Когнитивная психология тривоас! Москва, 1996 ббк88 C60

1. Существует несколько теоретических подходов к способности че­ловека идентифицировать и обрабатывать зрительные паттерны: гештальт-психология, принципы обработки информации "снизу-верх" и "сверху-вниз", сравнение с эталоном, подетальный ана­лиз, и прототипное сравнение.

2. Гештальт-психологи предположили, что восприятие зрительных паттернов организуется по принципам сходства, близости, направ-ленния, объективной установки, общей судьбы и прегнантности.

3. Опознание паттерна может начинаться с его частей, которые за­тем суммируются (обработка снизу-вверх), или с выдвижения на­блюдателем гипотезы, позволяющей опознать паттерн в целом, а затем — его составные части (обработка сверху-вниз).

4. Эксперименты показывают, что на восприятие объекта значитель­но влияют гипотезы, выдвинутые на основании контекста.

5. Идея сравнения с эталоном предполагает, что распознавание пат­терна происходит в случае точного совпадения сенсорного стиму­ла с соответствующей внутренней формой. Эта идея имеет теоре­тическое и практическое значение, но не может объяснить многие сложные когнитивные процессы, такие как способность правильно опознавать малознакомые формы и фигуры.

6. Принцип подетального анализа гласит, что распознавание паттер­нов происходит только после того, как стимулы будут проанализи­рованы по их элементарным компонентам. Эта гипотеза подтверж­дается результатами неврологических и поведенческих экспери­ментов.

7. Гипотеза формирования прототипов утверждает, что восприятие паттерна происходит в результате сравнения стимулов с абстрак­циями, хранящимися в памяти и служащими в качестве идеализи­рованных форм, с которыми сравниваются стимульные паттерны.

аружение и интерпретация сенсорных сигналов

В теории прототипов предложены две модели: модель центральной тенденции, утверждающая, что прототип представляет собой сред­нее из набора образцов; и м'одель частоты признаков, которая го­ворит, что прототип представляет собой некую форму или резуль­тат суммирования наиболее часто встречающихся признаков. 8. Распознавание зрительных образов человеком включает зритель­ный анализ на входном этапе и хранение информации в долговре­менной памяти.

Ключевые слова

модель частоты признаков

обработка по принципу "снизу-вверх"

обработка по принципу "сверху-вниз"

модель центральной тенденции

общая судьба

концептуально управляемая обработка

обработка, управляемая входными данными

направление

признак

объективная установка

паттерн

распознавание образов

прототип

близость

сходство

аналитический парадокс

Большая часть литературы, рекомендованной к Главе 2, существенна и для этой главы. Другие источники:

Recognition

Распознавание паттерне 1C

Многое ты Можешь наблюдать, просто глядя на это.

— Йог Берра

Каждому известно, что такое внимание.

— Вильям Джеймс

Внимание

Т^огда примерно сто лет назад Вильям Джеймс написал: "каждому из-Ххвестно, что такое внимание", он, тем не менее, дал следующее объяс­нение:

"Это когда разум, охватывает в ясной и очетливой форме нечто, в чем видится одновременно несколько возможных объектов или ходов мысли. Сосредоточение, концентрация сознания — вот его суть. Оно означает отвлечение от одних вещей ради того, чтобы эффективно работать с другими" (James, 1890, pp.403-404).

Сказанное Джеймсом, конечно, не означает, что нам известно все о вни­мании; это было не так в 1890 году, это не так и сегодня. Однако, благо­даря нескольким тщательно продуманным экспериментам по вниманию стало возможным как-то определиться по основным вопросам; за после- * дние десятилетия появилось несколько моделей, представляющих общую перспективу этой проблемы. Эта глава посвящена в основном исследова ниям внимания как составной части обработки информации человеком. Она поделена на три части: в одной рассматриваются обычные явления, связанные с вниманием; в следующей речь идет о моделях внимания и главных достижениях в этой области; а в последней обсуждаются про­блемы и модели внимания.

