Сенсорно-тоническая теория поля

Теория предложена американскими иссле­дователями Уопнером и Вернером (1952) для интерпретации большого количества фактов и феноменов пространственного восприятия, рассматриваемого как резуль­тат интеграции всей совокупной сенсор­ной информации -- исходящей как от объекта, так и от самого субъекта. Всякое восприятие есть отношение между психо­физическим стимулом и состоянием ор­ганизма и имеет сенсорно-тоническую природу. Эта система обычно находится в равновесии, а при нарушении этого состо­яния стремится восстановить его путем изменения одного из параметров. При по­стоянном стимуле это происходит за счет изменения состояния организма, которое может выражаться в формах как сомато-тонической, так и перцептивной актив­ности. Таким образом, позно-двигательная система наблюдателя рассматривается как неотъемлемый компонент перцептивной системы, определяющий взаимное поло­жение субъекта и объекта восприятия, хотя природа сенсорно-тонического события остается скорее гипотетическим конструк­том, чем психофизиологическим фактом. Теория фиксированной установки. Пред­ложенная грузинским психологом Д.Н. Уз­надзе, эта теория делает попытку объяс­нить организующую роль предшествую­щего опыта в форме потребностных или предметных ожиданий, преднастроек, большей частью неосознанных по отноше­нию к актуальным (ситуационным) сен­сорным данным. Экспериментальной ос­новой теории послужили эксперименты с фиксированной установкой, проводимые на материале восприятия веса, звуков, вели­чины и т. д. После многократного предъ­явления пары стимулов, различавшихся по критическому параметру, испытуемый получал идентичные стимулы, которые воспринимались как неравные. Иллюзия имела либо контрастный (чаще при коли­чественных восприятиях), либо ассимиля­тивный (для качественных восприятий) характер. Обнаружен эффект переноса установочных влияний на другую модаль­ность. В итоге в теории Узнадзе установка

3.2. Восприятие

рассматривается не как непосредственная субъективная обработка сенсорного воз­действия, а как определенная интенцио-нальная активность субъекта в определен­ной ситуации [Узнадзе, 1961; Натадзе, 1960]. Теория перцептивной готовности. В рам­ках теории, сформулированной американ­ским психологом Дж. Брунером (1957), восприятие рассматривается как процесс категоризации: поступивший сигнал сли­чается с соответствующим образом (лучше или хуже) «подготовленной» категорией, которая определяет условия, необходимые для подтверждения или опровержения перцептивной гипотезы. Стратегии процесса решения включают несколько стадий: пер­вичную, грубой категоризации, поиска дополнительных признаков, промежуточ­ной и окончательной проверки. На готов­ность категорий оказывает влияние кон­текст, степень знакомства с объектом и актуальные потребностные установки. Предлагается четыре механизма — прото­типы нейрофизиологических процессов. обеспечивающие перцептивную готов­ность: группировка и интеграция (по типу клеточных ансамблей Хэбба); упорядоче­ние альтернатив; установление соответст­вия и блокировка «входов». Психологи, которые объединились вокруг данного теоретического подхода, получившего на­звание «Новый взгляд» (Постман, Лачинс, Шериф и ряд других), внесли существен­ный вклад и в экспериментальное иссле­дование процессов перцептивной установки, широко применяя процедуру тахистоско-пического предъявления стимулов (рисун­ков, слов), имеющих разную субъективную вероятность.

Теории активного восприятия

Моторная теория восприятия. Важная роль моторной активности в восприятии, особенно в зрении и гаптике (активном осязании), признавалась многими иссле­дователями (Гельмгольц, Сеченов, Ланге, Шеррингтон, Хэбб и др.). Однако на вопрос о специфическом вкладе моторики в формирование и функционирование чувственного образа они давали разные ответы. Одна из крайних позиций, рассмат-

ривающая позно-кинестетические ощуще­ния в качестве источника и основы прост­ранственного и гностического чувствен­ного образа, получила название моторной теории восприятия. В ее основе — извест­ные факты о процессах ощупывания и рас­сматривания в целях опознания, когда пальцы следуют по граням предъявлен­ного объекта, а глазные фиксации распре­деляются на углах и контурах фигур и на наиболее значимых и информативных зо­нах объекта, что особенно явно выражено у детей и для нового, незнакомого объекта. Д. Нотой и Л. Старк [1974], например, установили, что при рассматривании сюжетной картинки в целях запоминания человек вновь и вновь перемещает взор по одному и тому же стабильному маршруту, различающемуся у разных людей. Различ­ные картинки вызывали разные пути ос­мотра у одного и того же наблюдателя, которые воспроизводились и в процессе ее узнавания. Согласно выдвинутой ими гипотезы, во внутреннем отображении объекта (в памяти) его отдельные элемен­ты связаны между собой в последователь­ность («кольцо признаков») следами тех движений глаз, которые необходимы для перехода от одного элемента к другому.

В.П. Зинченко и Б.Ф.Ломов [1960] высказали мнение, что движения глаз могут выполнять как вспомогательные (ориентировка, поиск, установка глаза в оптимальное для приема информации положение), так и гностические (измерение, контроль, построение образа и опознава­ние) функции. Не уточняется, однако, каким образом информация о сокращении внешних глазных мышц, отражающая перемещение органа зрения в эгоцентри­ческой (глаз—голова) системе координат, может перекодироваться в координаты внешнего пространства в единой метрике со зрительной информацией. Б.Х. Гуревич [1971], следуя традициям Сеченова и Шер-рингтона, предположил существование генерализованного проприоцептивного отображения окружающего пространства, которое позволяет, в частности, достаточно точно ориентировать движения глаз даже в случае полной темноты.

