Рита Л. Аткинсон, Ричард С. Аткинсон, Эдвард Е. Смит, Дэрил Дж. Бем, Сьюзен Нолен-Хоэксема Введение в психологию

В качестве еще одного примера рассмотрим понятие «птица». Его прототип содержит такие признаки, как «летает» и «чирикает»; они принадлежат наилучшим образцам «птицы», таким как малиновка или сойка, но отсутствуют в других примерах, таких, как страусы или пингвины. В ядре должно быть определено что-то из биологической основы «птичества» — например, наличие определенных генов или, по крайней мере, наличие родителей-птиц.

Заметьте, что в обоих приведенных примерах — «холостяка» и «птицы» — признаки прототипа, хотя и являются отличительными, не могут служить совершенным показателем принадлежности к понятию, тогда как признаки ядра могут быть таковыми. Далее, между понятием типа «холостяк» и понятием типа «птица» существует важное различие. Ядром понятия «холостяк» является его определение, которое легко применимо. Так, всякий взрослый, мужчина и неженатый должен быть причислен к «холостякам», и наличие у кого-либо этих отличительных свойств легко определить. О таких понятиях говорят, что они хорошо определены. Для отнесения человека или объекта к хорошо определенной категории надо выяснить, есть ли у нее ядро или определяющие признаки. Напротив, ядро понятия «птица» едва ли можно считать определением: мы можем знать только, что здесь как-то участвуют гены, а признаки самого ядра скрыты от взгляда. Так, если нам случается встретиться с небольшим животным, мы вряд ли сможем проверить его гены или справиться о его родителях. Все, что можно сделать, — узнать, делает ли оно определенные вещи (например, летает и чирикает), и использовать эту информацию для решения, птица ли это. Такие понятия, как «птица», называют размытыми. Для решения о том, является ли объект примером размытого понятия, достаточно установить его сходство с прототипом данного понятия (Smith, 1989). Важно отметить, что большинство обыденных понятий являются размытыми: им не хватает истинных определений, а категоризация их полагается в основном на прототипы.

Некоторые представители размытых понятий имеют больше прототипных признаков, а некоторые — меньше. Среди птиц, например, малиновка имеет свойство «летать», а страус — нет. Чем больше прототипных признаков имеет конкретный представитель, тем более типичным примером данного понятия сочтут его люди. Так, большинство людей считают малиновку более типичной «птицей», чем страуса, а среди «яблок» красные считаются более типичными, чем зеленые (поскольку «красный», видимо, является признаком понятия «яблоко»); типичность примера оказывает главное влияние на его категоризацию. Когда людей спрашивают, является ли изображенное животное «птицей», то в случае малиновки звучит немедленное «да», а в случае курицы на решение требуется больше времени. Когда этот же вопрос задают маленьким детям, малиновка практически всегда классифицируется правильно, тогда как курица часто объявляется нептицей. Типичность определяет также то, что мы думаем, когда встречаем название понятия. Услышав предложение: «У вас за окном птица», мы с гораздо большей вероятностью подумаем о малиновке, чем о грифе, и то, что приходит на ум, очевидно повлияет на то, что мы сделаем в связи с этим предложением (Rosch, 1978).

Рассмотрим такое цветовое понятие, как «красный». Данное понятие достаточно размыто (никто, кроме ученых, не может назвать его определяющие признаки), однако оно имеет четко обозначенные прототипы: люди, принадлежащие нашей культуре, сходятся на том, какие оттенки представляют типичный красный цвет, а какие нехарактерны для красного. Представители других культур также соглашаются с нашим выбором. Удивительно, что такое единодушие распространяется даже на людей, чей язык не содержит слова «красный». Когда носителей этих языков просят привести наиболее характерные примеры предметов, имеющих различные оттенки красного цвета, они выбирают те же примеры, что выбрали бы и мы. Даже несмотря на то что диапазон оттенков, относимых ими к «красному», может отличаться от нашего, их представление о типичном красном цвете является таким же, как и у нас (Berlin & Kay, 1969).

Другие исследования свидетельствуют о том, что дэни, племя из Новой Гвинеи, чей язык содержит лишь слова «черный» и «белый», различают цвета точно таким же образом, как носители английского языка, в котором существуют названия для многих цветов. Представителям племени дэни был показан набор кусочков красной материи, которые им нужно было запомнить; кусочки различались по тому, насколько их цвет соответствовал типично «красному». Затем испытуемым показывали другой набор кусочков материи и спрашивали, какие кусочки они уже видели раньше. Хотя в языке дэни отсутствует слово «красный», они узнавали более типичные оттенки красного цвета лучше, чем менее типичные. Именно тот же эффект демонстрируют американцы, когда их просят выполнить аналогичное задание (Rosch, 1974). Цветовые прототипы, по-видимому, относятся к универсальным.

