СЕНСОРНО-ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПЮЦЕССЫ 5 страница


подавляться22. По-видимому, зрение действительно занимается «иконо­борчеством» — вывод, который предвидел уже Вундт. К тому же, разде­ление двух групп каналов связано, главным образом, с анализом сенсор­ной переработки в сетчатке и в первичных, затылочных отделах коры. Как мы увидим в дальнейшем (см. 3.4.2), восприятие вовлекает и другие структуры мозга, включающие различные субкортикальные области, а также ассоциативные зоны теменных и височных долей.

3.3 Распознавание конфигураций

3.3.1 Традиционные психологические подходы

Важнейшей функцией восприятия является распознавание зрительных и акустических конфигураций, ведущее, в частности, к узнаванию предме­тов и их категоризации, то есть отнесению к той или иной семантичес­кой категории. Проблема механизмов распознавания, или «распознава­ния образов СЕНСОРНО-ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПЮЦЕССЫ 5 страница», является одной из центральных для целого комплекса когнитивных наук: психологии, нейрофизиологии, искусственного ин­теллекта и нейроинформатики. В когнитивной психологии ей прямо или косвенно посвящены десятки монографий и сотни статей. В даль­нейшем мы будем многократно возвращаться к ее рассмотрению из пер­спективы исследований памяти и организации семантической инфор­мации (см., например, 5.1.1 и 6.1.2). Данный раздел посвящен сенсорно-перцептивным механизмам распознавания.

Элементарной предпосылкой того, что некоторый объект вообще будет опознан, является его выделение в качестве фигуры из окружаю­щего фона. Кроме того, при распознавании акцент лежит на индиви­дуальных признаках, таких как цвет поверхности и форма. Про­странственно-ситуативные признаки (положение в СЕНСОРНО-ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПЮЦЕССЫ 5 страница пространстве, ориентация, движение, освещенность) выполняют при распознавании скорее технические функции — чаще всего их параметры лишь учиты­ваются нами для того, чтобы дать инвариантную (константную) оценку индивидуальным признакам. Таким образом, можно сказать, что рас­познавание связано с относительно поздними стадиями восприятия, как бы «надстраивающимися» над процессами динамической простран­ственной локализации (см. 3.1.3).

22 Инерционность восприятия увеличивается при утомлении, когда ослаблены цент­ральные процессы контроля. Это проявляется в увеличении продолжительности после­довательных образов, усилении маскировки и снижении критической частоты слияния 208 мелькании (Леонова, 1984)


В последние годы были проведены систематические исследования законов перцептивной организации, направленные на выяснение при­роды влияющих на выделение фигуры из фона СЕНСОРНО-ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПЮЦЕССЫ 5 страница факторов и их взаимоот­ношений. При этом оказалось, что динамическая локализация в про­странстве служит наиболее фундаментальной основой для такого выделения. Если разные законы перцептивной организации (см. 1.3.1) конфликтуют между собой, «навязывая» разные варианты группировки видимых компонентов сцены, то победителем обычно оказывается фак­тор близости, причем близости в трехмерном пространстве, а не на сет­чатке. Закономерное движение стимулов в трехмерном пространстве также оказывается сильнейшим фактором перцептивной организации. Если пространственно-динамические факторы нейтральны (например, когда в статичной конфигурации расстояния между элементами равны между собой), то второй по силе группой факторов оказывается глобаль­ное сходство, определяемое такими признаками, как окраска СЕНСОРНО-ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПЮЦЕССЫ 5 страница, общая ориентация (для элементов, имеющих выраженную ориентацию) или размеры (зернистость). Только тогда, когда все эти факторы нейтрали­зованы, группировка начинает учитывать особенности и сходство соб­ственно формы элементов.




Рис. 3.12.Различение текстур (А) может быть противоположным по профилю простоты и сложности различению формы (Б) образующих эти текстуры элементов. 209

Очевидное объяснение этих зависимостей состоит в том, что воспри­ятие формы предполагает анализ уже выделенных из фона объектов, тог­да как группировка основана на глобальной оценке сходства без предва­рительного восприятия формы образующих текстуру элементов. Эти два процесса не просто различны, но часто противоположны по чувстви­тельности к отдельным признакам объектов. Так СЕНСОРНО-ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПЮЦЕССЫ 5 страница, хотя буквы «L» и «Т» явно отличаются по форме, образованные из них текстуры лишь с тру­дом отличаются друг от друга (см. рис. 3.12 справа). Напротив, неболь­шие вариации в наклоне «Т» практически не замечаются нами при узна­вании, однако они служат хорошей основой для дифференциации соответствующих текстур (рис. 3.12 слева).


