Когнитивная психология тривоас! Москва, 1996 ббк88 C60

Как мы отмечали в начале раздела по образам, ранние экспериментальные попытки были неутешительными. Эта ситуация сохраняется. Мы предста­вили три взгляда на образы — радикальную гипотезу образов, концепту­ально-пропозициональную гипотезу и гипотезу двойного кодирования. Каж­дая из этих точек зрения одновременно теоретически изящна и интуитив­но привлекательна, так что тем, кто изучает образы, едва ли удастся выб­рать "лучшую" модель. Видимо, информация кодируется образно на неко­тором уровне обработки, тогда как на другом уровне обработки та же самая информация кодируется концептуально. Возможно, проблему, зат­ронутую тремя привлекательными гипотезами, удастся разрешить с уче­том всех трех, если признать, что кодирование информации может охва­тывать несколько уровней когнитивной обработки, каждый из которых переписывает информацию своим особым способом.

/. Изучение мысленных образов связано с вопросом о том, как ин­формация представлена в памяти человека.

2. История исследования мысленных образов включает философс­кий, донаучный период (например, работы британских эмпириков), ориентацию на количественную оценку (например, ранние работы Гальтона, а позднее — Беттса и Гордона) и современную когни­тивную эру, начавшуюся в 1960-х годах.

~

5. Концептуально-пропозициональная гипотеза говорит, что инфор­мация хранится в абстрактном пропозициональном формате, кото­рый определяет объекты, события и их отношения. Эта позиция теоретически изящна, но не может объяснить данные, указываю­щие на на наличие образных процессов, подчиняющихся изомор­физму второго порядка (например, работы Шепарда).

7. Высказывались аргументы за то, что мысленные образы — это просто субъективные эпифеномены (например, Пилишин), но со­временные эмпирические данные говорят о том, что на одном эта­пе обработки действует образное кодирование, а на другом — кон­цептуальное кодирование.

когнитивное картирование концептуально-пропози­циональная гипотеза теория двойного кодирования картирование радикальная гипотеза образов

теория организующих связей знание маршрута изоморфизм второго порядка топологическое знание

Рекомендуемая литература

Главные источники

Paivio. Imagery and Verbal Processes;

Klatzky. Human memory;

Rock. Perception;

Anderson and Bower. Human Asssociative memory;

Bower. "Analysis of a mnemonic device", in: American Scientist;

Shepard and Chipman. "Second-order isomorphism of internal representation:

Shapes and states", in: Cognitive Psychology;

Shepard. "Form, formation, and transformation of internal representation",

in: American Psychologist;

Shepard. "The mental image", in: American Psychologist.

Для уяснения существа спора "образы или пропозиции": Kosslyn and Pomerantz (1977) in: Cognitive Psychology; Pylyshyn (1973, 1981) in: Psychological Bulletin and Psychological Review.

Обнаружение и интерпретация сенсорных сигналов 302

т

Дополнительно:

г

Язык и развитие познания

10, Язык, раздел 1: слова

и чтение

1'лсшо 11* Язык, раздел 2: структура и абстракции Когнитивное развитие

Язык, раздел 1: слово и чтение

В дореволюционной России династия Романовых избрала для своего герба символ двуглавого орла: одна голова указывает на восток, а другая — на запад. Если бы тем, кто изучает процесс обработки языка, случилось изобретать свой флаг, то двуглавый орел и для них оказался бы весьма подходящим логотипом. Тогда одна его голова должна была бы смотреть вверх, а другая — вниз, символизируя соответственно обработ­ку информации по принципам "снизу-вверх" и "сверху-вниз". Чтение, или приобретение информации из письменных символов лучше всего рассмат­ривать как сложную задачу, решаемую двумя системами; функции одной из них заключаются в обнаружении символов (начертания, букв и слов), а функции другой — в том, чтобы направлять читателя и давать символам жизненность и значение.

Эта глава о словах и чтении — первая из двух, посвященных процессу обработки языка. В ней мы рассмотрим современные теории и исследова­ния по обнаружению букв и чтению письменного материала. В следующей главе мы обсудим структуру языка.