В настоящее время под напором много­численных экспериментальных данных

3. ПОЗНАНИЕ И ОБЩЕНИЕ

ряды сторонников этого афферентного (inflow) варианта моторной теории восприя­тия значительно поредели. Большее число приверженцев данной теории либо следуют в русле иннервационной, или эфферент­ной (outflow), концепции (Гельмгольц, Хольст и Миттельштадт, Сперри), либо вовсе отказываются определить источник дополнительной, экстрарецепторной ин­формации (см. [Грегори, 1970]).

Праксеологический подход к развитию восприятия. Решение фундаментальных проблем восприятия может быть найдено при изучении процесса его развития в онтогенезе. Придерживаясь этой принци­пиальной точки зрения швейцарский пси­холог Ж. Пиаже (1961) предложил рассмат­ривать развитие восприятия как опреде­ленного рода деятельность, организующую и обогащающую взаимосвязи между элементами в сенсорном поле. Много­численные экспериментальные данные, полученные в рамках этого направления исследований на детях разного возраста, позволили выделить стадии развития вос­приятия, его тенденции и формы деятель­ности.

Первоначальная недифференцирован-ность перцептивного поля приводится в соответствие с внешнедвигательной актив­ностью ребенка, которая, сталкиваясь с неизменными свойствами вещей, порож­дает сенсомоторные схемы перемещения в среде и манипулирования с объектами.

Согласно Пиаже, развитие восприятия происходит на протяжении всего детского возраста, все больше обогащаясь опытом разнообразной перцептивной деятельности и преодолевая эффекты поля, двигаясь в направлении константного и категори­ального образа, который, однако, всегда слишком ситуативен по сравнению с на­учным понятием.

Открытому в исследованиях этого на­правления эффекту центрации (субъектив­ной переоценки фиксируемого объекта или фрагмента) придается всеобщее зна­чение. Он дает ключ к объяснению оши­бок и иллюзий восприятия и открывает доступ к измерению адекватности воспри­ятия по степени его

Восприятие как действие. Развиваемая в отечественной психологии с 50-х гг.

теория восприятия основывалась на прин­ципиальном признании рефлекторного строения психических процессов и отра­жательной природе чувственного образа. Считается, что фундаментальная роль в формировании адекватного образа внеш­него объекта, который не дан изначально, принадлежит практической деятельности субъекта с этим объектом. Таким образом, активность воспринимающего субъекта понимается прежде всего как внешнедви-гательная активность. Даже в случае дис­тантного, например зрительного, воспри­ятия движение привносит пространствен­ную размерность в поток поступающих на рецепторную поверхность сенсорных дан­ных, относя их к объективным свойствам воспринимаемой обстановки или элемента среды, а не крецепторньш событиям. Эта важнейшая функция движений — функ­ция объективации (опредмечивания образа) очень наглядно демонстрируется в ситуа­циях инструментального, т. е. опосредо­ванного различного рода промежуточными звеньями (инструментами, системами уп­равления, информационными индикато­рами) восприятия. Изменение привычных, естественных соотношений рецепторного органа со средой, вызванное, например, ношением перед глазом смещающих или инвертирующих сетчаточное изображение призм, может быть компенсировано доста­точно быстро, но только при наличии ак­тивных движений наблюдателя, сохраня­ющего возможность контролировать визу­альные последствия этих движений [Рок, 1980; Логвиненко, 1981].

Восприятие изначально выступает как задача, решение которой побуждается определенной потребностью и целью. Решение этой задачи представляет собой поведенческое или познавательное действие, включающее ориентировочные, предметно-образные и исполнительные компоненты. Посредством эффекторного (в широком смысле) звена деятельности возникающий образ постоянно соотносится, «уподобля­ется» своему источнику — реальному объ­екту или ситуации, за счет чего и достига­ется его адекватность, степень которой определяется уровнем сформированности функциональных единиц восприятия и ситуа­ционной спецификой деятельности.

3.2. Восприятие

Проведенный в рамках данного под­хода цикл онтогенетических исследований [Запорожец и др., 1967; Венгер, 1969] выя­вил следующее: исходно перцептивные действия имеют у детей форму манипули­рования, опробования, обследования, изменения, наложения и т. д., что обеспе­чивает во внешнедвигательном плане се­лекцию и организацию сенсорных данных, необходимую для достижения актуальной цели. Процесс сенсорного развития пред­стал как последовательное укрупнение перцептивных эталонов, или оперативных единиц восприятия, развитие способности к выполнению операций в плане образа (сравнение, оценивание, поиск, опозна­ние) при редуцировании собственно мо­торной активности. Этот путь проходит и формирование новых, сложных опознава­тельных действий у взрослых людей [По­дольский, 1978]. Принципиальное значе­ние в перцептивном развитии отводится опосредованному взрослыми усвоению и последующей интериоризации общественно-исторических знаний и умений, в отличие от Пиаже, понимавшего развитие как саморазвивающийся адаптивный процесс.