Более поздние эксперименты позволяют предположить, что прототипы понятий, связанных с животными, также универсальны. В одном эксперименте проводилось сравнение между американскими студентами и испытуемыми из племени майя-итца, обитающего в тропических лесах Гватемалы и относительно изолированного от западных влияний. Американские участники исследования были жителями юго-восточной части штата Мичиган, где встречаются некоторые виды млекопитающих, напоминающие виды, которые можно обнаружить в гватемальских тропиках. Обеим группам участникам были сообщены названия этих видов животных. Сначала их попросили сгруппировать их по категориям животных, напоминающим друг друга, затем составить из них более общие категории, имеющие нечто общее, а затем составить еще более общие категории, и так до тех пор, пока все виды животных не оказывались в одной группе, соответствующей понятию «млекопитающие». Способ группировки определялся сходством прототипов. На первом этапе участники объединяли вместе только те виды животных, которые казались очень похожими друг на друга. Производя группировку, каждый участник получал своего рода дерево, с результатами первого этапа группировки внизу и «млекопитающими» наверху; эти деревья соответствовали таксономии (классификации) животных.

Деревья или таксономии, составленные представителями племени майя-итца, были очень похожи на деревья, составленные американскими студентами; фактически в среднем степень корреляции между деревьями, составленными американцами и гватемальцами, равнялась приблизительно +0,60. Более того, наблюдалась высокая степень корреляции таксономии, составленных гватемальскими и американскими участниками исследования, и фактически имеющей место научной таксономии. Очевидно, все люди основывают свои прототипы животных на свойствах, которые можно легко наблюдать (общая форма тела, такие характерные черты, как окраска, пушистый хвост или определенный характер движений). Эти свойства являются показателями эволюционной истории данных видов, на которой и основана научная таксономия (Lopez et al, 1997).

В случае строго определенных понятий, например «холостяк» или «бабушка», мы пытаемся определить, насколько человек соответствует прототипу («Ей где-то под шестьдесят, она седая, поэтому она выглядит как бабушка»). Однако если нам нужно быть точными, мы должны установить, присутствуют ли у данного человека определяющие признаки понятия («Является ли она матерью человека, имеющего детей?»). Данная процедура равносильна использованию правила: «Если она является матерью человека, имеющего детей, значит, она бабушка». Изучению категоризации, основанной на правилах, для строго определенных понятий было посвящено большое количество исследований, свидетельствующих о том, что чем больше признаков включено в правило, тем медленнее осуществляется процесс категоризации, тем более он подвержен ошибкам (Bourne, 1966). Возможно, это вызвано последовательной обработкой признаков.

В случае таких размытых понятий, как «птица» или «стул», мы не располагаем достаточным количеством признаков, чтобы использовать категоризацию, основанную на правилах, поэтому мы полагаемся на сходство. Как уже говорилось, в частности, мы можем определить степень сходства объекта с прототипом понятия («Достаточно ли похож данный объект на сформировавшийся у меня прототип, чтобы я мог назвать его стулом?»). Получение свидетельств того, что люди категоризуют объекты таким образом, включает три шага (Smith, 1995):

1. Прежде всего исследователь определяет признаки, свойственные прототипу понятия и различным примерам данного понятия. (Исследователь может попросить группу испытуемых описать свойства стула, являющегося для них прототипом, а также различных изображений стульев.)

3. Наконец, исследователь демонстрирует, что оценка сходства с прототипом в значительной степени коррелирует с тем, насколько точно и быстро испытуемые категоризуют данный пример. Это говорит о том, что прототип играет важную роль в категоризации.

Существует и другой способ установления степени сходства, который мы используем при категоризации объектов. Этот способ также можно проиллюстрировать примером стула. Поскольку мы храним в долговременной памяти некоторые конкретные примеры или экземпляры стульев, мы можем определить, похож ли объект на эти хранимые нами в памяти экземпляры; если да, мы может говорить о том, что перед нами стул. Таким образом, мы располагаем двумя средствами категоризации, основанными на сходстве: сходство с прототипом и сходство с хранимыми в памяти экземплярами.
Приобретение понятий
Как приобретается то множество понятий, которыми мы обладаем? Некоторые понятия могут быть врожденными, например понятия «времени» и «пространства». Другим понятиям приходится научаться.