Особенно важную роль в распознавании играют именно процессы спецификации и распознавания формы. Как особая, требующая специ­ального изучения проблема восприятие формы длительное время не осознавалась представителями «импрессионистической» (Эрнст Мах) ассоциативной психологии. Гештальтпсихологи считали восприятие формы первичным фактом восприятия, подчеркивая его «вещный», или предметный, характер. Если тезис о первичности восприятия фор СЕНСОРНО-ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПЮЦЕССЫ 5 страница­мы вызывает сегодня — на основании представленных выше данных о микрогенезе — обоснованные сомнения, то предметность действитель­но представляется весьма важной характеристикой этого класса пер­цептивных процессов, к обсуждению которой мы еше вернемся в кон­це этого раздела (см. 3.3.3).

В психологических подходах последних десятилетий центральное место занимают формальные теории описания структуры перцептив­ных конфигураций. Речь идет о синтаксическом подходе: сначала вы­деляются отдельные элементы (признаки), из которых по определен­ным правилам (грамматикам) строится перцептивное описание конфигурации. Фактически в основу этого подхода положена более ранняя идея Дональда М. Маккая (МасКау, 1950), согласно которой перцептивная сложность (информативность) конфигурации определя­ется числом операций, осуществляемых перцептивной системой СЕНСОРНО-ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПЮЦЕССЫ 5 страница для ее спецификации (см. 2.1.3). Но характер этих элементов и операций над ними по-прежнему остается не вполне ясен23. Одна из наиболее инте­ресных теорий такого рода развивается голландским психологом Э. Ле-венбергом и его коллегами (Leeuwenberg, 1978). Модель постулирует повторения, зеркальные отображения и другие избыточные операции с разными элементами конфигураций, иногда осуществляемые в итера­тивном (повторном) режиме, то есть в ходе нескольких последователь­ных обращений к продуктам процесса кодирования.

Оценка сложности различных перцептивных интерпретаций ис­пользуется для объяснения множества эффектов. Так, можно задать вопрос, почему на рис. 3.1 ЗА мы всегда видим два пересекающихся квадрата, хотя теоретически возможны и альтернативные варианты СЕНСОРНО-ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПЮЦЕССЫ 5 страница, ча­стично указанные в нижнем ряду. Ответ связан с относительной про­стотой процесса конструирования квадрата, для которого нужно по­вторное использование лишь двух элементов — отрезка фиксированной

21 Джулиан Хохберг следующим образом характеризует эти исследования1 «На физио­логическом и психофизическом уровнях идет лихорадочный поиск элементов сенсорно­го анализа (которые учитель Гельмгольца Иоханнес Мюллер назвал "специфическими энергиями органов чувств") и есть упоминания ментальных структур, к которым эти эле­менты должны относиться... Но если Титченер когда-то заявил, что небольшой (по се­годняшним масштабам) финансовой поддержки и пары лет работы было бы достаточно, чтобы поставить все точки над / и черточки на t его варианта СЕНСОРНО-ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПЮЦЕССЫ 5 страница ассоцианистской теории, ..мне что-то не приходилось слышать таких оптимистичных заявлений в последнее вре-210 мя» (Hochberg, 1979, ρ 138).




Потенциальные интерпретации






Прозрачность
низкая высокая






Рис. 3.13. Примеры влияния фигуративной сложности на восприятие: А. Однозначность восприятия потенциально многозначной конфигурации; Б. Эффект глубины в плоском изображении; В. Феноменальная прозрачность.

