Когнитивная наука Основы психологии познания том 1 Величковский Б М (стр. 51 из 120)
Легко видеть, что анализ процессов маскировки также приводит к выводу о существовании глобальной двухуровневой архитектуры восприятия: сначала объект воспринимается как относительно недифференцированное, но локализованное в трехмерном пространстве нечто, затем — как предмет с индивидуальными признаками, такими как цвет и форма14 (Величковский, 1973; Enns & Di Lollo, 2000; Hillyard & Anllo-Vento, 1998; Wichkovsky, 1982). Этот вывод подтверждается в результате рассмотрения других релевантных данных, которым посвящены последующие разделы этой главы (см. 3.2.3 и 3.4.2). В частности, процессы локализации и
14 В порядке уточнения отметим, что, согласно нашим данным (см. 3.3.3), на первомиз этих глобальных уровней возможны не только динамическая локализация и различе
ние текстур, но и рудиментарное различение формы — как общих внешних очертаний
объекта. Восприятие формы как внутренней геометрии является прерогативой филогене
тически более молодой системы фокального (предметного) восприятия. 193
идентификации (восприятия индивидуальных характеристик предметов) не только имеют различные нейрофизиологические механизмы, но и обнаруживают разные взаимоотношения с процессами внимания, осознания и памяти. Перед тем как обратиться к обсуждению этих вопросов, нам, однако, придется разобраться с представлениями об икони-ческой и эхоической памяти («периферических сенсорных регистрах»), популярными в ранний период когнитивных исследований.
3.2 Взлет и падение «иконы»
3.2.1 Иконическая память
Обсуждая результаты самых первых тахистоскопических экспериментов, Вильгельм Вундт отмечал, что «продолжительность жизни» зрительного образа может превышать номинальное время экспозиции стимула. По его наблюдениям, эта продолжительность обычно составляет примерно 250 мс. Он признавал также, что за это время возможны сдвиги внимания — идея, напоминающая современное представление о сканировании информации из иконической памяти. Однако Вундт считал такую инерцию зрения связанной с ретинальными послеобразами и был далек от того, чтобы приписывать ей решающее функциональное значение в восприятии и познании. Более того, он рассматривал присутствие послеобразов как прямую помеху, затрудняющую процессы детального восприятия, например, чтение.
В когнитивной психологии понятие об инерционности зрения превратилось в представление о периферическом зрительном регистре — иконической памяти. Это понятие на несколько десятилетий стало одним из центральных при анализе когнитивной организации вообще. Известным исследованиям Джорджа Сперлинга предшествовали теоретические соображения Хэбба (Hebb, 1949), противопоставившего сохранение информации в форме динамического следа стимуляции (длительностью порядка половины секунды) более продолжительной, структурированной форме хранения. В своей докторской диссертации Сперлинг (Sperling, 1960) попытался определить количество информации, воспринимаемой при кратковременном предъявлении15. В качестве материала для воспроизведения испытуемым показывались матрицы из согласных букв (чтобы из них трудно было составить слово).
15 Джордж Сперлинг — физик по образованию — решал в этой работе, выполненной на базе Белловских лабораторий фирмы AT&T, практическую задачу сравнения инерционности зрения оператора с инерционностью катодно-лучевых трубок, которые как раз стали использоваться в начале 1960-х годов в качестве самых первых компьютерных 194 дисплеев.Время предъявления было равно 50 мс. Успешность полного воспроизведения при этом была равна примерно 5 буквам, то есть соответствовала нижней границе «магического числа» (см. 2.1.1). Эти ограничения могли быть вызваны либо особенностями восприятия — испытуемый не мог разглядеть больше за 50 мс, либо особенностями памяти — испытуемый увидел все или, по крайней мере, многие символы, но очень быстро их забыл.
Для проверки этой второй гипотезы Сперлинг разработал методику частичного отчета. В варианте методики испытуемому быстро предъявляется матрица из трех строчек по 4 элемента в каждой, а после ее исчезновения подается один из трех звуковых сигналов: высокий, низкий или средний. В зависимости от высоты тона он должен воспроизводить только одну из трех строчек матрицы. Поскольку тестирование строк осуществляется в случайном порядке, для определения общего объема воспринятого и запомненного на короткое время материала количество воспроизведенных символов умножается на число строк. Результаты этой процедуры показывают, что сразу после исчезновения матрицы испытуемый помнит значительно больше информации, чем может сообщить. Так, если испытуемый правильно воспроизводит в среднем 3,5 символов тестируемой строки, то умножение на число строк позволяет дать оценку объема иконической памяти, как превышающего 10 символов.
