Когнитивная наука Основы психологии познания том 1 Величковский Б М (стр. 61 из 120)

Рис. 3.21. Осмысленный зрительный контекст сокращает количество сенсорной информации, необходимой для узнавания объекта. Глаз при изолированном предъявлении (А), в контексте частей лица (Б), в контексте лица (В) и в контексте человеческого тела (Г).

ры, легко преодолевающие возможное влияние таких переменных, как ожидание³¹.

Обратимся еще раз к приведенной только что цитате Шекспира. Не случайно речь идет о восприятии в ночных условиях, когда нарушено фокальное зрение, ответственное за восприятие деталей и идентификацию предметов (об этом говорит и характерный для сумерек или тумана амбьентный режим движений глаз, при котором возрастает амплитуда саккад, а длительность фиксаций уменьшается, причем несмотря на резкое увеличение перцептивной нагрузки — см. 3.4.2). Устранение возможности для фокального анализа увеличивает влияние внутренней, «эндогенной» составляющей — но, главным образом, в отношении дополнения отсутствующей физически детальной информации. Следующий пример иллюстрирует этот принцип дополнительности сенсорной информации и семантического знания. На рис. 3.21А обилие деталей позволяет легко узнать глаз. По мере добавления осмысленного контекста (рис. 3.21 Б и В) для этого оказывается необходимым все меньше деталей, пока всякое графическое «упоминание» глаза вообще не становится излишним (рис. 3.21Г). Количество сенсорных данных,

³¹ Таким фактором в данном случае может быть последействие (прайминг — см. 5.1.3) непосредственно предшествующей обработки, связанной с восприятием «теши» (или «жены»), причем последействие не только восприятия идентичности фигуры, но, например, восприятия ее размеров или ориентации, которые также различают обе интерпретации (Величковский, 1986а). Этот вопрос, безусловно, заслуживает дальнейшего экспериментального анализа.

231

необходимое для узнавания какого-либо объекта, уменьшается при увеличении семантических сведений³².

«Общий смысл» ситуации влияет на решение многих других перцептивных задач, если они имеют выраженную «эндогенную» (причем не только когнитивную, но и эмоциональную — см. 9.4.3) составляющую, как это происходит в случае целенаправленного зрительного поиска и обнаружения. Так, Ирвин Бидерман и его сотрудники (Biederman, Glass & Stacy, 1973) показали в начале 1970-х годов, что нахождение целевого предмета в сложной предметной сцене резко затрудняется при нарушении ее общей простанственно-смысловой организации, даже если локальное окружение, положение и ориентация самого предмета при этом остаются неизменными (см. также 5.1.1 и 7.2.1).

Особенно выраженным влияние семантики оказывается в случае исследований так называемой «слепоты к изменению» {change blindness). Эти исследования (они будут подробнее рассмотрены в следующей главе — см. 4.4.1) выявили нашу нечувствительность к изменениям предметов и других визуальных особенностей наблюдаемой сцены, когда эти изменения совпадают по времени с глобальными прерываниями восприятия — как искусственными (отключение изображения на 50— 200 мс), так и естественными (саккады и моргания). В результате мы можем долго внимательно смотреть на предъявляющуюся вновь и вновь фотографию, допустим, набережной Сены, не замечая, что с каждым показом Собор Парижской Богоматери оказывается то в левой, то в правой части изображения.

Подобные данные, однако, большей частью получены в условиях, когда критические изменения были иррелевантны с точки зрения опыта деятельности наблюдателей. Кроме того, разные варианты изображений (и даже реальных событий — см. 4.4.1) не меняли общего смысла ситуации. В самое последнее время выполнено несколько работ, в которых анализировалась способность испытуемых видеть семантически релевантные изменения и подмены предметов в ситуациях игры в шахматы, наблюдения за футбольным матчем и поездкой на автомобиле по городу. Хотя эти изменения, как и раньше, вводились в моменты глобального прерывания восприятия, успешность их обнаружения увеличивалась в 3—4 раза, приближаясь к 100% (Velichkovsky et al., 2002a).

Интерпретация этих данных возможна прежде всего в рамках теоретических представлений, которые подчеркивают межуровневые взаи-

³² В истории живописи всегда использовалась эта особенность восприятия, позволяющая обходиться без точной прорисовки деталей. Начиная с работ импрессионистов, передача общего впечатления (фр. impression), основанная на игнорировании деталей, стала одним из основных художественных приемов. Аналогично, в современных фильмах, когда надо показать, скажем, множество охваченных паникой людей на палубе тонущего океанского лайнера, вместо актеров-статистов используются виртуальные персонажи, в об-232 лике которых отсутствуют многие важные при других обстоятельствах части лица и тела.