Роль эффекторного звена перцептив­ной системы была изучена также в отно­шении слухового восприятия, сенсорный орган которого абсолютно иммобилен, что существенно отличает его от органов зрения и осязания. В цикле исследований, про­веденных под руководством А.Н. Леонть­ева [1959], включение активной вокализа­ции (пропевание) в процесс слушания позволило существенно снизить пороги звуковысотного различения. Удалось экс­периментально доказать, что такая функ­циональная система сохраняет свою эф­фективность и при подключении вокаль­ного аппарата к ощущению вибрации или при передаче моторных функций тони­ческим изменениям кисти руки. В сфор­мированном слуховом восприятии эти моторные звенья не исчезают полностью, а приобретают форму скрытой артикуля­ции или вокализации. Следовательно, даже для слуха моторика составляет неотъ­емлемую часть прецептивной системы, обеспечивая избирательное, уподобитель­ное взаимодействие субъекта с восприни­маемым объектом.

В цикле экспериментов, проведенных под руководством Ю.Б. Гиппенрейтер [1978], были изучены формы включения глазодвигательной активности в решение разнообразных познавательных задач -как зрительных, так и общедвигательных — взрослыми людьми, чье восприятие уже в достаточной степени сформировалось. Показано, что движения глаз, хотя и в редуцированной по сравнению с детьми форме, участвуют в решении любых задач, в том числе и мыслительных (см. [Тихо­миров, 1969)], но их специфические пара­метры зависят от типа задачи, ее конкрет­ных условий и фазы решения. В систему управления взором включены также дви­жения руки и головы, что позволяет пере­распределять их функции. В помощью особого приема — регистрации фиксаци­онного оптокинетического нистагма -удалось выявить тоническую форму гла­зодвигательной активности, которая со­провождает перцептивные преобразования в условиях относительно неподвижного взора.

Глазодвигательная активность сохраня­ется и тогда, когда она, кажется, не вы­полняет никой целесообразной функции, например, при длительной стабилизации изображения относительно сетчатки глаза [Белопольский,1985; Зинченко, Вергилес, 1969; Ярбус, 1965]. Однако в данном слу­чае перцептивный эффект движений глаз проявляется в движении фокуса внимания по стабилизированному изображению, что обеспечивает решение разнообразных пер­цептивных задач даже при таких условиях их предъявления.

Ряд исследований был проведен с исполь­зованием техники псевдоскопии, когда две призмы перед глазами меняли знак бино­кулярной диспаратности на противопо­ложный. Когда псевдоскопический эффект, состоящий в обращении рельефа объектов, входит в противоречие с предметными нормами восприятия, то происходят удиви­тельные трансформации, причем всегда -в сторону придания сцене наибольшего правдоподобия, даже если для этого тре­буется существенная модификация сенсор­ного паттерна [Столин, 1976].

Подытоживая эти исследования, А.Н. Леонтьев [1982] призывал к отказу от

3. ПОЗНАНИЕ И ОБЩЕНИЕ

традиционной постановки проблемы вос­приятия как восприятия объекта. Он счи­тал, что данная проблема «должна быть поставлена и решена как проблема психо­логии образа мира» [там же, с. 37]. Это означает, что образ восприятия является сознательным образом, охватывающим все многообразие окружающего предметного мира, существующего в объективном пространстве и времени. При этом осмыс­ленность образов, их категориальность не прибавляется каким-то образом к пер­вичным перцептам, а включается в созна­тельный образ изначально как его неотъ­емлемая характеристика. Усваиваемые отдельным индивидом понятия, знания, выработанные общественной практикой, воспринимаются как объективно сущест­вующие, образуя «пятое квазиизмерение» воспринимаемого мира. Более подробно идея «образа мира» обсуждается С.Д. Смир­новым [1985].

Информационно-когнитивный подход к восприятию

Бурное развитие вычислительной тех­ники привело к тому, что в середине 60-х гг. возникла современная разновидность функционального подхода, ассимилиро­вавшая идею стадиальности (фазности) восприятия и взявшая на вооружение компь­ютерную метафору — описание процесса восприятия в терминах приема, хранения и переработки информации, на основе которой принимается решение об ответ­ной реакции. Существенное влияние на работающих в этой парадигме исследова­телей оказали современные нейрофизио­логические открытия детекторов и специа­лизированных каналов обработки признаков.

Исходным пунктом когнитивистской модели восприятия является предположе­ние о докатегориальном, первичном опи­сании стимула в сенсорной памяти, хра­нящемся там в неизменном виде в тече­ние нескольких десятком миллисекунд после окончания стимуляции. Гипотеза о существовании инерционности сенсор­ного воздействия не нова (например, теория перцептивного момента), но она получила новую жизнь после опытов Дж. Сперлинга

по методике частичного ответа. Предпола­гается, что такая «иконическая» (для зре­ния) или «эхоическая» (для слуха) кратко­временная память содержит всю информа­цию о стимуле, считывание и обработка которой составляет содержание следующих этапов восприятия. В терминах У. Найс-сера эти стадии носят название предвни-мательной и внимательной обработки. Перцептивные операции кодирования-декодирования, селекции, поиска, интег­рации, категоризации и др. представляются в виде отдельных функциональных блоков, связанных между собой последовательно в целостную структуру.