Чтение интересует психологов по двум причинам. Во-первых, изуче­ние этого процесса может способствовать выявлению тех аспектов вер­бальных действий, которые можно непосредственно применять для улуч­шения обучения чтению. Что именно мы усваиваем, когда учимся читать,— это один из наиболее актуальных вопросов образования. Некоторые отве­ты на него можно найти, изучая формирование навыков чтения и иссле­дуя опознание букв и слов.

Во-вторых, этот процесс, если посмотреть на него в масштабе микро­косма, представляет собой взаимодействие стимулов и памяти, которое отражает познавательную деятельность человека, и поэтому его изучение способствует развитию теорий и моделей познания как взаимодействия между "тем, что снаружи" и "тем, что в голове". Это особенно справедли­во для чтения, где физический стимул, лишенный всякой самостоятель­ной ценности, приобретает значение в абстрактной системе памяти. Эти теории разрабатываются в контексте экспериментов со словами и буква­ми, поскольку нам многое известно и о природе стимулов и о том опыте, который испытуемый привносит вместе с ними в воспринимаемую ситуа­цию.

В этой главе основное внимание будет уделено опознанию букв и слов с целью выявления конкретных детерминант перцептивно-когнитивного процесса; к прикладному аспекту — как учить чтению, мы будем обра­щаться изредка. В конечном итоге наша цель построить модель обработки информации, применимую ко всей совокупности человеческого опыта.

Ранние системы письменности

Самая ранняя из известных символьных репрезентаций — это картинные письмена, начертанные на стенах пещеры примерно 27000 лет назад. Счи­тается, что эти примитивные процарапывания — "иконография" — ис­пользовались в ритуалах "симпатической магии", а не для коммуникаций. Развитие идеографического письма было значительным шагом, поскольку при этом символ приобретал коннотативное, а не буквальное значение. Например, круг мог обозначать уже не только Солнце, но также солнеч­ное тепло и свет или солнечного бога или даже понятие дня, а несколько

кругов могли означать несколько дней или период времени. Так из симво­ла, являющегося по сути изображением объекта, можно выделять идеи, косвенно в нем представленные.

Иконография и идеография — это нефонетические формы коммуника­ции, в них отсутствует связь между символом и звучанием представляе­мого ими названия вещи или понятия. Фонетическое письмо, такое, каким пользуемся мы,— это огромный интеллектуальный шаг вперед. Письмен­ное отражение речи часто связывают с алфавитной письменностью, но слоговое письмо появилось задолго до изобретения алфавита. Насколько можно судить, человечество использовало устные формы коммуникации и жестикуляцию с самого начала общественной истории, но письменная символизация, способная выражать мысли, появилась менее шести тысяч лет назад — всего лишь миг в истории мира. Так или иначе, сегодня символьная коммуникация доминирует в нашей интеллектуальной, куль­турной, экономической, религиозной и политической жизни. Как возника­ли системы письменности, являющиеся, возможно, самым важным изоб­ретением человека?

Впервые письмена появились около 6000 лет назад в древнем Шуме­ре - в регионе, занимаемом сегодня Ираком и Ираном (Персией); тогда впервые возник примитивный тип письменности, при которой резцом де­лались рисунки на квадратной глиняной дощечке, похожей на квадратную подушку с закругленными углами. Позднее острие резца стали вдавливать в глину, оставляя на ней клинообразные отпечатки, которые назывались клинописью. Резец — ранний инструмент для письма — изготовлялся из тростника, и иногда на глине можно различить следы волокон. Позднее для резцов стали использовать кость.

Как полагают, развитие письменности мотивировалось необходимос­тью регистрировать право владения и операции по передаче собственнос­ти, рабов и зерна в стабильном аграрном обществе. Другие системы пись­менности развились позже и практически независимо (например, в Китае и на полуострове Юкатан - там, где сегодня Мексика).

Некоторые свидетельства, сохранившиеся от древнейшей египетской культуры, указывают, что определенный тип пиктографического письма существовал еще за 5000 лет до н.э., но развитие иероглифического пись­ма в древнем Египте — "священной резьбы" — началось только после объединения Египта за 3000 лет до н.э. Алфавит, используемый в Амери­ке, прошел путь развития от иерографии через греков, римлян и англо-американцев. Китайская система письменности развилась около 2000 до н.э. и стала основой письменности, используемой на Востоке.

