треба було вирішити, який з двох варіантів слова або букви пред'являвся раніше (по: Reicher, 1969).



  Щоб пояснити цей результат, у вищеописану мережу зі зв'язками між ознаками та літерами треба внести декілька змін. По-перше, в неї треба додати рівень слів і крім цього додати збуджуючі і гальмівні зв'язку від букв до слів (рис. 5.16).





  Рис. 5.16.

 Мережа з активацією «зверху вниз»

 . У цій мережі між буквами і словами, а також між ознаками та літерами є збуджуючі і гальмівні зв'язку, і деякі збуджуючі зв'язки йдуть від слів до букв.



  Крім того, треба додати збуджуючі зв'язку, що йдуть від слів назад до букв; ці останні будуть забезпечувати зворотний зв'язок «зверху вниз», і тоді можна буде пояснити, чому при короткочасному пред'явленні буква легше сприймається в складі слова, ніж коли вона пред'являється окремо. Якщо, наприклад, буква R пред'являється окремо, активуються її ознаки - вертикальна лінія, ліва діагональ і крива, вигнута вправо, - і ця активація поширюється до вузла букви R. Оскільки буква пред'являлася на дуже короткий час, не всі ознаки могли встигнути активуватися і результуюча активація вузла літери R могла виявитися недостатньою для впізнання. Якщо ж буква R пред'являється у складі слова «RED» (червоний), то крім активації, що йде від ознак R до буквеного вузлу R, має місце активація від ознак Е і D до літерним вузлам; всі ці частково активовані букви частково активують вузол слова RED , який в свою чергу по зворотних зв'язках активує свої літери, використовуючи з'єднання «зверху вниз».

  Все це призводить до того, що коли буква R пред'являється у складі слова, у неї виникає додаткове джерело активації, а саме сигнал, що надходить вниз від слова, ось чому букву, пред'явлену у складі слова, розпізнати легше, ніж пред'явлену окремо. На матеріалі слів і букв були отримані і багато інших результатів, які узгоджуються з многосвязной моделлю (McClelland & Rumelhart, 1981).

  Такі моделі також успішно використовуються в пристроях для читання рукописного тексту і розпізнавання мови (Coren, Ward & Enns, 1999).



  Розпізнавання природних об'єктів і обробка за принципом «зверху вниз»



  Ми дещо дізналися про розпізнавання букв і слів, а як щодо природних об'єктів - тварин, рослин, людей, одягу і меблів?

  Ознаки природних об'єктів. Форма природних об'єктів складається з більш складних ознак, ніж лінії і криві, і швидше нагадує прості геометричні фігури. Ці ознаки такі, що їх комбінація дозволяє створити форму будь-якого впізнаваного об'єкта (так само як поєднанням ліній і кривих можна отримати будь-яку букву). Крім того, треба, щоб ознаки об'єктів були складені з простіших ознак - ліній і кривих, оскільки прості ознаки - це єдина інформація, спочатку наявна у перцептивної системи. Такі міркування направляли пошуки можливого набору ознак предметного середовища.

  Одне з припущень полягало в тому, що до складу ознак об'єктів входять деякі геометричні фігури, наприклад циліндри, конуси, паралелепіпеди і клиновидні фігури, як показано на рис. 5.17а. Такі ознаки називають геонім (неологізм від «геометричні іони»); їх розробив Бідерман (Biederman, 1987). Бідерман вважає, що набору з 36 геонім, аналогічних показаним на рис. 5.17а, в поєднанні з невеликим набором просторових відносин буде достатньо для опису форми всіх об'єктів, які людина здатна пізнати. Щоб оцінити цей момент, зауважте, що всього з двох геонім можна скласти 36x36 різних об'єктів (сформувати об'єкт можна з будь-яких двох геонім - див. рис. 5.17б), а з трьох геонім - 36x36x36 об'єктів. Ці два числа дають у сумі вже близько 30 000, а ще треба врахувати можливі об'єкти з чотирьох і більше геонім. Крім того, геонім, показані на рис. 5.17а, розрізняються лише своїми найпростішими ознаками. Наприклад, Геон 2 на рис. 5.17а, куб, відрізняється від Геона 3, циліндра, тим, що у куба прямі краю, а у циліндра - вигнуті; прямі і вигнуті лінії є простими ознаками.