Поскольку функциональные блоки принято рассматривать как самостоятель­ные автоматизированные операции, про­текающие в микроинтервалы времени и обеспечивающие кажущуюся одномомент-ность восприятия, адекватный экспери­ментальный подход состоял в применении хронометрического метода анализа (время реакции) и временного контроля за после­довательностью стимулов в пробе. Широ­кое применение нашли методики прямой и обратной маскировки [Бахман, 1989; Breitmeyer, 1984], метаконтраста [Колеркс, 1970], быстрого последовательного предъ­явления (Интрауб, 1979; Поттер, 1975), предустановки [Posner, 1978], зрительного поиска (Трисман, Джелад, 1982), фланки­рования (Эриксон, 1977), бинаурального и дихоптического предъявления и др.

Огромная популярность этого подхода на протяжении 15—20 лет, подкрепленная ясной схемой анализа и детальной прора­боткой экспериментальных приемов, при­несла лавину новых эмпирических данных и закономерностей, часто весьма впечат­ляющих (см. [Величковский, 1982; Солсо, 1996; Линдсей, Норман, 1974]). В послед­нее время, однако, преимущества данного подхода потеряли былую привлекатель­ность в силу ряда причин. Во-первых, вос­производимость и прогностические воз­можности полученных данных оказались очень невысокими. Небольшое изменение условий эксперимента или параметров сти­мулов нередко приводило к качественно иным результатам, что не способствовало их генерализации и выделению механиз­мов перцептивного процесса. Во-вторых,

3.2. Восприятие

слишком сильным оказалось влияние субъективного фактора: знакомости с предъявляемым объектом, установки на категорию стимула или ответа, стратегии перцептивной деятельности -- словом, всего того, что принято относить к актив­ности, произвольности или вниманию субъекта. Поэтому простые модульные модели стали усложняться, допуская как прямые, так и обратные связи в структуре функциональных блоков, гибкость, а по­тому и неоднозначность итогового ответа. Наконец, сами исходные предпосылки этого подхода вызвали разочарование у многих его былых приверженцев (см., на­пример, [Найссер, 1981]) в силу искусст­венности той реальности, восприятие ко­торой пытались описать, а также из-за невозможности сконструировать созна­тельный избирательный чувственный образ в ходе акта последовательной обра­ботки стимульной информации, имею­щего четко определенное начало (предъ­явление стимула) и конец (реакция).

Экологический подход к восприятию

Совершенно очевидно, что экспери­ментальное исследование восприятия в его традиционном виде, с жесткими требова­ниями к выделению и описанию стимуль-ных переменных и ответных реакций, ис­кусственностью самих предъявляемых для рассматривания объектов (точки, линии, контурные фигуры или рисунки) и усло­вий наблюдения (неподвижный наблюда­тель, обедненная внешняя обстановка), существенно сужает возможность переноса получаемых данных на реалистические условия наблюдения. Хотя идеи экологи­ческой валидности признаков удаленности (Брунсвик, 1956), проблемы восприятия событий [Johansson, 1950], поверхностей (Бек), причинности (Мишотт) обсужда­лись начиная с 50-х гг., наибольший вклад в исследование и теоретическое оформле­ние экологического подхода к восприятию как самостоятельного научного направления внес американский ученый Дж. Гибсон [1988].

Принципиальная установка этого под­хода состоит в том, что восприятие сущест-

венным образом определяется условиями обитания и способом жизнедеятельности того или иного животного или человека. Объектом восприятия является не пустое геометрическое пространство, оно абстракция, а окружающий мир, который лучше описывается в терминах среды, по­верхностей и веществ. Соответственно свет распространяется в среде по законам не геометрической, а экологической оптики, существуя в форме объемлющего наблю­дателя оптического строя.

Воспринимаются экологические объек­ты, которые всегда что-то значат для на­блюдателя. Это — опора, прежде всего земная, открытое пространство или укры­тие, изолированный или прикрепленный объект, изогнутости, выпуклости, щели и т. д. Существуют и искусственные объ­екты, специально созданные для показа (рисунки, киноизображение), сохраняю­щие некоторые свойства реальных объек­тов.

Таким образом, из взаимодополнитель­ности окружающего мира и субъекта жиз­недеятельности следует, что не стимул, а содержащаяся в экологическом мире «информация» является потенциальным источником для восприятия, ее «возмож­ностями». (Оба выделенных термина упо­требляются Гибсоном в новом, нетрадици­онном смысле.)

Теорию Гибсона иногда называют (с его подачи) теорией непосредственного вос­приятия (directperception). Непосредствен­ность понимается им в том смысле, что в объемлющем оптическом строе существуют инварианты всех возможных деталей или объектов окружающего мира и для их вос­приятия не требуется какого-то опосреду­ющего процесса в виде предустановки, гипотезы, ассоциации, логического вывода или чего-то другого. Понятие инварианта играет важную роль в представлениях Гиб­сона о механизме и развитии восприятия, в его терминах — о процессе извлечения оптической информации о возможностях. Хотя структура поверхностей при неизмен­ности их компоновки позволяет делать правильные оценки удаленности, расстоя­ния, наклона и т. д., более общим случаем является восприятие в условиях изменяю­щейся компоновки. Такие изменения вы-

3. ПОЗНАНИЕ И ОБЩЕНИЕ

зываются движениями наблюдателя или внешними процессами, но именно вос­приятие этих инвариантных преобразова­ний — событий — позволяет получать все более полную информацию об объектах окружающего мира и о самом наблюдателе.