Мы будем использовать следующее очень общее определение внима­ния: концентрация умственного усилия на сенсорных или мысленных событиях. В исследованиях внимания рассматриваются четыре главных аспекта: пропускная способность и избирательность внимания, уровень возбуждения, управление вниманием и сознание. Мы рассмотрим каждую из этих-тем, но сделаем акцент на первой из них.

Многие современные теории внимания исходят из того, что наблюда­теля всегда окружают мириады признаков. Возможности нашей нервной системы слишком ограничены, чтобы ощущать все эти миллионы вне­шних стимулов, но даже если бы все они нами обнаруживались, мозг не смог бы их обработать, т.к. наша пропускная способность обработки ин­формации ограничена. Наши органы чувств, подобно другим средствам связи, работают вполне хорошо, если количество обрабатываемой инфор­мации находится в пределах их возможностей; при перегрузке происхо­дит сбой.

Современный подход к проблемам внимания возник в 1958 году, когда британский психолог Дональд Бродбент, сейчас работающий в Оксфор­де¹, написал в своей нашумевшей книге "Восприятие и коммуникация", что восприятие есть результат работы системы обработки информации с ограниченной пропускной способностью. В теории Бродбента существен­ным было представление, что мир содержит в себе возможность получе­ния гораздо большего количества ощущений, чем позволяют охватить перцептивные и когнитивные способности человека. Поэтому для того, чтобы справиться с потоком поступающей информации, люди избирательно направляют внимание только на некоторые признаки и "отстраиваются" от остальных. В настоящем обсуждении мы слегка расширим эти пред­ставления.

'Д.Бродбент умер в 1993г.— Ред.

Примеры конкурирующих стимулов

Когда мы рассматривали обнаружение сиг­налов (Глава 2), мы узнали, что наша спо­собность реагировать на некоторый сигнал частично зависит от того, насколько он "чи­стый", т.е. насколько в нем отсутствует шум или "конкурирующая" информация. Если вам случалось ездить на машине по Квебеку (провинция Канады, бывшая фран­цузская колония. — Прим, ред.), то вы очевидно заметили, что основные дорож­ные знаки содержат надписи и на английс­ком, и на французском языке.

Если вы обращаете внимание только на одну из надписей — скажем, на английс­кую,— вы проедете через сложную дорож­ную развязку без всяких проблем; но если вы будете раздумывать над таким состав­ным стимулом и переключать внимание с

ARRET STOP

одной надписи на другую, ваше путешб ствие может стать опасным.

Или представим себе туристическу! фирму, которая из стремления услужит клиентам выпустила календарь, где по. каждым числом стояло обозначение мар шрута:

При таком расположении двух наборо: цифр, зачастую сходной величины, можв' возникнуть напряженность и ошибка — на пример, какая из семерок означает"? янва ря, а какая — номер маршрута?

Долгое время думали, что можно уделять внимание одному признаку только за счет другого. Если мы попытаемся понять несколько сообще­ний одновременно, особенно однотипных, нам придется пожертвовать точ­ностью. Ведя машину, например, мы можем направлять внимание на до­рогу и одновременно слушать радио; но очень трудно одновременно на­правлять внимание более, чем на два признака, если они имеют одну мо­дальность,— например, два зрительных признака или два слуховых.

Наш повседневный опыт говорит нам, что мы больше уделяем внима­ния одним признакам окружения, чем другим, и что те признаки, на кото­рые мы обращаем внимание, как правило поступают в дальнейшую обра­ботку, а те, которые не удостаиваются его, могут не подвергаться даль­нейшей обработке. Каким признакам мы уделяем внимание, а каким нет— это зависит от определенного контроля за ситуацией с нашей стороны ("Обрати внимание, когда будет повтор этого момента, не вышел ли он за пределы поля") и от нашего долговременного опыта (при чтении техни­ческого отчета в поисках конкретного факта). Во всех случаях механизм внимания переключается на одни стимулы, предпочитая их другим, хотя из последних не все обязательно полностью исключаются из внимания:

Внима

А когда я в 80-м году ездила в Барселону...