Время сохранения иконического следа можно определить, меняя отсрочку акустической послеинструкции — при увеличении отсрочки объем хранящейся информации начинает быстро уменьшаться. Когда отсрочка достигает 300 мс, вычисленная эффективность запоминания перестает отличаться от результатов экспериментов с полным воспроизведением, то есть снижается до нижнего уровня «магического числа». Поэтому Сперлингом был сделан вывод, что в течение примерно трети секунды после исчезновения зрительного стимула информация о нем продолжает сохраняться в виде быстроугасающего зрительного образа, или (по терминологии Найссера — см. 2.2.2) «иконы». В течение этого короткого времени информация может продолжать «сканироваться» из иконической памяти в более устойчивую, но ограниченную по объему кратковременную память.
Принципиально те же выводы были сделаны годом позже Э. Авербахом и А. Корайллом (Averbach & Coriell, 1961). Эти авторы предложили модифицированный вариант методики, в котором испытуемым симуль-танно показывался ряд символов и критическая позиция маркировалась зрительной послеинструкцией, например, стрелкой, указывающей на определенную позицию. Если отсрочка послеинструкции не превышала 200—300 мс, то вероятность правильного воспроизведения символа на отмеченной позиции была выше, чем вероятность его свободного воспроизведения.
195
Множество других методических процедур, казалось бы, указывало в том же самом направлении. К ним прежде всего относятся методики изучения инерции зрения, такие как методика определения частоты слияния мельканий, а также оценка величины перцептивного момента — максимального временного интервала, внутри которого последовательные перцептивные события воспринимаются как одновременные (см. выше 3.1.2). Например, по данным Дж. Хайлана 1903 года, шесть последовательно показанных на соседних позициях букв обычно кажутся одновременными, когда все они попадают внутрь интервала, продолжительность которого не превышает 80 мс. В когнитивной психологии были проведены многочисленные измерения, давшие в основном оценки от 30 до 120 мс. Подобные результаты можно получить, например, предъявляя с переменным интервалом два «случайных» узора точек, образующих при наложении короткую надпись, которую испытуемые должны были прочитать. Кроме того, понятие иконической памяти использовалось и для объяснения эффектов зрительной маскировки (см. 3.1.3). Так, один из методических приемов состоял в определении критического интервала суммации — максимального временного интервала, внутри которого некоторый пороговый или надпороговый перцептивный эффект определяется суммарной энергией стимула в соответствии с известным нам из обсуждения маскировки мультипликативным правилом:
/ *t = const, где / — интенсивность, a t — время стимуляции16.
Эти феномены, однако, еще не исчерпывают список фактов, которые должна была гомогенизировать гипотеза сенсорного регистра. Ряд исследований был выполнен с помощью классической, предложенной еще Гельмгольцем методики «как верблюду пройти через игольное ушко». В этом случае за вертикальной щелью в непрозрачном экране в горизонтальном направлении движется контурный рисунок, например, изображение верблюда. Если время прохождения рисунка за щелью (или щели перед рисунком) не превышает 250—300 мс, то испытуемые обычно могут узнать, что изображено на рисунке. Этот факт также можно считать указанием на существование некоторой структуры, накапливающей зрительную информацию в течение соответствующего времени.
Таким образом, в основу подхода к большому числу зрительных феноменов была положена очень простая идея, согласно которой начальным этапом процессов переработки информации является двумерная и статичная картина («зрительный сенсорный образ») физической стимуляции, исчезающая («затухающая») за время порядка трети или четверти секунды. В связи с этим возникают вопросы о точ-
16 Существование подобной зависимости внутри интервала около 100 мс в задачах оценки яркости было впервые показано в 19-м веке французскими физиологами Блоком и Шарпантье. Временную суммацию долго считали либо проявлением фотохимических закономерностей, либо следствием ритмической организации физиологических процессов в зрительной коре (прежде всего альфа-ритмом ЭЭГ — см. 2.4.2 и 3.1.2). С появлением предсташшния об иконической памяти именно она стала считаться структурой, в ко-196 торой происходит интеграция зрительной стимуляции.