  Рис. 5.17.

 Можливий набір ознак (геонім) природних об'єктів

 . а) Клин, куб, циліндр і конус можуть бути ознаками складних об'єктів. б) З комбінації ознак (геонім) виходять природні об'єкти. Зауважте, що якщо дугу (Геон 5) приєднати до циліндра (Геон 3), виходить чашка; якщо ж дугу приєднати до верху циліндра, вийде відро (по: Biederman, 1990).



  Те, що геонім є ознаками об'єктів, підтвердилося в експериментах, в яких піддослідним пропонувалося розпізнати намальовані об'єкти, пропоновані на короткий час. Загальний результат був такий, що об'єкт розпізнається настільки добре, наскільки добре сприймаються його геонім. В одному експерименті стиралася частина форми об'єкта; в одному випадку стирання заважало відновленню геонім (права колонка на рис. 5.18), в іншому - не заважало (середня колонка на рис. 5.18). Об'єкти розпізнавалися набагато краще, коли стирання який інтерферувати з геонім.





  Рис. 5.18.

 Розпізнавання об'єктів і відновлення геонім

 . Елементи, що використовувалися в експерименті з розпізнавання об'єктів. У лівій колонці показані вихідні інтактні варіанти об'єктів. У середній колонці показані варіанти об'єктів, у яких деякі ділянки стерті, але відновити геонім все ж можна. У правій колонці - варіанти об'єктів, де ділянки стерті так, що геонім невідновні. Варіанти об'єктів із середньої колонки розпізнавалися краще, ніж з правої (по: Biederman, 1987).



  Зазвичай в опис об'єкта входять не тільки його ознаки, а й відносини між ними. Це добре видно з рис. 5.17б. Якщо дуга приєднана збоку циліндра, виходить чашка; якщо ж вона приєднана зверху циліндра, виходить відро. Після того як опис форми об'єкта складено, воно порівнюється з масивом геонім описів, що зберігаються в пам'яті, з тим щоб знайти найкраще відповідність. Таке зіставлення описів форми об'єктів з описами, що зберігаються в пам'яті, схоже на раніше згадуваний процес розпізнавання букв і слів (Hummel & Biederman, 1992).

  Роль контексту. У сприйнятті є принципова відмінність між процесами обробки, протікають або знизу вгору, або зверху вниз. Процеси «знизу вгору» управляються тільки вхідними сигналами, а процеси «зверху вниз» - знаннями та очікуваннями людини. Для ілюстрації скажемо, що коли на основі тільки геонім опису об'єкта останній впізнається як лампа, то тут беруть участь тільки процеси «знизу вгору»; все починається з появи на вході простих ознак цього об'єкта, далі визначається геонім конфігурація вхідних даних, і потім цей опис входу порівнюється з зберігаються в пам'яті описами форм. Навпаки, якщо ми дізнаємося в деякому об'єкті лампу почасти тому, що вона знаходиться на нічному столику поруч з ліжком, то в цьому беруть участь деякі процеси «зверху вниз»; тут залучається не тільки та інформація, яка надійшла на сенсорний вхід. Хоча до цих пір ми в цьому розділі обговорювали в основному процеси типу «знизу вгору», процеси «зверху вниз» також грають важливу роль в сприйнятті.

  Саме принцип обробки «зверху вниз» стоїть за сильним впливом контексту на наше сприйняття предметів і людей. Якщо ви очікуєте, що ваша співробітниця Сара у вівторок з'явиться в хімічній лабораторії, як завжди, в 15:00, то коли вона у зазначений момент входить в лабораторію, вам навіть не обов'язково дивитися, щоб знати, що це вона. Ваше колишнє знання зумовило сильне очікування, і для розпізнання досить дуже слабкого вхідного сигналу. Але якби Сара раптом з'явилася у вашому рідному місті на різдвяні канікули, можливо, вам в перший момент навіть було б важко її впізнати. Вона виявилася б поза контекстом - порушила б ваші очікування, і вам довелося б вдатися до обширної обробці «знизу вгору», щоб сказати, що це насправді вона (такі речі зазвичай відчуваються як би «з другої спроби»). З цього прикладу ясно видно, що при відповідному контексті (тобто коли він передбачає об'єкт на вході), сприйняття полегшується; при невідповідному контексті сприйняття ускладнюється.