Эволюция систем письменности шла определенным курсом. Первой формой графемной коммуникации были пиктограммы, отображавшие обыч­ные объекты — изображение Солнца, животного, человека и т.п. Эти системы открыли дорогу более полно разработанным системам письмен­ности сначала среди жителей Шумера — для регистрации экономических сделок. Наиболее важным моментом в развитии этих ранних систем было использование графических символов для представления абстрактных идей. В рамке на ее. 310-311 приведены абстрактные понятия речи и суши, взятые из сокращенного графического изображения, впрессованного во влажную глиняную дощечку 4600 лет назад. Древние системы письменно­сти Среднего Востока вполне хорошо подходили для повседневного обще­ния. А некоторые образцы поэзии древнего Египта одновременно сложны

Язык, раздел 1 : слова и чтение

309

Клинопись и иероглифическое письмо

"Акт о продаже" мужчины-раба и дома в Шуруппаке

Этот образец клинописи из Месопотамии представляет собой документ, удостоверя ющий продажу раба и дома в небольшом городе Шуруппаке Он датируется пример

но 2600г до н э и является одним из луч ших примеров абстрактной природы кли нописи Несколько фигур особенно инте ресны, поскольку в них соединены пиктог рафические и идеографические стили (Пе реведено с французского автором )

по содержанию и прекрасны по выражению Вообще, эти древние системы осно вывались не на настоящей алфавитной системе, а на передаче слогов Алфавит ную систему, передающую основные звуки языка в графической форме, ввели

Это фрагмент иероглифической надписи на могиле женщины по имени Тахут Ориги­нал находится в Лувре в Париже Это над­пись из эпохи XXV-XXVI династии, жив­шей около 1600г до н э Полная надпись

(основанная на некоторых выводах) гла сит "О вы, жрецы, кто входит в эту моги лу"(первая колонка — справа), "Эта гос пожа дома зовется Тахут" (вторая колон ка — слева) (Переведено с французского автором )

0

Транс-Знаки крипция Перевод

n a

i

©

• S/Î

у (имя собственное) w3 ou w

греки Именно из нее развилась современная система письменности, используемая в западных странах

Современная система письменности и ее декодирование грамотными людьми — это основная тема данной главы Прежде чем мы обратимся к некоторым конкретным иссле

Язык, раздел 1 слова и чтение

дованиям в этой области, давайте рассмотрим вопрос, сколько информа­ции из прошлого опыта мы привносим в чтение обычного и не совсем обычного текста.

Как отмечалось в предшествующих главах, на восприятие влияет пред­шествующий опыт, что ясно видно при восприятии букв и слов. Напри­мер, попытайтесь прочитать это: Каждый вечер папа______г_з__у. Сколько

информации вы привнесли в декодирование этого сообщения и сколько ее было в стимуле? Очевидно ваша способность заполнять пропуски зависит от знания правил орфографии (или правил последовательности букв), син­таксических правил и опыта. Способность "видеть" буквы и слова — это не пассивный процесс, а поиск перцептивных объектов, уже имеющих свои репрезентации в памяти.

В результате одного из этапов изучения процесса идентификации букв и слов, задуманного с целью определить, сколько мы можем разглядеть во время одной зрительной фиксации — в своего рода моментальном сним­ке,— были получены данные о том, как структура зрительного паттерна (например, слов) влияет на его идентификацию: оказалось, что целые сло­ва легче идентифицировать, чем отдельные буквы.

К концу 19 века, когда экспериментальная психология вошла в лабора­тории Германии, Англии и Соединенных Штатов, французский ученый Эмиль Жаваль (Emile Javal, 1878) обнаружил, что при чтении глаз не движется по напечатанным строчкам, а совершает ряд небольших скач­ков — саккад,— между которыми происходит короткая фиксация. Джеймс МакКин Кэттел (James McKeen Cattel, 1885) провел исследование, чтобы выяснить, сколько можно прочитать за время одной зрительной фиксации. При помощи тахистоскопа он сумел оценить время, необходимое для иден­тификации фигур, цветов, букв и предложений. Результаты его экспери­ментов соответствовали результатам более ранних исследований объема внимания, но более интересным для Кэттела (и для современной когни­тивной психологии) было то, что время реакции зависело от знакомства испытуемого со зрительным материалом.

