СЕНСОРНО- ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПЮЦЕССЫ 10 страница




 



 


Рис. 3.20. «Жена или теща?»: А. Однозначно «жена»; Б. Однозначно «теша»; В. Неодно­значное изображение.


230


В какой степени наше ожидание увидеть что-либо влияет на содер­жание восприятия? Вообще говоря, такое влияние неоспоримо и зафик­сировано в авторитетных источниках: «In the night, imagining some fear, how easy is a bush supposed a bear» («А в темноте, страшилищами бредя, мы куст принять готовы за медведя» — У. Шекспир, «Сон в летнюю ночь», перевод Лозинского). Тем не менее эксперименты выявляют бо­лее сложную картину. Эпстейн и Рок (Epstein & Rock, 1960) попытались однажды продемонстрировать роль ожиданий, используя варианты классического (введенного в психологический оборот Борингом) изоб­ражения «Жена или теща?» (рис. 3.20). Они изготовили два похожих изображения, одно из которых всегда воспринималось как изображение молодой женщины (Ж), а второе — старой (Т). Вначале испытуемым предъявлялись для распознавания однозначные изображения, причем в фиксированном порядке Ж-Т-Ж-Т и т.д. После примерно 15 таких по­вторений за изображением «Т» неожиданно следовал показ классичес­кой фигуры. Поскольку испытуемые ожидали теперь увидеть молодую женщину, можно было бы предположить, что это ожидание сдвинет ба­ланс восприятия в сторону «жены». Результаты показали, что первой ре­акцией, как правило, был ответ «Теща!». Следовательно, даже в очень специальной ситуации амбивалентного восприятия существуют факто-





 


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 реле­ вантные 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 ак­ тивного 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 скачок до 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 движе­ ния, 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.

Как движения глаз «встроены» в другие виды активности? Рассмот­рим это на примере неожиданного сильного события, скажем, падения предмета со стола или априорно достаточно невероятного попадания самолета в одно из соседних высотных зданий. Сначала такие внезап­ные события затормаживают текущую активность (об этих ранних ком­понентах ориентировочной реакции — см. 4.4.1 и 9.4.3) и запускают пере­распределение тонуса мышц, которое приводит к движению корпуса и головы — синергии поворота в сторону события. В ходе этого движения генерируется одна или несколько длинных саккад, направленных в кри­тическую область, и только потом разворачивается фокальная обработ­ка, ведущая к идентификации события. Фокальная обработка характе­ризуется сравнительно продолжительными фиксациями и саккадами небольшой амплитуды. Если связанные с событием объекты продолжа­ют перемещаться в пространстве, фокальная обработка поддерживается следящими и вергентными (для близких расстояний) движениями глаз. Если случившееся событие носит локальный характер, типа упавшей со стола книги, то здесь окуломоторика тесно кооперирует с движениями рук, как это происходит при большинстве трудовых действий и опера­ций. Коррелятом высокоамплитудных саккад является глобальное пере­мещение руки в пространстве. Зрительной фокальной обработке соот­ветствуют движения кисти и пальцев, приспособленные к особенностям формы предметов.

В этих фазах развертывания ориентировочно-исследовательской
активности легко узнать проявление работы уровней построения движе­
ний
H.A. Бернштейна, хотя сам он не занимался ни движениями глаз, ни
восприятием (см. 1.4.2). Речь идет о четырех описанных им уровнях —
• от А (простейшие защитные и ориентировочные реакции) до D (пред­
метное действие). Не случайно нейрофизиологические механизмы уп­
равления движениями глаз обнаруживают выраженную иерархическую
организацию, включающую как субкортикальные (основание мозга,
средний мозг, базальные ганглии), так и кортикальные (теменные и
фронтальные) структуры. В самое последнее время был достигнут изве­
стный прогресс в диагностике уровня текущей глазодвигательной ак­
тивности. Эти работы демонстрируют связь движений глаз с характером
перцептивной и когнитивной обработки (см. 3.4.2 и 7.4.3).                       235



 


 


О 140 230 420 S6Û 700 840 960 1,120

Длительность фиксации, мс


0 140 280 420 560 700 840 980

Длительность фиксации, мс


1,120


Рис. 3.22. Типичное распределение длительности фиксаций (А) и соответствующих ам­плитуд саккадических движений глаз (Б).