Восприятие осуществляется активным наблюдателем. Активность понимается Гибсоном как свобода, во-первых, в выборе длительности наблюдения и, во-вторых, в осуществлении разнообразных собствен­ных движений — глазами, головой, тор­сом, ногами (локомоции) или посредством управления движущимся средством (авто­мобилем, самолетом) по отношению к вос­принимаемому объекту. Неясный, неотчет­ливый образ можно уточнить и прояснить, если посмотреть на объект подольше, изменить ракурс рассматривания или по­дойти к нему поближе. Тем самым проис­ходит принципиальная переформулиров­ка традиционных проблем психологии вос­приятия, ориентированных на объяснение одномоментной структуры образа на ос­нове избирательного набора воздействую­щих стимулов. Согласно Гибсону, предме­том психологии восприятия является выделение инвариант событий.:

Такого рода инварианты существуют и для самого наблюдателя, непосредственно представленного в объемлющем оптичес­ком строе. Введенное Гибсоном понятие зрительных кинестезии, или трансформа­ций компоновки оптического строя при движениях наблюдателя, специфических для разных типов движения, позволяет в новом свете взглянуть на многочисленные факты из области индуцированного эго-движения (Ховард), визуального управле­ния локомоциями [Wallach, 1976], стерео-кинетических эффектов, кинетического эффекта глубины и др. (Браунштейн, 1976). Гибсон предлагает отказаться от моделей, привлекающих дополнительные (кроме сенсорных) эфферентные источники информации об окружающем пространстве; для него стабильность видимого мира -экологический постулат, а движения на­блюдателя и внешнего объекта различаются постольку, поскольку они вызывают раз­ные трансформации оптического строя.

Надо сказать, что данный подход, от­личаясь существенной новизной и целост-

ностью, намечен пока лишь в достаточно общих чертах, базируется больше на тео­ретических посылках и демонстрациях, ис­пользует не всегда четко определенные понятия и призывает к ревизии фундамен­тальных постулатов традиционной психо­логии восприятия, что отнюдь не спо­собствует его широкому признанию. Но. несмотря на многочисленные резкие вы­пады против экологического подхода, осо­бенно против идеи непосредственности восприятия, работа в этом направлении продолжает расширяться.

3.2.5. Современные направления в исследовании восприятия

Последние годы характеризуются появ­лением некоторых новых тенденций в ис­следованиях по психологии восприятия. Во-первых, отмечено стирание резких гра­ней между отдельными направлениями исследований, их взаимопроникновение и взаимовлияние. Во-вторых, наметилась линия на усиление экологической валид-ности изучаемых и описываемых явлений. В-третьих, появился определенный крен в сторону поиска нейропсихологических перцептивных механизмов и построения на их основе модульных моделей восприя­тия. Наконец, приобрело значительный размах вычислительное моделирование процессов восприятия, использующее методологию построения искусственного интеллекта.

Бурное развитие технологии исследо­ваний, связанное прежде всего с много­кратно увеличившейся производитель­ностью вычислительной техники и новыми возможностями предъявляющей и регист­рирующей аппаратуры, открывает широ­кие возможности для экспериментирова­ния. Более того, возникли новые области прикладных исследований, связанные с построением визуальных интерфейсов для сложной аппаратуры и компьютеров, визуализацией многомерной дискретной информации, оценкой качества изображе­ния и звуковоспроизведения, деятель­ностью человека при имитации (виртуаль­ной или обогащенной) реальности и т. д. В целом, однако, следует признать, что,

3.2. Восприятие

несмотря на все возрастающий поток эмпирических данных и публикаций по тематике восприятия, исследователи про­должают вновь возвращаться к фундамен­тальным проблемам психологии восприя­тия, сформулированным еще классиками. Это означает, что новые решения этих про­блем, обладающие большей объяснитель­ной силой, могут быть получены только при существенном пересмотре некоторых постулатов и категорий психологии вос­приятия. Такая работа уже началась (идея образа мира А.Н.Леонтьева и теория прямого восприятия Дж. Гибсона) и, безу­словно, будет продолжена. Кратко обозна­чены некоторые из последних попыток продвинуться в этом направлении.

Искусственный интеллект и восприятие

Книги Д. Марра [1987] и Ш.Ульмана [1983] дают представление о вычислитель­ном подходе к зрительному восприятию. Предлагаются алгоритмы описания и пре­образования исходной стимульной инфор­мации для восстановления 3-мерных координат каждой точки изображения и детекции движения, выделения плоскос­тей, их цвета и освещенности, а также соединения плоскостей в отдельные объ­екты. «Зрительные программы» [Ullman, 1984] имеют уровневую организацию, используют как процедуры обработки «снизу вверх» (bottom-up), так и «сверху вниз» (top-down), а также обеспечивают селективное пространственное перерас­пределение вычислительных ресурсов.