  Вплив контексту особливо примітно, коли стомлений об'єкт неоднозначний, тобто коли він може сприйматися по-різному. Приклад двоїстого зображення показаний на рис. 5.19; його можна сприймати як стару або як молоду жінку (хоча в перший момент з більшою ймовірністю видна стара). Якщо ви вже дивилися на звичайні картинки, що нагадують молоду жінку на рис. 5.19 (тобто якщо контекст складають молоді жінки), то на цій двоїстої картинці ви швидше за все побачите спочатку молоду жінку.





  Рис. 5.19.

 Двоїстий стимул

 . На цьому неоднозначному малюнку можна бачити або молоду жінку, або стару. Більшість бачить спочатку стару. Молода жінка відвернулася, і видна ліва частина її обличчя. Її підборіддя утворює ніс баби, а ланцюжок у неї на шиї - рот баби (по: Boring, 1930).



  Цей ефект часового контексту видно на іншому наборі зображень на рис. 5.20. Дивіться на них, як при читанні оповідання в картинках - зліва направо і зверху вниз. Картинки в середині цієї послідовності неоднозначні. Якщо ви дивилися на ці зображення в запропонованій послідовності, то швидше за все бачили в них чоловіче обличчя. Якщо ви подивитеся на них у зворотному порядку, то в двоїстих картинках швидше за все побачите молоду жінку.





  Рис. 5.20.

 Ефект тимчасового контексту

 . Те, що ви тут побачите, залежить від порядку розглядання картинок. Картинки в середині ряду - двоїсті. Якщо ви спочатку дивіться на картинку з чоловічим обличчям, вони здаватимуться вам спотвореними чоловічими особами. Якщо ви спочатку дивіться на картинку з жінкою, вони будуть схожими на жінку (за: Fisher, 1967).



  Щоб показати вплив контексту, стомлений об'єкт не обов'язково повинен бути подвійним. Уявіть, що людині спочатку показують зображення якої-небудь сцени, а потім на короткий час пред'являють для розпізнавання зображення однозначного об'єкта; в цьому випадку розпізнавання буде більш точним, якщо цей об'єкт відповідає сцені. Наприклад, подивившись на сцену кухні, випробуваний більш часто дає вірну ідентифікацію швидко пред'явленого зображення буханки хліба, ніж такого ж за часом зображення поштової скриньки (Palmer, 1975).

  Завдяки обробці за принципом «зверху вниз» мотиви і бажання потенційно можуть впливати на сприйняття. При сильному відчутті голоду, швидко глянувши на червону кульку на кухонному столі, можна розпізнати в ньому помідор. Бажання є змушує думати про їжу, і ці очікування комбінуються з вхідною інформацією (червоний круглий предмет), створюючи в результаті перцепт помідора. Можливо і негативний вплив мотивів на сприйняття. Якщо ми вважаємо, наприклад, що хтось - спокусник дітей, ми більш імовірно розцінимо його невинне дотик до дитини як сексуальне.

  Вплив контексту і обробка за принципом «зверху вниз» мають місце і в розпізнаванні букв і слів, відіграючи важливу роль при читанні. Читаючи, ми не відстежуємо строчку тексту плавним безперервним рухом. Насправді очі зовсім недовго затримуються на місці, а потім перестрибують в іншу позицію на сходинці, знову ненадовго зупиняються, потім знову стрибають і т. д. Періоди, протягом яких очі залишаються в спокої, називаються фиксациями, і саме під час фіксацій зорова система витягує інформацію. На кількість і тривалість фіксацій дуже сильно впливає те, що відомо про даний тексті, і, отже, обсяг залученої обробки «зверху вниз». Якщо матеріал незнайомий - скажімо, незнайомий науковий текст, - обсяг обробки «зверху вниз» мінімальний. У таких випадках ми зупиняємося на кожному слові, за винятком деяких функціональних слів на кшталт «і», «о», «той» і т. п. У міру ознайомлення з матеріалом стає можливим залучати отримане знання для обробки за принципом «зверху вниз», і тоді зорові фіксації стають рідше і коротше (Just & Carpenter, 1980; Rayner, 1978).