длины и угла 90°. При других интерпретациях число элементов и раз­нообразие операций с ними возрастает. Точно так же на рис. 3.1 ЗБ нами воспринимается, казалось бы, очень сложная трехмерная конструкция, а не плоский, нанесенный на поверхность узор. В действительности, с учетом высокой избыточности компонентов (они показаны справа), трехмерная интерпретация оказывается более простой, чем двумерная, требующая спецификации множества отличающихся по ряду парамет­ров СЕНСОРНО-ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПЮЦЕССЫ 5 страница элементов. Наконец, на рис. 3.13В слева мы видим плоский двумер­ный паттерн, тогда как справа похожая с точки зрения физических при-



знаков конфигурация распадается на две, причем та из них, которая лежит «сверху», к тому же оказывается феноменально прозрачной, позво­ляющей видеть детали, лежащие «внизу». Мы предоставляем читателю возможность объяснить этот феномен по аналогии с объяснениями, данными выше24. Несколько иной подход будет рассмотрен нами в кон­це данной главы (см. 3.4.1).

В когнитивной психологии существует несколько групп моделей, или теорий распознавания. Только что рассмотренные формальные те­ории восприятия формы служат хорошим введением в эту проблемати­ку. Дело в том СЕНСОРНО-ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПЮЦЕССЫ 5 страница, что наиболее распространенными в настоящее время являются теории признаков и структурные теории распознавания. Фактически они дополняют друг друга: признаки понимаются как ис­ходные элементы, а структурные теории — как правила их объединения. Возникающие «описания» сравниваются с хранящимися в памяти реп­резентациями (эталонами), и в случае совпадения происходит ассоциа­тивная активация соответствующих узлов или областей семантической памяти. Хотя мы часто ориентируемся на отдельные признаки, особен­но при поиске хорошо знакомых объектов, узнавание может происхо­дить и на основании их более целостных комбинаций, как это подчер­кивали гештальтпсихологи.

В силу их чрезвычайной значимости детальной классификации были подвергнуты речевые признаки, различающие отдельные буквы СЕНСОРНО-ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПЮЦЕССЫ 5 страница и, при акустическом предъявлении, фонемы (см. подробнее 7.1.1). Один из ос­новных признаков, различающих фонемы, называется местом артику­ляции, то есть местом перекрытия гортани при произнесении звука: подъемом задней части языка к нёбу, прикосновением языка к губам или соединением губ. Оказалось, что когда в психоакустических экспери­ментах на одно ухо подается звонкая согласная с так называемым пе­редним местом артикуляции [Ь] и одновременно на другое — глухая со­гласная со средним положением артикуляции [t], то ошибки часто комбинируют эти признаки — [р] и [d] слышатся чаще, чем [q] и [к], воз­можно, потому, что глухость (звонкость) сочетаются здесь с передним (либо СЕНСОРНО-ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПЮЦЕССЫ 5 страница, наоборот, более задним) положением места артикуляции. Однако такого рода аргументация наталкивается на трудности. Прежде всего, физические признаки фонем не остаются постоянными и меняются в зависимости от контекста. Далее, восприятие речи вполне возможно в

24 Данный подход можно легко распространить на слуховое восприятия. Один из ре­зультатов изучения избирательного восприятия речи («проблема вечеринки» — см. 2.2.1) состоит в том, что понимание релевантного речевого сообщения на фоне шума определя­ется возможностью его дифференциального описания в терминах локализации, громко­сти, тональности и тембра голоса собеседника. Если при восприятии музыки предъявля­ются короткие и сильные сигналы, замещающие участки мелодии, то последняя воспри­нимается непрерывной с тем большей вероятностью, чем СЕНСОРНО-ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПЮЦЕССЫ 5 страница меньше сходство ее ритмичес­кого рисунка с ритмом последовательности шумов. Иными словами, различие перцеп­тивных описаний шумовых сигналов и мелодии делает шум акустически «прозрачным» 212 (Bregman, 1990).


условиях, исключающих использование традиционных фонематических признаков (например, Remez, Rubin, Pisoni & Carrell, 1981).