Строгую математическую модель воспри­ятия, претендующую на охват широкого круга перцептивных способностей, предло­жили Б. Беннетт с коллегами [Bennett, Hoffman, Prakash, 1989]. Эта модель, полу­чившая название «Наблюдатель», выполня­ет логические операции по вероятностной интерпретации первичных перцептивных наблюдений в терминах воспринимае­мого объекта. Первичными наблюдениями могут быть как элементы низкоуровнего сенсорного анализа типа линий или гра­ниц, так и результаты высокоуровневых выводов, полученных другими Наблюдате­лями. Таким образом, с формальной точки

зрения перцептивная информация рассмат­ривается как малая посылка индуктивного силлогизма, не приводящего, как известно, к однозначному выводу. Один биологи­ческий индивид может обладать несколь­кими Наблюдателями, объединенными в сети разного типа с рекурсивными возмож­ностями, что позволяет объяснить, в част­ности, многие феномены когнитивных влияний на восприятие.

Когнитивная нейропсихология восприятия

Изучение распада перцептивных функ­ций дает важную информацию о структуре обслуживающих мозговых процессов и их локализации [Humphrey, Riddoch, 1987; Kosslyn et al., 1990]. В последнее время методика нейропсихологических исследо­ваний, традиционно использовавшая на­блюдения и эксперименты на больных с локальными поражениями мозга, допол­нилась техникой позитронно-эмиссион-ной томографии (PET) и магниторезонанс-ного отображения (MRI), что дает возмож­ность проводить строгие эксперименты на здоровых испытуемых. Первые результаты таких исследований дали впечатляющую объемную картину динамики мозговой активности в процессе выполнения пер­цептивных заданий [Posner, Raichle, 1994; Naatanen, 1992].

Основное допущение этого подхода — модулярность функций. Модули — это специализированные процессуальные моз­говые единицы, получающие входную информацию и выдающие на выходе спе­цифический ответ (см. [Fodor, 1983]). Выпадение какого-нибудь модуля ведет к утрате соответствующей функции. Взаимо­связь модулей образует «функциональную карту» мозга, наложенную на его анато­мическую карту.

Нейропсихологические данные накла­дывают ограничения на «технологические» элементы, являющиеся базовыми для вы­числительных моделей. Примером такого комбинированного подхода служит модель зрительного опознания и идентификации объектов, предложенная С. Косслиным и др. [Kosslyn et al., 1990]. Эта модель основы-

3. ПОЗНАНИЕ И ОБЩЕНИЕ

вается на систематическом обследовании больных с агнозиями и постулирует сущест­вование ряда процессуальных подсистем («центров»), организованных в соответствии с полученными данными. Она описывает функционирование процессов опознания у здоровых людей и в случае внесения в нее каких-то нарушений хорошо имити­рует клинические формы мозговых дефек­тов. Модель доказала свои возможности по дифференцировке дефектов разной этио­логии и способна выдавать рекомендации по типу диагностического задания, необ­ходимого для выявления комплексного нарушения опознания.

Восприятие объектов

Развитием подхода к опознанию объ­ектов на основе выделения их признаков явилась теория «Опознания по компонен­там», предложенная И. Бидерманом. Он считает, что необходим небольшой набор простых форм, чтобы описать все много­образие зрительных объектов, наподобие фонем для опознания слов. В теории Бидер-мана [Biederman, 1989] выделяется алфа­вит из 24 таких форм — геонов (геометри­ческих ионов), спецификой которых явля­ется их различие между собой независимо от точки наблюдения и устойчивость к зри­тельному шуму. Геоны представляют собой типичные фрагменты объектов, объеди­няющие смежные поверхности на основе параметра выпуклости. Рассмотренная И. Бидерманом [Biederman, 1987] четырех­уровневая структурная модель дает пред­ставление об операциях, приводящих к идентификации геона. Акивизация образа геона служит началом для построения об­раза всего объекта. Остается неясным, однако, каким образом происходит объ­единение активированных геонов, посколь­ку они могут сконструировать несколько разных объектов.

Восприятие движения

Идея Дж. Гибсона о том, что структура перемещающегося перед глазом оптичес­кого потока является наиболее важным

источником информации о движении на­блюдателя, получила математическое оформление в работе Д. Ли [Lee, 1974]. Он показал, что в оптическом потоке содер­жится информация о направлении и рас­стоянии до цели, а также о времени ее достижения. Например, в процессе локо-моции параметром удаленности внешнего объекта от наблюдателя служит отноше­ние между расстоянием от центра оптичес­кой структуры до соответствующего эле­мента текстуры и радиальной сетчаточной скоростью этого элемента. Было проде­монстрировано [Lee et al., 1982], что при выполнении прыжков в длину атлеты ори­ентируются именно на зрительные призна­ки для точного попадания ноги на доску отталкивания, поэтому они не выполняют стереотипных моторных программ. Во многих случаях, где требуется выполнить простые моторные реакции, нет необхо­димости оценивать такие параметры, как скорость, ускорение или расстояние, -достаточно иметь информацию о времени до столкновения, которую несет расширя­ющийся оптический паттерн.

Ряд исследователей (см. [Пик, Розенг-рен, 1990]) высказывают предположение, что при редукции или полном отсутствии зрительной информации человек, стараю­щийся выполнить двигательный акт, будь то локомоция или манипуляция, ориенти­руется на мысленную репрезентацию про­странственных отношений. Эти мыслен­ные репрезентации претерпевают в про­цессе движения те же трансформации, что и обычная зрительная сцена; тем самым обеспечивается достаточно высокая ус­пешность выполнения заданий даже при минимальной зрительной информации о цели.