модействия процессов актуального восприятия физических характеристик объектов и структур схематического, концептуального знания о мире (см. 6.3.1 и 6.4.2). Подобные взаимодействия, очевидно, имеют двусторонний характер — в отношении порядка вовлечения уровневых механизмов они могут протекать как по направлению «снизу вверх», так и по направлению «сверху вниз», причем зачастую это может происходить в одно и то же время, так что перцептивная интерпретация оказывается результатом параллельно-последовательной конвергенции, основанной на учете ограничений и возможностей нескольких различных уровней организации. Исследования последних лет свидетельствуют о том, что одним из важнейших признаков, позволяющих дифференцировать уровневые механизмы восприятия, является их избирательное взаимодействие с сенсомоторными процессами.

3.4. Восприятие и действие

3.4.1 Сенсомоторные основы восприятия (и наоборот)

Хотя уже в исходном варианте компьютерной метафоры познавательные процессы трактовались как активное преобразование информации, сенсорным системам оставлялась роль пассивного интерфейса — своего рода проекционного экрана, сохраняющего в течение долей секунды картинку физического воздействия. Благодаря теоретическим работам Гибсона и Найссера, а также первым масштабным исследованиям целенаправленной глазодвигательной активности, проведенным в 1960-е годы советским биофизиком А.Л. Ярбусом (см. 2.4.2), фокус действенной трактовки сдвинулся в область восприятия. Этот сдвиг был вызван и техническими проблемами, возникшими в когнитивной роботике. Доминирующим направлением здесь постепенно стало создание систем активного зрения, связанных с постоянным выбором фрагментов окружения для более углубленной обработки. Как оказалось, обработка по принципу «широко и глубоко» требует слишком большого количества вычислительных ресурсов и протекает недопустимо медленно (см. 9.2.3).

Обследование окружения и выбор объектов для детальной обработки осуществляется с помощью движений головы и тела, на которые накладывается тонкий узор движений глаз. Классификация видов движений глаз дана в таблице 3.2. Наиболее известной их разновидностью являются неоднократно упоминавшиеся выше саккады — чрезвычайно быстрые скачки баллистического типа, меняющие положение глаз в орбите и позволяющие выделять фрагменты сцены для последующей фиксации. Если фиксируемый объект движется, то глаза начинают отслеживать его в режиме динамической фиксации с помощью гладких, следящих движений. Если при этом меняется еще и расстояние между объектом и 233

Таблица 3.2. Разновидности движений глаз человека и приматов (по: Joos, Rutting & Veiichkovsky, 2003)

234

Название	Стимул	Результат	Скорость
Поисковые (частично произвольные) движения
Саккады	Изменения в периферии поля зрения или намерение	Обследование окружения, ориентировка на новые пели, зрительный поиск	Скорость до 800°/с, сред, частота 3—4 Гц, амплитуда до 60°
Вергентные движения	Бинокулярная диспаратность или намерение	Бинокулярная фиксация объектов переменной удаленности от наблюдателя	Скорость до 10°/с
Стабилизирующие (непроизвольные) движения
Следящие движения (smooth pursuit)	Медленно движущийся объект	Отслеживание движений объекта	Скорость до 80°/с, затем сменяется саккадой
Вестибулярный нистагм	Движения головы	Удержание линии взора в пространстве во время собственных движений	Подобно движениям головы, возвратный скачок до 500°/с
Оптокинетический нистагм	Движение заполняющих поле зрения объектов	Удержание относительно неподвижного изображения объектов на сетчатке	Медленная фаза до 80°/с, возвратный скачокдо 5007с
Микродвижения (непроизвольные движения во время фиксации)
Дрейф	Тонические моторные и вестибулярные факторы	«Плавание» глаза во время фиксации, дезадаптация рецепторов	Скорость до 1-2УС, амплитуда до 15'
M и кросаккады	Часто — вызванный дрейфом «уход» глаза с цели	Часто — восстановление фовеальной фиксации. Дезадаптация рецепторов	Скорость до 30°/с, амплитуда до 15'
Тремор	Неконтролируемая неточность работы мотонейронов	Дестабилизация изображения на сетчатке и дезадаптация рецепторов	Частота до 100 Гц, амплитуда < Г

наблюдателем, то в небольшом диапазоне удаленностей (примерно до 3 м) к отслеживанию подключаются так называемые вергентные движения, более известные как конвергенция и дивергенция. Когда наблюдатель сам перемещается в пространстве, относительная неподвижность проекции окружения на сетчатку поддерживается с помощью нистагма: пилообразных движений, медленная фаза которых компенсирует собственное движение, а быстрая — возвращает глаза в исходное положение. Для полноты картины отметим, что наши глаза во время фиксации не остаются неподвижными, а совершают мельчайшие микродвижения нистагмоидного типа, параметры которых также описаны в таблице.