и там я встречаю эту сексуальную

они могут и отслеживаться, и отфильтровываться. Особенно хорошо это видно на примере слуховых признаков, когда, например, на вечеринке с коктейлем можно слушать голос одного человека, улавливая в то же вре­мя что-то из голосов других присутствующих. Многим из нас случалось замечать, как перескакивает внимание с голоса нашего собеседника на чей-нибудь другой, рассказывающий сочную сплетню. Это довольно лег­ко — настроиться на рассказчика сплетни и одновременно скрывать, что не слушаешь занудную историю своего собеседника о его поездке в Бар­селону. Правда, можно себя раскрыть каким нибудь вопросом невпопад, вроде: "Вы были когда-нибудь в Европе?"

В качестве еще одного примера можно вспомнить сцену из "Мнимого больного" Мольера, когда два персонажа — ипохондрик и доктор —начи­нают говорить одновременно. Вы пытаетесь слушать обоих, но обнару­жив, что только путаетесь, решаете "настроиться" на кого-то одного; дру­гого вы тоже слышите, но не разбираете, что он говорит.

Какие механизмы внимания задействованы в приведенных приме­рах? Здесь можно выделить четыре аспекта:

Ф сознание

Ф пропускная способность и избирательность

4 управление вниманием

4 уровень возбуждения и/или интерес.

•аружение и интерпретация сенсорных сигналов

Во-первых, наша способность к обработке информации ограничена "про­пускной способностью канала". Во-вторых, мы можем в какой-то степени управлять тем, на что обратить наше внимание. Если два персонажа гово­рят одновременно, мы можем выбирать, к кому из них прислушиваться. В-третьих, восприятие событий связано с нашим "уровнем возбуждения", который, в свою очередь, связан с нашим интересом. Наконец, то, на что вы обращаете внимание, есть часть вашего сознательного опыта. Эти че­тыре темы составляют "активный центр" исследований внимания. Рас­смотрим теперь каждую из них отдельно.

Мы начнем разговор о внимании с одного древнего и в то же время нового понятия: сознание. Тема сознания уже давно горячо обсуждается пророками, философами, психоаналитиками и психологами. Вильям Джеймс (1890) сравнивал сознание с избирательной комиссией, выбира­ющей что-либо одно из многих стимулов, причем выбранный стимул при этом выделяется и акцентируется, а все остальное подавляется. Однако, с пришествием психологии, нацеленной на разработку причинно-след­ственных связей поведения, эта тема потеряла свою привлекательность. Но не так давно некоторые ученые обратились к ней снова.

Одним из признаков того, что люди начинают интересоваться сознани­ем, Краудер (Crowder, 1985) считает развитие представлений о кратковре­менной памяти (как отдельной структурной единице в схеме обработки информации). Некоторые ученые по-новому рассматривают замечание Джеймса о том, что первичная память — это "обратная сторона содержи­мого сознания". Кроме того, сознание стало неотъемлемой частью несколь­ких влиятельных теорий памяти, включая пересмотр Тульвингом (Tulving, 1985) его взглядов на эпизодическую и семантическую память.

В общем, под сознанием мы понимаем знание о событиях или стиму­лах окружающей среды, а также знание о когнитивных явлениях, таких как память, мышление и телесные ощущения. Подобно многим важней­шим аспектам интеллектуальной жизни человека, изучение сознания было изгнано из экспериментальной психологии радикальными бихевиориста-ми в первой половине 20-го века, и оно было объявлено эпифеноменом². Усилиями когнитивных психологов (см. Hilgard, 1980; G.Mandler, 1975; Miller, 1980; Tulving, 1985; G.Underwood, 1982) исследования сознания были восстановлены в правах как "важные, полезные и необходимые" (Mandler, 1975).

Возможно из-за того, что эта тема сама по себе не поддается легким аналитическим измерениям, психологи-экспериментаторы не отнеслись к проблеме сознания с тем же пылом, какой они проявили в других облас­тях — например, при изучении слухового внимания. Кроме того, сильно недоставало теоретических моделей, которые могли бы направить иссле­дования в этой области. Исключение составляют публикации Эндела Туль-

²Читателю, интересующемуся этой историей, предлагается обратиться к рабо­те: Ernest Hilgard "Consciousness in Contemporary Psychology", опубликован­ной в выпуске Annual Review of Psychology за 1980г.