Предъявляя испытуемым изображения букв и слов в течение всего Юме (т.е. 1 / 100с), он открыл, что способность к восприятию букв зависе­ла не столько от количества букв, сколько от того, насколько данная последовательность приближалась к значимой последовательнос­ти — например, слову. Если испытуемому предъявляли изображение не­связанных букв на Юме, он мог сообщить три или четыре буквы; если буквы составляли слово, то — до двух слов (по три-четыре буквы каж­дое); а если эти слова были синтаксически связаны, тогда испытуемый мог "прочитать" четыре слова. Поскольку Юме — это значительно мень­ше, чем требуется для саккады¹, объем схватывания материала в исследо­ваниях Кэттела был ограничен (выражаясь на языке кино) единичным "кадром" восприятия. Поскольку время реакции для знакомых слов было примерно то же, что и для несвязанных букв, и поскольку объем схваты­вания для букв в словах был больше, чем для несвязанных букв, Кэттел заключил, что знакомые слова читаются "как целое" или как "вся картина слова"; тем самым он сформулировал принцип, который озадачил не одну

'Саккада величиной 2° требует около 25мс; саккада 5°— около 35мс, а 10° — около 45мс. Существует определенная вариация между испытуемыми (Young,

1963; Rayner, 1978; Robinson, 1968). Язык и развитие познания 312

сотню психологов и стал темой для многих диссертаций по психологии чтения. Одна из загадок этого вывода состоит в следующем: чтобы прочи­тать целое слово нужно как-то воспринять его части, и если для этого требуется изучить части слова, буква за буквой, то и время реакции дол­жно соответственно возрастать. То, что слова легче идентифицировались, чем разрозненные буквы, Кэттел относил на счет значимости слов, но сегодня мы знаем, что идентификация слова связана также и с другими переменными. Часть этой главы будет посвящена изложению данных по этой проблеме.

Вскоре вслед за ранними экспериментами Кэттела появился важный технический отчет Эрдмада и Доджа (Erdman and Dodge, 1898). Они обна­ружили, что восприятие зрительных данных происходит во время фикса­ции, а не во время движения глаза, а также что испытуемые могут иденти­фицировать слова на большем расстоянии, чем отдельные буквы. Их ре­зультаты, а также результаты Пиллсбери (Pillsbury, 1987), который про­демонстрировал, что слова с "дефектами" (например, foyever вместо "fore­ver" (навсегда)" или товхссо вместо "tobacco" (табак) легко читаются, и что всего в нескольких случаях (около 22%, а для приведенных приме­ров — 14%) испытуемые смогли заметить дефект,— все это убедило мно­гих, что чтение знакомых слов связано с единством слова, а не с распоз­наванием отдельных букв. Видимо, опытные читатели чаще читают слова как целые единицы, а не буква за буквой.

Между восприятием отдельных букв и целых слов стоит восприятие обычных буквенных сочетаний. Язык изобилует, вездесущими биграммами (например, ie, re, th, st, er, te, of, ar) и триграммами (например, ent, ing, dis, ant, ion, ate, pro и многими другими). В большинстве слов — особенно длинных — содержатся очень знакомые сочетания букв; ясно, что это сильно облегчает их идентификацию.

Первое исследование роли знакомых групп букв в чтении проделала в 1917 году Вилкинс (Wilkins), которая предъявляла испытуемым переме­шанные или искусственные элементы, из которых при перестановке полу­чались знакомые фразы:

Предъявленные Читаемая (рус)

элементы фраза

Washout at Washington Irving Вашингтон Ирвинг

Irvington

Renaistecture Renaissance Architecture Архитектура ренессанса

Archisance

Shakesbeth Shakespeare Macbeth Макбет Шекспира

Macpeare

Она обнаружила, что испытуемые, которым элементы из первой колонки предъявлялись на 50-100мсек, часто читали их как обычную фразу из втордй колонки. (Представьте несчастную судьбу усталого водителя, ко­торый мог проехать мимо знака "Washout at Irvington" (омойка в Ирвин­гтоне) и прочитать ее как "Вашингтон Ирвинг" (Американский писатель, 1783-1859).)

Язык, раздел 1 : слова и чтение

313

Современных когнитивных психологов, как и их коллег в 19 веке, весьма интересует вопрос объема восприятия (сколько информации можно вос­принять при предъявлении стимула на короткое время). В современных исследованиях по идентификации букв и слов доминируют несколько тем, которые мы обсудим в этой главе:

4 Каковы неврологические возможности? 4 Какие характеристики стимула влияют на опознание? 4 Каковы в норме отношения между стимулом и памятью? 4 Как влияют на опознание слова контекст и частота? 4 Какие модели познания надо разработать, чтобы описать этот про­цесс?