  Процеси типу «зверху вниз» і недостатність вхідного сигналу. Обробка за принципом «зверху вниз» відбувається навіть за відсутності контексту, якщо вхідний сигнал дуже убогий або ослаблений. Припустимо, що, перебуваючи у подружки в квартирі, ви в темряві заходите на кухню і бачите в кутку невеликий чорний предмет. Ви думаєте, що це, напевно, її кіт, але сприймається сигнал занадто слабкий, щоб бути впевненим, і тоді ви починаєте представляти який-небудь конкретний ознака кота-скажімо, його хвіст - і потім вибірково направляєте увагу на ту ділянку предмета, де цей ознака може швидше за все бути, якщо це дійсно кіт (Kosslyn & Koenig, 1992). Це - процес обробки за принципом «зверху вниз», оскільки ви використовували певний конкретне знання (що у кота є хвіст), щоб згенерувати очікування, яке потім комбінується із зоровим вхідним сигналом. Подібні ситуації досить звичайні для повсякденного життя. Іноді, якщо вхідний сигнал дуже слабкий, що формуються очікування можуть виявитися неспроможними, скажімо, коли ви нарешті розберетеся, що цей нібито кіт на кухні - насправді сумочка вашої подружки.



  Порушення процесу розпізнавання



  Розпізнавання об'єктів зазвичай здійснюється автоматично і без зусиль з нашого боку, так що ми ставимося до цього процесу як до чогось само собою зрозуміле. Однак іноді процес розпізнавання дає збої в тих випадках, коли люди страждають від ушкоджень мозку (викликаних нещасними випадками або такими хворобами, як серцеві удари). Агнозия - загальний термін для позначення порушень або розладів процесу розпізнавання.

  Особливий інтерес представляє тип агнозии, званий асоціативної агнозією. Це синдром, при якому пацієнти, які страждають від пошкоджень тім'яних часток кори, відчувають труднощі при розпізнаванні об'єктів тільки в тих випадках, коли ці об'єкти представлені візуально. Наприклад, пацієнт може бути не в змозі сказати, як називається гребінець, якщо йому показати її зображення, але може зробити це, якщо йому дати її помацати. Прикладом даного порушення є наступний випадок:

  «Протягом перших трьох тижнів, проведених у лікарні, пацієнт не міг ідентифікувати самі звичайні предмети, що пред'являються йому візуально, і не міг визначити, яка їжа знаходиться в його тарілці, поки він її не спробує. Він міг відразу розпізнати об'єкти, коли чіпав їх, але коли йому показували стетоскоп, він описував його як «довгий шнур з круглим предметом на кінці» і питав, чи може це бути годинами. Коли йому показали відкривачку для пляшок, він відповів: «Можливо, це ключ». Коли його попросили назвати запальничку, він відповів: «Не знаю». Він сказав, що він «не впевнений», коли йому показали зубну щітку. При вигляді гребінця він також сказав: «Не знаю». При пред'явленні курильної трубки він відповів: «Якийсь прилад, я не впевнений». Коли йому показали ключ, він сказав «Я не знаю, що це, може, напилок або якийсь інструмент» »(Reubens & Benson, 1971).

  Які ж аспекти розпізнавання порушуються при асоціативної агнозии? Оскільки страждають цим порушенням пацієнти часто добре справляються з іншими візуальними завданнями, що не вимагають розпізнавання, - наприклад, намалювати предмет або сказати, чи збігаються один з одним два зображення, - порушення навряд чи відбувається на пізніх стадіях розпізнавання, під час яких стомлений об'єкт зіставляється з зберігаються в пам'яті описами об'єктів. Можливо, що зберігаються в пам'яті опису об'єктів якимось чином втрачаються або блокуються (Damasko, 1985).