Стивен Лупкер (Lupker, 1979) проверил гипотезу, согласно которой восприятие букв при чтении основано на выделении признаков. Ни одна из признаковых моделей при этом не подтвердилась. Напротив, данные хорошо описывались моделью микрогенетического типа — восприятие локальных особенностей букв начинало играть некоторую роль в их раз­личении лишь после восприятия обобщенных очертаний. Эксперимен­ты с маскировкой слов также показали, что она оказывается особенно сильной СЕНСОРНО-ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПЮЦЕССЫ 5 страница, если в качестве маски используются буквы, а не их фрагмен­ты. Это говорит о том, что репрезентация букв может быть наиболее дробным слоем анализа. Существенную роль в распознавании букв иг­рает контекст — распознавание резко улучшается, если этот контекст представляет собой осмысленное слово или, по крайней мере, произ­носимое псевдослово (см. ниже классический эффект превосходства слова — 7.2.1). Эта закономерность играет особенно большую роль в рас­познавании рукописного текста, когда один и тот же графический знак уверенно воспринимается как разные буквы (например, «А» или «Н») в зависимости от контекста.

Вторую группу теорий распознавания образуют так называемые теории шаблонов. Они предполагают наличие в СЕНСОРНО-ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПЮЦЕССЫ 5 страница памяти целостных реп­резентаций, с которыми сравниваются столь же целостные перцептив­ные описания предметов и событий. Идея целостного сравнения под­тверждается многочисленными результатами, свидетельствующими об ускорении опознания в случае общего перцептивного сходства тестово­го и эталонного объектов, а также данными Р. Шепарда и его коллег (на­пример, Shepard & Podgorny, 1978) по мысленному вращению и другим пространственным трансформациям зрительных образов объектов в процессах узнавания (см. подробно 5.3.1 и 6.3.1).

Споры вызывает, впрочем, вопрос о степени абстрактности подобных целостных репрезентаций. Первоначально преобладало мнение, что их детальность, или конкретность, зависит от времени, прошедшего с мо­мента восприятия. Считалось, что при очень коротких интервалах срав­ниваются детальные СЕНСОРНО-ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПЮЦЕССЫ 5 страница репрезентации, удерживаемые в иконической и эхоической памяти, так что распознавание зависит здесь от более или менее точного пространственного (зрение) и временного (слух) наложе­ния конфигураций. Рассмотренные нами выше данные (см. 3.2.1 и 3.2.2), а также эксперименты на так называемую транссаккадическую память (Irwin, 1996) показывают, что уже через сотые доли секунды пос­ле исчезновения изображения или смены точки фиксации в рабочей па­мяти сохраняется лишь относительно абстрактное описание одного-двух воспринятых объектов.

Несмотря на эту сравнительно обедненную постперцептивную ин­формацию, наша память, несомненно, умудряется строить детальные и разнообразные долговременные репрезентации осмысленных предмет­ных сцен. Эти репрезентации, например, оказываются достаточными для „. „


успешного узнавания СЕНСОРНО-ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПЮЦЕССЫ 5 страница тысяч видовых слайдов через недели после их од­нократного показа (Standing, 1973). Важным условием при этом явля­ются целостность и предметная правдоподобность — полностью абст­рактные изображения и предметные сцены, поставленные «на голову» или расчлененные на несколько переставленных кусков, не обнаружи­вают и доли успешности узнавания экологически естественного мате­риала. Интересно, что узнавание предметных сцен оказывается весьма успешным при повороте изображений относительно вертикали, не на­рушающем законы гравитации (Величковский, 19826). Это свидетель­ствует о целостности процессов сравнения, которые явно не сводятся к поэлементному совмещению тестовой сцены и репрезентаций памя­ти (см. 5.2.1). В конце этого раздела мы рассмотрим новые работы, вы­являющие особенности СЕНСОРНО-ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПЮЦЕССЫ 5 страница восприятия интактных предметных сцен, кото­рые, по-видимому, объясняют также и их последующее успешное узнавание (см. 3.3 3).

К группе теорий, допускающих возможность целостного сравне­ния, примыкают теории прототипов, согласно которым при ознаком­лении с элементами некоторого множества испытуемый постепенно выделяет одну или более центральных тенденций — прототипов. По от­ношению к ним и решается вопрос о принадлежности конкретного объекта к данному множеству. С существованием границ между класса­ми объектов, тяготеющим к разным прототипам, связываются обычно эффекты категориального восприятия — два незначительно различаю­щихся в отношении физических признаков объекта, которые попадают в разные классы (категории), кажутся более разными, чем объективно более различающиеся объекты СЕНСОРНО-ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПЮЦЕССЫ 5 страница, попадающие в одну и ту же категорию. Соответственно, во втором случае можно ожидать более быстрое узна­вание различных объектов как одинаковых. Такие эффекты обнаруже­ны при восприятии фонем, назывании оттенков цвета, идентификации сложных зрительных форм и т.д. (см. 7.1.1). Формирование прототипов не сводится к абстрагированию признаков, так как можно подобрать множество объектов, не обладающих признаками будущего прототипа — в отношении различительных признаков прототип будет находиться «между» конкретными образцами.