винга из университета в Торонто. В одной из своих работ (Tulving, 1985) он предложил выделить три разновидности сознания у человека: аноэтич-ное, поэтичное и автоноэтичное. Каждой из них соответствуют три вида памяти: эпизодическая, семантическая и процедурная. Мы пока отложим подробное рассмотрение этих видов памяти и отметим здесь только самые существенные детали.

Процедурная память связана с тем, как делается нечто — с приобре­тением, сохранением и применением навыков, умений. Семантическая память имеет дело с представлением знаний о мире, а эпизодическая связана с запоминанием лично переживаемых событий. Тульвинг утвер­ждает, что для каждой из этих систем памяти характерен отдельный тип сознания.

Взаимоотношения между системами памяти и типами сознания отра­жены в Табл. 4.1. Аноэтичное сознание иногда называют "незнающим", поскольку оно ограничено во времени текущей ситуацией. Этот тип со­знания позволяет человеку фиксировать признаки окружения и реагиро­вать своим поведением на данную обстановку. Находясь в поэтичном, или "знающем" сознании, человек может осознавать объекты, события и их взаимосвязь при отсутствии этих объектов или событий. Это более символический тип сознания по сравнению с аноэтичным. Самым слож­ным типом является автоноэтичное ("знающее о себе") сознание, кото­рое связано с эпизодической памятью. Такое сознание необходимо для запоминания лично переживаемых событий. Использование автоноэтич-ного сознания помогает воспроизвести лично пережитое событие, факт из своей прошлой жизни. Этот тип сознания, связанный с эпизодической памятью, отличается от других типов сознания (поэтичного и аноэтично-го), которые связаны с восприятием, мышлением, воображением или сна­ми.

Предложенное Тульвингом деление типов сознания и их корреляция с отдельными видами памяти явились важным шагом к тому, чтобы из­влечь исследования сознания из мрака метафизических спекуляций пре­дыдущего поколения ученых и поместить его точно в сердцевину совре­менной психологии памяти и познания. Судьба этой передовой идеи зас­луживает более тщательного рассмотрения. Исследования мозга, особен­но когда это касается сознания и специализации полушарий, захватили умы многих. К этой теме мы сейчас и переходим.

Табл. 4.1. Схема взаимоотношений между системами памяти и различны­ми типами сознания.

Эпизодическая Семантическая Процедурная

Автоноэтичное

Ъ

Неэтичное

Аноэтичное

Давным-давно, в 1869 году французский врач Поль Брока (по имени кото­рого назван участок мозга, связанный с речевыми функциями) открыл, что закон симметрии тела не применим к работе мозга. У пациентов с поврежденным левым полушарием мозга происходит замедление и зат­руднение речи, но аналогичные повреждения правого полушария не вы­зывают речевых нарушений. Исследования Роджера Сперри и его коллег (Sperry, 1968, 1974) дали новые свидетельства асимметрии мозга. Рабо­ты Сперри, удостоенные нобелевской премии в 1981 году и получившие название "исследования расщепленного мозга", проводились на пациен­тах с рассеченным мозолистым телом. Мозолистое тело соединяет два мозговых полушария, и посредством разрезания волокон мозолистого тела можно купировать некоторые виды эпилепсии. Пациенты, подвергнутые этой процедуре, давали редкую возможность изучить обработку инфор­мации в каждом из полушарий. Так, например, в одной серии эксперимен­тов испытуемому с завязанными глазами давали пощупать объекты пра­вой рукой. Сенсорная информация, обнаруженная правой рукой, должна идти в левое полушарие, управляющее генерацией речи. В условиях, ког­да мозолистое тело пациента рассечено, он все равно может определить название предмета, находящегося у него в правой руке. Однако, если объект находится у него в левой руке, импульсы от которой обычно идут в правое полушарие, где функции генерации речи как правило не локали­зованы, то пациент не способен назвать этот объект.