Широкий спектр современных иссле­дований в области восприятия самодвиже­ния представлен в книгах Р.Воррен и А. Вертхейм [Warren, Wertheim, 1990], Дж. Каттинга [Cutting, 1986], а также в обзоре X. Валлаха [Wallach, 1987].

Особым классом перцептивных собы­тий является так называемое «живое» дви­жение, т. е. движение, которое не может быть описано с помощью ригидных транс­формаций элементов оптического потока [Гибсон, 1988; Johansson, 1973]. Примерами

3.2. Восприятие

такого движения служат перемещения муравьев в муравейнике, походка, езда на велосипеде, лицевая мимика и т. п. [Bassili, 1978; Kruse, Stadler, 1991]. При изучении механизмов идентификации инвариантной структуры биологического движения ши­роко используется метод «движущихся точек» (см. [Павлова, 1989]), когда экспо­нируется локальная информация от узло­вых точек структуры. Так, человеческая фигура может быть задана 8-9 светящи­мися точками, прикрепленными к основ­ным сочленениям. Если при статическом предъявлении такой точечной структуры идентификации не происходит вовсе, то восприятие ее биологического движения приводит не только к выделению класса движущейся структуры (человек, живот­ное, трава на ветру), но и к специфика­ции ее особенностей (тип локомоции, на­правление и скорость движения и т. д.). Более того, возможно даже опознать кон­кретного человека по его походке или мимике. Высказывается мнение, что вы­деление структуры и интерпретация при восприятии биологического движения являются процессами разного уровня (см. [Cutting, 1986; Johansson, von Hofsten, Jansson, 1980]).

Восприятие сцен

В цикле исследований, проведенных И. Джафаровым (Dzhafarov, 1992), сделана попытка построить формальную теорию трансформации метрики визуального про­странства при восприятии движения. Эф­фекты сжатия расстояния между двумя зрительными объектами, двигающимися в одном направлении и с одинаковой ско­ростью, обнаружены только в направлении движения как для неподвижного глаза, так и при свободном наблюдении. Установ­лены зависимости, связывающие величину этого эффекта со скоростью, а также с параметрами, влияющими на воспринима­емую скорость при фиксированной угло­вой скорости. В предлагаемой теории ис­пользуется негалилеевские трансформации пространственно-временных координат движущихся зрительных объектов. Зри­тельные деформации в процессе движения

являются сложной комбинацией геомет­рических трансформаций и изменений в распределении цвета/яркости, обусловлен­ных зрительными механизмами взаимо­действия и интеграции.

Интеграция сенсорной информации в процессе собственных движений наблюда­теля продолжает оставаться в фокусе ис­следовательских интересов. Так, в двух обзорных статьях, посвященных данной проблеме [Bridgeman, Van der Heijden, Velichkovsky, 1994; Wertheim, 1994], дела­ются (хотя и с разных позиций) попытки по-новому рассмотреть механизмы, опо­средующие переживание стабильности и движения видимого мира подвижным на­блюдателем. Хотя обе теории не прием­лют идею непосредственного восприятия Гибсона, они предлагают решения, кото­рые принципиально не выходят за рамки классического подхода к проблеме, разде­ляющего источники объективной и эго-информации о движении. Как показало широкое обсуждение этих работ (опубли­ковано одновременно с основными стать­ями), замена Вертгеймом «эфферентного» сигнала на «референтный», учитывающий положение взора в координатах внешнего пространства, а также механизм «перека­либровки» сигналов пространственного перемещения взора в процессе каждой фиксации, предложенный Бриджменом с соавторами, оставляют тем не менее много открытых вопросов.

Ряд новых феноменов стабильности видимого мира был получен в цикле экспе­риментов, где использовали метод опти­ческой трансформации зрительной обрат­ной связи [Барабанщиков, 1997; Барабан­щиков, Белопольский, Вергилес, 1980; Белопольский, 1978а]. Оказалось, что при изменении нормального режима функцио­нирования глазодвигательной системы, нарушавшем точностные параметры фик­сационных поворотов, оставался широкий диапазон условий, при которых сохраня­лась стабильность восприятия. Более того, при реальной зрительной сцене этот диа­пазон был шире, чем при точечных свето­вых стимулах, предъявляемых в темноте. Эти результаты, а также ряд других наблю­дений [Белопольский, 19786; Петров, Зенкин, 1976] не укладываются в рамки

3. ПОЗНАНИЕ И ОБЩЕНИЕ

как классической иннервационной теории, так и ее современных модификаций.

Вариантом метода трансформации зри­тельной обратной связи является привя­занное к движениям глаз манипулирова­ние параметрами изображения на экране дисплея. Развернувшиеся в рамках этой методической парадигмы исследования суммированы в книге, изданной под ре­дакцией К. Рэйнера [Eye movements..., 1992]. В исследовании Дж. МакКонки и К. Курье [McConkie, Currue, 1996] в мо­мент скачка глаза на заданный на картине объект смещали либо сам этот объект, либо фон, оставляя объект неподвижным, либо фон вместе с целевым объектом. Оказа­лось, что лучше всего замечается движе­ние цели, хуже — движение фона вместе с целью. На основании этих и других экс­периментов авторы выдвинули новую тео­рию стабильности видимого мира, где ре­шающая роль принадлежит процессам пространственной ориентировки в зоне будущего объекта фиксации. Данный метод позволяет проводить и хронометри­ческий анализ пространственного рас­пределения перцептивных ресурсов при рассматривании реалистичных сцен. Для этого используется техника «движущегося окна» или «движущейся скотомы» [Van Diepen, de Graef, Van Rensbergen, 1994; Van Diepen, de Graef, d'Ydewalle, 1995].