Относительно слабо изученными остаются механизмы узнавания событий и сложных трансформаций биологических объектов. Более или менее правдоподобные объяснения разработаны здесь лишь для част­ных случаев, например, упоминавшейся выше походки (см. 3.1.2). Осо­бенно большое внимание уделялось СЕНСОРНО-ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПЮЦЕССЫ 5 страница исследованию узнавания наиболее важного «стимула» в нашем окружении — человеческого лица и его эмо­циональных выражений. Эти результаты выявляют асимметрическую зависимость: знакомость (например, в случае фотографий известных политических деятелей) улучшает узнавание эмоционального выраже­ния, но варьирование выражения не оказывает какого-либо однознач-214 ного влияния на узнавание лиц.


Рис. 3.14. Иллюзия Тэтчер." можно сначала сравнить оба изображения при данной ори­ентации, а затем в нормальном и снова в перевернутом положении

Изучение признаков, обеспечивающих узнавание лиц, привело и в этой области к разделению целостных (конфигурационных, связанных со взаимным положением) и локальных признаков, определяемых спе­цификой деталей. В отличие от восприятия обычных предметов и объек­тов СЕНСОРНО-ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПЮЦЕССЫ 5 страница в нашем окружении (и в отличие от процессов чтения в культурах с алфавитной письменностью — см. 7.2.1), узнавание лица в большей сте­пени определяется именно целостными характеристиками, так что даже если в действительности речь идет об изменении некоторого локального признака, испытуемые воспринимают его глобально. Например, изме­нение диаметра зрачка обычно не воспринимается как таковое, а интер­претируется глобально, скажем, как увеличение привлекательности. Це­лостное узнавание возможно только при нормальной пространственной ориентации, как это демонстрирует иллюзия Тэтчер (по имени главы британского правительства, сократившей в свое время финансирование научных исследований). Хотя мы легко можем установить, что изображе­ния на рис. 3.14 не СЕНСОРНО-ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПЮЦЕССЫ 5 страница совпадают между собой в деталях, мы даже отдаленно не можем себе представить, в какой степени на самом деле различаются между собой выражения этих лиц.

Зависимость восприятия «внутренней геометрии» лица от его ори­ентации в пространстве ведет к тому, что при необычной ориентации мы, в известном смысле, становимся функционально слепыми к целостным фигуративным признакам. Эта зависимость имеет общий характер, но в случае лиц она выражена особенно сильно. Особый статус восприятия лиц доказывается существованием прозопагнозии — нейропсихологичес-кого синдрома, который связан с селективным выпадением узнавания преимущественно именно этого класса объектов. Интересно, что воз- 215


можны варианты этого синдрома, когда пациенты не могут зрительно узнавать СЕНСОРНО-ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПЮЦЕССЫ 5 страница даже своих близких родственников и знакомых, но, тем не ме­нее, вполне успешно определяют «по выражению лица» эмоциональное состояние. Как показывают данные клинических наблюдений и мозго­вого картирования, эти формы восприятия, по-видимому, преимуще­ственно связаны с нижневисочными отделами правого полушария.

В нижневисочных отделах коры тоже локализуются процессы, су­щественные для узнавания, а также, что интересно, даже для простой детекции (Grill-Spector, 2004) других категорий сложных зрительных стимулов (см 3 3 3 и 3 4 2) Продолжительные споры относительно того, до какой степени могут быть специализированы процессы вос­приятия формы объектов и как это связано с межполушарными разли­чиями, привели в последнее время к возникновению представления СЕНСОРНО-ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПЮЦЕССЫ 5 страница о своеобразной полуспециализации полушарий. Правополушарные меха­низмы вентрального потока переработки зритетьной информации обеспечивают целостное восприятие лиц, а также участвуют в обработ­ке формы и узнавании повседневных предметов Однако они не вовле­чены сколько-нибудь существенно в процессы восприятия формы букв (в культурах алфавитной письменности) Левополушарные механизмы, напротив, работают скорее с отдельными признаками объектов Они обеспечивают процессы побуквенного чтения и частично участвуют в узнавании повседневных предметов, но не в узнавании лиц Это пред­варительное объяснение подтверждается, в частности, анализом основ­ных синдромов дислексии — нарушения чтения при локальных пора­жениях мозга (см 7 2 2)