236


Для иллюстрации возможного подхода рассмотрим отношение дли­тельности зрительных фиксаций и амплитуды саккадических движений глаз (Velichkovsky, 2002). Рис. 3.22А показывает типичное распределение длительностей фиксаций водителей, проезжающих путь средней слож­ности в городской среде. Эти фиксации включают в подобном динами­ческом окружении также элементы отслеживания движущихся целей, поэтому они обычно более продолжительны (распределение как бы «ра­стянуто» вправо), чем при рассматривании статичных картин или чте­нии. На рис. 3.22Б показано отношение между длительностью фиксаций и амплитудами саккад. Легко видеть существование трех различных сег­ментов длительности фиксаций. Первый из них (< 90 мс) относительно неинтересен: здесь несколько больших саккад просто не долетают до цели, поэтому глаза останавливаются на мгновение и потом совершают незначительное коррекционное движение.

Фиксации из второго сегмента (от 100 до примерно 300 мс) связаны с саккадами, которые довольно велики (> 4°) — больше, чем размеры радиуса парафовеальной области. Это означает, что такие саккады не могут направляться сколь-нибудь детальной, или «фокальной», репре­зентацией объектов. Поэтому эти фиксации можно рассматривать как проявление низкоуровневого пространственного, или «амбьентного», модуса зрительного восприятия (аналогичного уровню С, или уровню «пространственного поля» Бернштейна). Напротив, продолжительные фиксации (более 300 мс) обычно предваряются и завершаются сравни­тельно небольшими саккадами. Эти саккады перемещают глаза внутри парафовеальной области, что облегчает детальное восприятие и поддер­жание непрерывного внимания. Этот модус обследования сцены может поэтому интерпретироваться как связанный с фокальной обработкой, по крайней мере, того типа, которая нужна для идентификации предметов и событий (уровень предметного восприятия D). Аналогичные сегмен­ты выделяются и при рассматривании сложных статичных изображений,


Рис. 3.23. Варианты фигур, восприятие которых, возможно, определяется характером реально или потенциально осуществляемых по отношению к ним движений.

но при этом (из-за отсутствия «растягивающих» интервалы между сак-кадами следящих движений) границы сегментов сдвинуты в область меньших длительностей фиксаций.

Один из традиционных вопросов в исследованиях восприятия со­стоит в том, в какой степени оно включает сенсомоторные компоненты и, возможно, определяется ими. Накопленные на этот счет данные до­вольно противоречивы. С одной стороны, имеется множество косвен­ных свидетельств влияния движения глаз и локомоции на восприятие. Об этом говорит, например, регистрация движений глаз при восприятии многозначных изображений (см. рис. 3.7,6.3и9.3). Обычно различным вариантам перцептивных интерпретаций в этом случае соответствуют несколько иначе расположенные узоры фиксаций, причем изменение характера движений глаз предшествует смене восприятия (Pomplun, Ritter & Velichkovsky, 1996). Хотя речь идет всего лишь о корреляцион­ных зависимостях, можно предположить, что с помощью частично на­ходящихся под произвольным контролем движений глаз мы научаемся управлять восприятием таких изображений.

Вероятным фактором здесь является внутренняя, идеомоторная активность, позволяющая нам предвосхищать реальные действия и движения. Хорошим примером служат так называемые «фигуры Коп-ферманн», показанные на рис. 3.23. В последовательности этих фигур возрастает вероятность восприятия объемной призмы, а не плоского изображения. Возможная причина состоит в том, что реальная призма может быть увидена как «А» только из определенной позиции полнос­тью обездвиженным наблюдателем. Поэтому предпочтение отдается двумерной интерпретации. В случае варианта «Б» становится возмож­ным двигаться относительно вертикали, и только вариант «В» снимает всякие ограничения на движения наблюдателя33.


Дата добавления: 2019-07-17; просмотров: 24;