  Деякі пацієнти, які страждають асоціативної агнозією, відчувають проблеми з розпізнаванням тільки певних категорій, а не будь-яких об'єктів. Ці категоріально-специфічні порушення становлять значний інтерес, оскільки, вивчаючи їх, ми можемо дізнатися щось нове про те, як функціонує процес розпізнавання. Найбільш поширеним категоріально-специфічним порушенням є втрата здатності до розпізнавання осіб, звана прозопагнозія. (Ми коротко торкалися цієї проблеми в гол. 1.) У всіх випадках, коли відбувається таке порушення, має місце ушкодження правої півкулі, а нерідко також і пошкодження гомологічних зон лівої півкулі. Прикладом даного порушення є наступний випадок.

  «Він не міг дізнатися доглядають за ним лікарів і сестер. «Ви, мабуть, доктор, тому що у вас білий халат, але як вас звуть, я не пам'ятаю. Якщо ви заговорите, я вас впізнаю ». Він не впізнавав свою дружину, що приходить в прийомні години ... не впізнавав на фотографіях Черчілля, Гітлера і Мерилін Монро. Побачивши такий портрет він починав аналізувати його дедуктивно, намагаючись знайти «критичні» ознаки, які допомогли б йому дати правильну відповідь »(Pallis, 1955).

  До другого типу категоріальних порушень відноситься втрата здатності розпізнавати слова, звана чистої алексією (як правило, супроводжується ушкодженнями лівої потиличної частки). Пацієнти, що страждають цим порушенням, зазвичай не відчувають труднощів з впізнавання природних об'єктів та осіб. Вони навіть можуть розпізнавати окремі літери. Однак ці пацієнти виявляються не в змозі розпізнавати зорово пропоновані слова. Побачивши слово, вони намагаються прочитати його по буквах. Розпізнавання найпоширеніших слів може займати у них до 10 секунд, при цьому час розпізнавання зростає із збільшенням числа букв в слові (Bub, Blacks & Howell, 1989).

  Інші типи категоріально-специфічних порушень включають проблеми з впізнавання живих істот - таких як тварини, рослини та харчові продукти. У рідкісних випадках пацієнти виявляються нездатними розпізнавати і неживі предмети, як, наприклад, господарські інструменти (Warrington & Shallice, 1984).