3.3.2 Влияние нейронаук и информатики

Многие из числа известных современных теорий распознавания СЕНСОРНО-ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПЮЦЕССЫ 5 страница опира­ются, как мы только что видели, на данные и модели, заимствованные из становящейся все более обширной области нейронаук — нейрофизи­ологии, нейропсихологии и нейроинформатики. Начало переориента­ции психологических описаний восприятия на физиологическую тер­минологию и нейросетевые объяснительные модели было положено открытием нейронов-детекторов признаков стимуляции. Особую изве­стность получила основанная на данных микроэлектродного отведения активности отдельных нейронов модель Нобелевских лауреатов 1981 года Д. Хьюбела и Т. Визела. Согласно этой модели, на разных уровнях зрительной системы последовательно выделяются пятна, линии, углы, а затем и более сложные комбинации элементов контура («вплоть до детектора моей бабушки», как иронически заметила однажды амери­канская СЕНСОРНО-ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПЮЦЕССЫ 5 страница исследовательница восприятия Науми Уайсстейн)

Эти данные, полученные при изучении зрительной системы кура-

ризированных кошек, были использованы в дальнейшем для моделиро-

216 вания различных аспектов зрительного восприятия. Если нейроны вы-


деляют соединения контуров, то почему разные соединения, например типов «Y», «X», «L» или «Т», выделяются с различной частотой? Мате­матическое моделирование описаний трехмерных сцен показало, что такие соединения могут выполнять разные функции, связанные с отне­сением участков, ограниченных контурами, к одним и тем же или к раз­ным предметам Так, особенно часто выделяемое соединение типа «Y» с высокой степенью вероятности представляет собой вершину (впадину) единого объекта с тремя гранями. Напротив, соединение «Т СЕНСОРНО-ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПЮЦЕССЫ 5 страница» скорее свидетельствует о перекрытии одного предмета другим, причем верхняя «перекладина» принадлежит перекрывающему предмету, а центральная «ось» разделяет две поверхности перекрываемого предмета. Как в таком случае быть с участками объектов, не имеющими контуров, но, тем не менее, явно демонстрирующими «телесность», подобно изображенному на рис. 3.15А торсу? Возможно, что в этом случае используется некото­рое сочетание детекции пространственных частот и ориентации Участ­ки гладких поверхностей moi ут моделироваться путем выделения оваль­ных теней и бликов различной величины и ориентации в пространстве (рис. 3.15Б).

На развитие формальных моделей распознавания в последние годы оказывают особенно сильное влияние идеи, возникшие в рамках работ






Рис СЕНСОРНО-ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПЮЦЕССЫ 5 страница. 3.15.Гладкие изменения телесных поверхностей (А) можно аппроксимировать (Б) с помощью множества овальных участков, разной ориентации (по Koendennk & van Doom, 2003)




по машинному зрению, компьютерной графике и нейроинформатике. Пожалуй, наиболее известной в психологии и за ее пределами до сих пор остается возникшая свыше двух десятилетий назад в этом контексте вы­числительная модель зрительного восприятия Дэвида Марра (Магг, 1982). Эта модель постулирует три этапа переработки зрительной инфор­мации. На первом этапе вычисляется грубое, но полное описание изме­нений яркости в локальных участках изображения (в вариантах модели используется также информация о движении и бинокулярной диспарат-ности). Описание строится в терминах алфавита типов изменения ярко СЕНСОРНО-ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПЮЦЕССЫ 5 страница­сти: КРАЙ, ТЕНИ-КРАЙ, ЛИНИЯ, ПЯТНО и т.д., дополненных пара­метрами ПОЛОЖЕНИЕ, ОРИЕНТАЦИЯ, КОНТРАСТ, РАЗМЕР и РАЗМЫТОСТЬ. Марр назвал такое описание первичным наброском, по­скольку оно выделяет контур и подчеркивает слабые изменения яркости, подобно тому как это мог бы сделать художник, делая набросок карти­ны. По отношению к первичному наброску последовательно применя­ются операции группировки и различения, результатом чего является выделение фигуры (объектов) из фона.