Для изучения сознания результаты этого исследования означали, что у человека могут работать два типа сознания: одно — для речевого зна­ния и обработки информации в левом полушарии, а другое — для про­странственных функций, локализованных в правом полушарии. (Допол­нительную информацию можно найти в: Gazzaniga, 1970; Jaynes, 1976; Ornstein, 1977; Springer and Deutsch, 1981.) Орнштейн утверждал, что неодинаковым развитием двух полушарий можно объяснить ряд фунда­ментальных интеллектуальных различий между индивидуумами. Одни люди проявляют необычные вербальные способности, а другие лучше справляются с механическими и пространственными законами. Не связа­ны ли эти различия с доминированием левого или правого полушария? Орнштейн также полагал, что в Западных культурах выделяются логи­ческое мышление, чтение и вербальная обработка информации, тогда как в других культурах — особенно Восточных — акценты ставятся на тех формах сознания, которые основаны на интуиции и инсайте³.

Один из путей анализа сознания заключается в том, чтобы провести различие между материалом, который постигается нами непосредствен­но, и материалом, который лежит на более скрытом уровне.

Уровни сознания. Видимо, каждое из пяти чувств имеет отношение к различным уровням сознания. Рассмотрим, например, осязание. Прежде, чем прочитать предыдущее предложение (и, следовательно, направить свое внимание на это чувство), вы, наверное, не ощущали веса вашей одежды или давления очков на виски и переносицу, или ограниченную обувью подвижность пальцев на ноге, или давления на ваши ягодицы. Тем не менее, когда ваше внимание направлено на какое-то из этих ощущений,

Сознание специфич­ность ПОЛ] шарий

³Инсайт — внезапное озарение разума, мгновенное усмотрение решения про­блемы.— Прим. ред.

вы начинаете осознавать их. Видимо, мы не только можем направлять на что-то наше сознание, но в повседневной жизни проходим через различ­ные для каждого чувства уровни сознания. Иногда мы так сосредоточены на какой-то мысли, что все остальные мысли и ощущения просто исклю­чаются. Мы "захвачены мыслью". Большая часть нашей психической энер­гии в таких случаях направлена на что-то одно. В другие, менее напряжен­ные моменты, когда наше внимание более или менее распылено, оно мо­жет охватывать много ощущений.

Внутренние явления, например, воспоминания, также имеют отноше­ние к нескольким уровням сознания. В то время как вы читаете эту главу, ваше осознанное мышление занято в первую очередь идеями сознания, но вполне возможно, что на информацию, содержащуюся здесь, накладыва­ются другие мысли и воспоминания. Иногда эти посторонние мысли быва­ют настолько сильны, что вы можете прочитать много страниц и не по­мнить ничего из "прочитанного".

Тема глубины воспоминаний и сознания прошла в психологии бурную историю — от убеждения Э.Б.Титченера, что предметом психологии дол­жно быть изучение сознания, до заявления Джона Уотсона (John Watson, 1913) о том, что "настало то время, когда психология должна отвергнуть всякие ссылки на сознание", и затем — к Зигмунду Фрейду, утверждав­шему, что тема сознания и подсознательного является центральной для понимания нормальной и анормальной личности.

Рассматривать сознание в контексте внимания имеет смысл потому, что оба они имеют одно общее свойство — ограниченную пропускную способность. Как следует из предыдущего обсуждения, в течение некото­рого времени только ограниченное количество информации может быть объектом нашего внимания или обрабатываться нами. Общепризнано так­же (хотя и трудно найти этому эмпирическое подтверждение), что мы можем какое-то время удерживать в сознании только что-нибудь одно.

Мандлер (Mandler, 1974) утверждал, что ограниченная емкость крат­ковременной памяти, объем непосредственной памяти, ограниченные воз­можности оценочных суждений и т.п.— все это можно отнести на счет ограниченного объема сознаваемого содержания. В рамках информацион­ного подхода существует всего несколько серьезных теоретических работ по сознанию. Автор одной из них (Shallice, 1972) утверждает, что повто­рение информации в памяти и селективное внимание предполагают учас­тие сознательного процесса. Он также полагает, что сознание выполняет двойную задачу: оно выбирает, какая система действия будет доминиро­вать, и устанавливает для нее цель.