  Деякі припущення, висунуті з метою пояснення категоріально-специфічних порушень, стосуються і розпізнавання об'єктів в нормі. Одна з таких гіпотез полягає в тому, що нормальна організація системи розпізнавання базується на різних класах об'єктів: одна підсистема служить для розпізнавання осіб, інша - для слів, третя - для тварин, і так далі, і що ці підсистеми локалізовані в різних ділянках мозку. Якщо пацієнт отримав лише місцеве пошкодження мозку, у нього може проявлятися втрата пам'яті, що відноситься тільки до однієї підсистемі, але не до інших. Так, пошкодження специфічних ділянок правої півкулі можуть призводити до порушень в роботі підсистеми, відповідальної за впізнавання осіб, при цьому функціонування інших підсистем залишається незачепленим (Damacio, 1990; Farah, 1990). 
« Попередня Наступна »
= Перейти до змісту підручника =
 Інформація, релевантна "Система розпізнавання і система локалізації"
  1.  СІСГЕМНАЯ ЧЕРВОНА ВІВЧАК
      Відповідно до сучасних уявлень системний червоний вовчак (ВКВ) є хронічне рецидивуюче полісиндромне захворювання переважно молодих жінок і дівчат, що розвивається на тлі генетично зумовленої недосконалості імунорегуляторних процесів, що призводить до неконтрольованої продукції антитіл до власних клітин і їх компонентів, з розвитком
  2.  КЛАСИФІКАЦІЯ
      Ми будемо дотримуватися класифікації, ІХС розробленої віз. У неї входити-дят: 1. Раптової коронарної смерті (первинна зупинка серця). 2. СТЕНОКАРДИЯ 2.1. Стенокардія напруги 2.1.1. Вперше виникла 2.1.2. Стабільна I, II, III, IV функціональні класи 2.1.3. Стенокардія напруги, прогресуюча. 2.2. Спонтанна стенокардія. 3. ІНФАРКТ МІОКАРДА 3.1.
  3.  СІМТОМАТОЛОГІЯ І клінічес КАРТИНА
      Сечокам'яна хвороба дещо частіше спостерігається у чоловіків (58%), ніж у жінок, переважно у віці від 20 до 55 років. Сечокам'яна хвороба проявляється характерними симптомами, зумовленими в основному порушенням уродинаміки, зміною функції нирки, що приєдналася запальним процесом в сечових шляхах. Основними симптомами нефролітіазу є біль, гематурія, піурія, рідко анурія
  4.  Клінічна картина гострого пієлонефриту
      У клінічній картині гострого пієлонефриту прийнято розрізняти загальні і місцеві групи симптомів. До першої групи відносяться не специфічні, характерні для більшості інфекційних захворювань прояви, що мають місце у 80% пацієнтів. Це насамперед підвищення температури до високих цифр (39-40 ° С). Температурна крива характеризується швидким підйомом, а потім має постійний або
  5.  СИСТЕМНІ ВАСКУЛІТИ
      Вузликовий періартеріїт Вузликовий періартеріїт (УП) - системний некротизуючий вас-кулит за типом сегментарного ураження артерій дрібного і середнього калібру з утворенням аневризматичних випинань. Хворіють переважно чоловіки середнього віку. Вперше описаний А.Кусмауль і К.Майер (1966). ПАТОМОРФОЛОГІЯ. Найбільш характерним патоморфологическим ознакою є ураження артерій
  6.  ВАГІТНІСТЬ І ПОЛОГИ ПРИ СЕРЦЕВО-СУДИННИХ ЗАХВОРЮВАННЯХ, анемії, захворюваннях нирок, цукровому діабеті, вірусному Гіпатії, ТУБЕРКУЛЬОЗ
      Одне з найважчих екстрагенітальних патологій у вагітних є захворювання серцево-судинної системи, і основне місце серед них займають вади серця. Вагітних з вадами серця відносять до групи високого ризику материнської та перинатальної смертності та захворюваності. Це пояснюють тим, що вагітність накладає додаткове навантаження на серцево-судинну систему жінок.
  7.  Надання невідкладної допомоги в умовах поліклініки
      В умовах дитячої поліклініки найбільш часто зустрічаються такі види невідкладних станів: непритомність, колапс, анафілактичний шок, судомний синдром, напад бронхіальної астми, кропив'янка, набряк Квінке, гипертермический синдром. Різні отруєння, тепловий і сонячний удар зустрічаються вкрай рідко. НЕПРИТОМНІСТЬ Непритомність - раптово виникає короткочасна втрата свідомості з
  8.  Виразковий коліт
      Запальне захворювання товстої кишки, що вражає, як правило, слизову оболонку прямої та інших відділів товстої кишки, що має рецидивуючий або безперервне хронічний перебіг. Етіологічний фактор виразкового коліту точно не встановлений. Періодично робляться спроби пов'язати це захворювання з яким інфекційним агентом, в останні роки, наприклад, з вірусом кору або паличкою
  9.  МЕДИЧНА ІМУНОЛОГІЯ
      Тема: Імунологія як наука про способи і механізми захисту від генетично чужорідних речовин з метою підтримання гомеостазу організму Виникнення і становлення імунології як науки, етапи формування імунології. Роль вітчизняних та зарубіжних вчених у розвитку імунології, нобелівські лауреати в галузі імунології. Основні напрямки сучасної імунології: клітинна, молекулярна,
  10.  Репродуктивні органи репродуктивної системи
      1.3.1. Анатомо-фізіологічна і гістофізіологіческая характеристика статевих органів жінки в репродуктивному періоді 1.3.1.1. Яєчники Яєчники статевозрілої жінки розташовані в малому тазу (рис. 1.6), кілька асиметрично на задньому листку широкої зв'язки. Положення яєчників в порожнині малого таза в цьому віці відносно непорушне. Зсув їх у черевну порожнину спостерігається
© medbib.in.ua - Медична Бібліотека