Описание формы выделенных из фона объектов осуществляется лишь на более поздних этапах восприятия. Эти этапы были пояснены в рабо­тах Марра значительно менее подробно, чем первичная сенсорная обра­ботка. Первоначально строится так СЕНСОРНО-ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПЮЦЕССЫ 5 страница называемая «двух-с-половиной-мер-ная» (2'/2D) репрезентация предметов. Речь идет о том, что предметы отчасти приобретают телесность, третье измерение, но при этом воспри­ятие остается ограниченным определенным углом зрения, под которым мы их наблюдаем. Собственно трехмерная (3D) репрезентация предметов, не зависящая от специфической точки зрения, строится в последнюю очередь и связана с эффективной «упаковкой» информации в памяти. Характер такой упаковки позволяет понять предложенная Марром и Ни-шихарой гипотеза обобщенных цилиндров. Согласно этой гипотезе, уни­версальными элементами «ментального конструктора» служат обобщен­ные цилиндры — цилиндрические элементы разных пропорций, размеров и ориентации. Спецификация формы предметов примерно соответству­ет микрогенетическому принципу СЕНСОРНО-ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПЮЦЕССЫ 5 страница перехода рт глобальных к локальным системам отсчета. Примером служит репрезентация формы человеческо­го тела, показанная на рис. 3.16. Незначительная модификация парамет­ров составляющих тело цилиндров позволяет описать общие очертания других похожих биологических существ и их движений (см. 3.1.2).

К этой же группе моделей примыкает теория американского психо­лога Ирвина Бидермана (Biederman, 1987), предположившего, что зри­тельная система располагает целым алфавитом таких базовых элементов, которые он называет геонами. Наряду с цилиндрами, этот алфавит вклю­чает еще несколько других простых форм, таких как конусы и паралле­лепипеды. Различные предметы могут составляться из разных элемен­тов. Психофизиологическая реальность подобных элементов не вполне очевидна. Эксперименты с СЕНСОРНО-ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПЮЦЕССЫ 5 страница использованием так называемого прайминга (см. 5.1.3), при которых гипотетические элементы предмета предъявля­лись в некотором иррелевантном контексте непосредственно перед опы­тами на его прямое опознание, не выявили в общем случае ожидавшего­ся ускорения опознания. Поэтому вопрос о возможности некоторой


человек



кисть


Рис. 3.16.Описание сложного объекта с помощью иерархии «обобщенных цилиндров» (по: Магг, 1982).

универсальной, основанной на геометрии декомпозиции предметов ос­тается открытым. Скорее всего такая декомпозиция может быть только результатом развернутого во времени обучения, позволяющего посте­пенно выявить компоненты предмета, которые обладают наибольшей автономной вариабильностью и, таким образом, заслуживают статуса «частей».

С помощью компьютерной графики и других, например акустичес­ких и тактильных, средств СЕНСОРНО-ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПЮЦЕССЫ 5 страница предъявления новой информации и обратной связи о собственных движениях, у наблюдателя можно создать живую иллюзию взаимодействия с динамическим предметным окружением — виртуальную реальность {virtual reality, VR)25. Кроме таких полностью искусственных моделей среды и объектов на практике (в частности, в ус­тройствах отображения информации) широко используется промежу­точная форма представления среды, расширенная реальность {augmented reality, AR). В этом случае восприятие реального окружения совмещается с элементами искусственного окружения, созданного средствами компь­ютерной графики, что дает возможность воспринимать скрытые харак­теристики объектов, такие как внутреннее устройство автомобильного двигателя, положение анатомических структур во время эндоскопичес­кой операции, детальный рельеф местности в тумане и т СЕНСОРНО-ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПЮЦЕССЫ 5 страница.д. (см. 9.2.3).


documentaoiuiab.html
documentaoiupkj.html
documentaoiuwur.html
documentaoiveez.html
documentaoivlph.html
Документ СЕНСОРНО-ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ПЮЦЕССЫ 5 страница