Найссер (Neisser, 1976) критически относится к мнению, что сознание ограничено в какое-то время одним предметом; он утверждает, что такой вывод может быть следствием культурных особенностей и что сама идея

^ужение и интерпретация сенсорных сигналов

"одного предмета" весьма неопределенна (можно спросить, например, "Сколько объектов я осознаю, когда слушаю оркестр, смотрю балет, веду машину или занимаюсь любовью?") (стр. 104):

"Тема сознания и внимания очень сложна, и надежные данные добываются с трудом. Одна из причин столь плохой разра­ботанности этой области состоит в том, что в связи с ней трудно поставить такие вопросы, которые можно было бы подвергнуть экспериментальному изучению. Но вопреки своей сложности, эта тема слишком важна, чтобы долго оставаться в тени."

Пропускная способность и избирательность внимай

То, что мы избирательно направляем наше внимание на некоторую часть всех имеющихся признаков, очевидно из многих обычных ситуаций, вроде тех, что описаны выше. Причина, по которой мы направляем внимание избирательно на некоторые признаки, часто приписывается недостаточ­ной пропускной способности канала или нашей неспособности обрабаты­вать все сенсорные признаки одновременно. Такое представление предпо­лагает, что где-то в переработке информации есть "узкое место", частично обусловленное неврологическими возможностями. В Главе 10 мы будем описывать фовеальное зрение, в котором четкое восприятие объектов воз­можно лишь в пределах узкого угла зрения. Однако, что касается количе­ства информации, на которое мы реагируем и которое запоминаем, здесь, видимо, есть дополнительное сенсорное ограничение.

В рамках информационного подхода было предложено несколько моде­лей, в которых определены функция и локализация этого узкого места (Hernandez-Peon, 1966; Deutsch and Deutsch, 1963; Reynolds, 1964; No­rman, 1968, 1976). В одной из этих моделей (Рис.4.1 А), связанной с име­нем Бродбента, предполагается, что узкое место находится на этапе пер­цептивного анализа или непосредственно перед ним: некоторая "обойден­ная вниманием" часть информации просто не передается для дальнейшего перцептивного анализа. Согласно другой модели (Рис.4.1В), описанной в публикации Дойча и Дойча, узкое место находится на этапе выбора ответ-

Рие. 4.1. Две /

дели избирате ного вниман, Адаптировано Kahneman (19/

Сенсорная

регистрация

и хранение

Перцеп­тивный анализ

Выбор

ответной

Сенсорная

регистрация

и хранение

Перцеп­тивный анализ

Выбор ответной

Вниман. 1

ной реакции или непосредственно перед ним. Согласно этой модели, пер­цептивному анализу подвергается вся информация, но только на часть ее вырабатывается ответная реакция.

В нашем примере с пьесой Мольера Модель А, называемая также мо­делью фильтра, предсказала бы, что сообщение, не обратившее на себя внимания, не было декодировано при перцептивном анализе; в результате оно не было "услышано"; а согласно Модели В, оба голоса были "слыш­ны", но только на один из них была выработана ответная реакция. В сле­дующем разделе мы обсудим эти теории более подробно. Исследования избирательного внимания и пропускной способности проводились на матери­але слуховых и зрительных сигналов.

"Удивительно то, что испытуемые справляются успешно с самыми разными текстами, хотя они и признают это очень трудным делом. Поскольку оба сообщения читает один диктор, нет признаков, помогающих различить голо­са, как в обычной жизни при разговоре на вечеринке. И кроме того, когда оба сообщения записываются на пленку, а затем воспроизводятся через наушни­ки, все бинауральные признаки направления также отсутствуют" (Cherry, 1966).

Давайте подумаем, каким когнитивным механизмом можно объяснить эти результаты. Нет оснований полагать, что на сенсорном уровне уши получали неодинаковую стимуляцию. Как и нет никаких свидетельств, что одно из сообщений не достигало слуховой зоны коры мозга. Следователь­но, объяснение селективного внимания мы должны искать в парадигме обработки информации, которая объяснит нам, как сообщения контроли­руются вниманием и как получается, что неконтролируемые сообщения иногда обрабатываются. Некоторые из таких моделей мы рассмотрим позже.

Внимав 1