Усвоение прототипов и ядер. Усвоить понятие можно двумя путями: либо нас специально учат чему-либо о том или ином понятии, либо мы научаемся этому через собственный опыт. Каким путем будет происходить усвоение, зависит от того, чему мы учимся. Специальное обучение служит средством научения ядрам понятий, тогда как в личном опыте мы приобретаем прототипы. Так, кто-то рассказывает ребенку, что «вор» — это тот, кто берет собственность другого человека и не собирается ее возвращать (ядро понятия), тогда как из своего опыта ребенок может узнать, что воры — ленивые, растрепанные и опасные (прототип).

Детям следует также усвоить, что ядро — лучший индикатор принадлежности к понятию, чем прототип, но чтобы это узнать, им понадобится время. В одном исследовании детям в возрасте от 5 до 10 лет предъявляли описания элементов и им надо было решить, принадлежат ли они к конкретным, хорошо определенным понятиям. Это исследование можно проиллюстрировать на примере понятия «вор». В одном из описаний «вора» говорилось о человеке, который соответствовал прототипу, а не ядру понятия:

«Дурно пахнущий убогий человек с пистолетом в кармане, который пришел к вам в дом и забирает ваш телевизор, потому что твоим родителям он больше не нужен и они сказали ему, что он может его взять».

Другое описание «вора» соответствовало ядру, а не прототипу:

«Очень дружелюбная и веселая женщина, которая обняла тебя, но потом отсоединила унитаз в туалете и унесла его без разрешения и без намерения вернуть».

Маленькие дети с большей вероятностью считали примером этого понятия прототипное описание, чем описание, соответствующее ядру. Только к 10 годам у детей проявлялся сдвиг от прототипа к ядру как окончательному критерию в решениях о понятии (Keil & Batterman, 1984).

По мере того как мы растем, мы начинаем пользоваться также и другой стратегией — проверкой гипотезы. Мы изучаем известные примеры понятия, ищем признаки, относительно общие для них (например, многие компоненты «мебели» находятся в жилых помещениях), и выдвигаем гипотезу, что именно эти общие признаки характеризуют данное понятие. Затем мы анализируем новые объекты, отыскивая в них эти критические признаки, и сохраняем выдвинутую гипотезу, если она ведет к правильной категоризации нового объекта, или заменяем ее, если она сбивает нас с пути. Эта стратегия, таким образом, основана на абстракциях — признаках, характеризующих ряд примеров, а не просто отдельный пример, — и нацелена на поиск ядерных признаков, поскольку именно они являются общими для большинства примеров (Bruner, Goodenow & Austin, 1956).

И стратегия экземпляра, и стратегия проверки гипотезы направляются исключительно входным сигналом, известными примерами, и предварительное знание познающего имеет здесь небольшой вес. В предыдущих главах мы называли такие стратегии «снизу вверх», отличая их от стратегий «сверху вниз», при которых человек широко использует предварительные знания. Применяя для усвоения понятия стратегию «сверху вниз», человек использует имеющееся у него знание вместе с известными ему примерами, чтобы определить главные признаки понятия. Это иллюстрирует следующее исследование.

Двум группам взрослых испытуемых предъявляли детские рисунки, показанные на рис. 9.5. Они должны были описать признаки, характеризующие каждую категорию. Одной группе испытуемых сказали, что 1-я категория рисунков сделана творческими детьми, а 2-я категория — нетворческими; другой группе испытуемых сказали, что рисунки из 1-й категории сделаны городскими детьми, а рисунки из 2-й категории — сельскими. Следовательно, эти две группы испытуемых различались по тому предварительному знанию, которое им предстояло использовать: одним было известно о творческих и нетворческих детях, а другим — о городских и сельских. Эффект этого различия проявился в описаниях категорий, данных этими двумя группами испытуемых. Испытуемые из группы, знавшей о творческих и нетворческих детях, дали больше описаний двух категорий, в которых акцентировалось количество деталей в рисунках, например: «Творческие дети рисуют больше деталей: ресницы, зубы, вьющиеся волосы, тени и цвета. Нетворческие дети чаще рисуют людей, состоящих из палочек». Напротив, группа, знавшая о городских и сельских детях, дала больше описаний двух категорий, в которых выделялась одежда, например: «Сельские дети рисуют людей в спецовках, соломенных или фермерских шляпах. Городские дети рисуют людей в галстуке и костюме».