Сначала рассмотрим фактор неврологических возможностей при опознавании букв и слов.

Острота зрения лучше всего для изображений, попадающих на часть сетчатки, называемую фовеа. Это небольшое углубление на задней стенке глаза плотно упаковано фоточувствительными нейронами — "колбочка­ми" (Рис.10.1). Фовеальное зрение охватывает угол примерно 1-2°.

Зафиксировав взгляд на отдельной букве текста при его нормальном удалении, можно почувствовать разницу между фовеальным и перифери­ческим зрением. Отдельная буква, на которой сфокусирован взгляд, ви­дится с очень высоким разрешением, и некоторые буквы по обеим сторо­нам от нее тоже могут быть видны отчетливо, но буквы и слова, отстоя­щие всего на несколько градусов, сильно размыты, а буквы и слова на периферии не опознаются (рис. 10.2).

И все же, несмотря на то, что острота зрения резко падает в сторону от фовеа, идентификация букв и слов — особенно при нормальном чте­нии — частично происходит вне фовеального зрения. Чтобы лучше понять этот кажущийся парадокс, рассмотрим результаты изучения саккадичес-ких движений глаза. Это быстрые движения; они чаще изучаются в связи с процессом чтения, но происходят также и при рассматривании зритель-Рис. 10.1. Распределение колбочек по сетчатке. Адап­тировано из: Woodson (1954).



Язык u развитие познания 314



Рис. 10.2. Острота зрения на сетчатке. Заштрихованная зо­на — это "слепое пятно" (точка выхода оптического нерва). Адаптировано из: Ruch and Patton 11965).

ных паттернов (см. обсуждение работы Ярбуса в Главе 3). Согласно Ното-ну и Старку (Noton and Stark, 1971), при чтении обычно совершается 2-3 саккады в секунду, и они происходят так быстро, что занимают всего около 10% времени смотрения. Движение на 10° длится около 45мс, и во время этого движения зрение расфокусировано — это называется "зри­тельным смазыванием" (Haber and Hershenson, 1973). Отсюда ясно, что опознание букв и слов в нефовеальной области, часто происходящее при чтении, следует частично приписать не физической стимуляции сетчатки, а чему-то другому. Этим "чем-то" »видимо, являются обширные знания человека о последовательности букв и слов, а также его понимание сути текста. Это особенно очевидно для так называемого "скорочтения", когда высокая скорость обработки больших объемов информации управляется ожиданиями последующего материала.

Учитывая ограничения зрительной системы, какой вывод мы можем сделать о процессах, происходящих при нормальном чтении текста? Похо­же, что попадающая на фовеа текстовая информация отчетливо обнару­живается и проходит в мозг для дальнейшей обработки. Во время саккады текстовая информация обнаруживается и обрабатывается слабо или вооб­ще не воспринимается. Текстовая информация за пределами фовеа, рядом . с ней или в периферическом зрении плохо различается неврологически — и все же эта мнимая сенсорная инвалидность не препятствует нормальной обработке текстового материала. Некоторые данные указывают, что бук­вы в плохо различимой парафовеальной зоне зрения обнаруживаются луч­ше, если их окружает свободное пространство. Эстес (Estes, 1977) рекон­струировал процесс нормального чтения (см. Рис. 10.3). Для того чтобы справиться с задачей извлечения семантического содержания из знако­мых линий и кривых, система вербальной обработки должна уметь "запол­нять пробелы" в обнаруженной информации и извлекать из нее то един­ственное значение, которое имел в виду пишущий. Процесс чтения — от того момента, когда глаза концентрируются на текстовом материале, и до того, как извлечено значение и глаз совершает следующую саккаду,— занимает очень короткий период. Позднее мы узнаем о некоторых совре-менйых методах, позволивших прояснить некоторые из тайн этого процесса.

Изучение объема восприятия при чтении позволяет лучше понять, ка­ким образом происходит обработка информации, которая часто нечетко воспринимается и тем не менее четко кодируется. Процесс чтения, види-

Язык, раздел 1: слова а чтение

315