Другие исследования были сосредоточены на процессах категоризации. Одно из направлений таких исследований показывает, что в определении сходства между объектом и прототипом понятия участвуют иные участки мозга, чем в определении сходства между объектом и экземплярами, хранимыми в памяти. Данные исследования основаны на следующих рассуждениях: обработка экземпляра включает извлечение отдельных примеров из долговременной памяти; как мы знаем из главы 8, такое извлечение возможно благодаря структурам срединных теменных долей. Следовательно, пациент с повреждениями в этих областях мозга окажется неспособным к эффективной категоризации объектов на основе процесса, включающего обработку экземпляров, хотя способности такого пациента к использованию прототипов могут оставаться в норме. Именно об этом и свидетельствуют результаты исследований.

В одном из таких исследований пациенты, страдающие повреждениями срединных височных долей, а также нормальные испытуемые проходили тестирование с использованием двух различных заданий. В одном задании от участников исследования требовалось научиться рассортировывать паттерны точек по двум категориям (см. примеры на рис. 9.6); в другом задании от испытуемых требовалось научиться рассортировывать картины по двум категориям, соответствующим двум различным авторам. Независимые свидетельства показывали, что только второе задание требовало извлечения из памяти экземпляров. Пациенты овладевали понятиями, связанными с паттернами точек, столь же легко, как и здоровые участники, однако они справлялись намного хуже здоровых участников с заданием, предполагающим овладение понятиями, связанными с картинами (Kolodny, 1994).


Рис. 9.6. Примеры паттернов точек, используемые при изучении категоризации у пациентов, страдающих амнезией. После того как индивидуумы усвоили тот факт, что все учебные образцы принадлежат одной и той же категории, им предстоит решить, относятся ли тестовые образцы к той же категории (адаптировано по: Squire & Knowlton, 1995).
Это говорит о том, что использование экземпляров определяется структурами мозга, опосредующими долговременную память, тогда как использование прототипов при категоризации должно определяться другими структурами. В другом исследовании изучался пациент, практически неспособный передавать любую информацию в долговременную память, однако успешно справлявшийся с заданиями, включающими паттерны точек. Таким образом, очевидно, что категоризация, основанная на прототипах, не зависит от структур, опосредующих долговременную память (Squire & Knowlton, 1995).

Изложенное выше свидетельствует о том, что существуют нейрологические различия между категоризацией, основанной на прототипах, и категоризацией, основанной на сохраняемых в памяти экземплярах. А как обстоит дело с категоризацией, основанной на правилах? Одно из последних исследований показывает, что использование правил включает иные нейронные структуры, чем процессы, основанные на сходстве. Две группы испытуемых были обучены категоризовать воображаемых животных по двум категориям, в соответствии с тем, были эти животные с Венеры или с Сатурна. Одна группа испытуемых была обучена производить категоризацию на основе сложных правил, например: «Это животное с Венеры, если у него антенноподобные уши, вьющийся хвост и копыта на ногах; в противном случае это животное с Сатурна». Другую группу обучили категоризовать животных, полагаясь только на память. (В первый раз, когда они видели животное, им предоставлялось самим догадаться, откуда оно, но в последующие попытки они должны были вспоминать, к какой категории оно относится.) Затем участникам обеих групп были предъявлены изображения новых животных, а пока они производили категоризацию, их мозг сканировался. Группа, обученная категоризовать животных согласно правилам, продолжала делать это таким же образом, однако группе, обученной категоризовать животных по памяти, приходилось извлекать информацию о сохранившихся в памяти экземплярах, наиболее похожих на предъявляемые, и относить новое животное к той категории, к которой принадлежал данный экземпляр.

В группе памяти большинство участков мозга, активизировавшихся при выполнении задания, относилось к зрительной коре в затылочной части мозга. Эти данные согласуются с предположением о том, что испытуемые из данной группы полагались на извлечение визуальной информации об экземплярах. У испытуемых из группы памяти наблюдалась и активизация в затылочной части мозга, однако у них также имела место активизация некоторых фронтальных областей мозга. Эти зоны часто поражены у пациентов, испытывающих трудности при выполнении заданий, включающих использование правил. Следовательно, категоризация, основанная на правилах, включает иные нейронные сети, чем категоризация, основанная на сходстве (Smith, Patalano, & Jonides, 1998).

Описанные исследования представляют собой еще один пример взаимодействия между биологическим и психологическим подходом к изучению феномена категоризации. Так, исследования показали, что процессы категоризации, рассматривающиеся как различные на психологическом уровне, как, например, использование экземпляров и использование правил, включают различные механизмы функционирования мозга. В данном примере проявляется паттерн, с которым мы уже неоднократно встречались на протяжении предшествующих глав: различение сначала проводится на психологическом уровне, а затем демонстрируется тот факт, что оно распространяется также и на биологический уровень.