Список литературы

Арбиб М. Метафорический мозг. М.: Мир, 1976.

Барабанщиков В.А. Окуломоторные структу­ры восприятия. М.: ИП РАН, 1997.

Барабанщиков В.А., Белопольский В.И., Вергилес Н.Ю. Оптические методы трансформа­ции зрительной обратной связи//Психол. журн. 1980. Т. 1.

Белопольский В.И. Исследование глазодвига­тельной системы в условиях варьирования величины зрительной обратной связи//Движение глаз и зри­тельное восприятие. М.: Наука, 1978а. С. 84-117.

Белопольский В.И. О механизмах стабильно­сти видимого моря при ограничении поля зрения// Движение глаз и зрительное восприятие. М.: Наука, 19786. С. 171-182.

Белопольский В.И. Селективное внимание и регуляция движений глаз//Психол. журн. 1985. N 3. С. 56-73.

Бауэр Т. Психическое развитие младенца. М.: Мир, 1979.

Бахман Т.К. Психофизиология зрительной ма­скировки. Тарту: Изд-во ТГУ, 1989.

Величковский Б.М. Современная когнитивна-психология. М.: МГУ, 1982.

Венгер Л.А. Восприятие и обучение. М.: Про­свещение, 1969.

Вундт В. Очерк психологии. М.: Изд-во И.Н. Куш -неков и Ко, 1897.

Гибсон Дж. Экологический подход к зритель­ному восприятию. М.: Прогресс, 1988.

Гиппенрейтер Ю.Б. Движения человеческой: глаза. М.: МГУ, 1978.

Грегори Р.Л. Глаз и мозг: Психология зритель­ного восприятия. М.: Прогресс, 1970.

Гуревич Б.Х. Движения глаз как основа прост­ранственного зрения и как модель ппшагшьи*.д.л. Наука, 1971.

Движения глаз и зрительное восприятие/Под ред. Б.Ф. Ломова и др. М.: Наука, 1978.

Завалишин Н.В., Мучник И.Б. Модели зри­тельного восприятия и алгоритмы анализа изобра­жений. М.: Наука, 1974.

Запорожец А.В., Венгер Л.А., Зинченко В.П., Рузская А.Г. Восприятие и действие. М.: Просвеще­ние, 1967.

Зинченко В.П., Вергилес Н.Ю. Формирова­ние зрительного образа. М.: МГУ, 1969.

Зинченко В.П., Ломов Б.Ф. О функциях дви­жения руки и глаза в процессе восприятия//Вопр. психологии. 1960. № 1. С. 29-41.

Колеркс П. Некоторые психологические аспек­ты распознавания образов//Распознавание образов: Исследование живых и автоматических распознаю­щих систем. М.: Мир, 1970. С. 16-87.

Леонтьев А.Н. Ощущения и восприятия как об­разы предметного мира//Познавательные процессы: Ощущения, восприятие. М.: Педагогика, 1982. С. 32-50.

Леонтьев А.Н. Проблемы развития психики. М.: АПН РСФСР, 1959.

Линдсей П., Норман Д. Переработка инфор­мации у человека. М.: Мир, 1974.

Логвиненко А.Д. Зрительное восприятие про­странства. М.: МГУ, 1981.

Марр Д. Зрение: Информ. подход к изучению представления и обработки зрительных образов. М.: Радио и связь, 1987.

Митькин А.А. Системная организация зритель­ных функций. М.: Наука, 1988.

Найссер У. Познание и реальность. М.: Про­гресс, 1981.

Натадзе Р.Г. Экспериментальные основы тео­рии установки Д.Н. Узнадзе//Психологическая наука в СССР. М., 1960. Т. 2. С. 114-167.

Носуленко В.Н. Психология слухового воспри­ятия. М.: Наука, 1988.

Нотой Д., Старк Л. Движения глаз и зритель­ное восприятие//Восприятие: механизмы и модели. М.: Мир, 1974.

Павлова М.А. Метод движущихся точек в ис­следовании зрительного восприятия событий//Пси-хол. журн. 1989. Т. 10, № 6. С. 91-99.

Петров А.П., Зенкин Г.М. Преобразования по­следовательного образа при движении наблюдате­ля, константность видимого поля и непредметные ме­ханизмы инвариантности//Физиология человека. 1976. Т. 2. С. 925-931.

Пиаже Ж. Генезис восприятиях/Эксперимен­тальная психология. М.: Прогресс, 1978. Вып. 6. С. 13-87.

Пик ГЛ., Розенгрен К. Зрительное управле­ние моторной деятельностью//Управление движени­ями. М.: Наука, 1990. С. 86-97.

3.2. Восприятие

Подвигни Н.Ф. Динамические свойства ней­ронных структур зрительной системы. Л.: Наука, 1979.

Подольский А.И. Формирование симультанно­го опознания. М.: МГУ, 1978.

Познавательные процессы: Ощущения, восприя­тие/Под ред. А.В. Запорожца, Б.Ф. Ломова, В.П. Зин-ченко. М.: Педагогика, 1982.

Прибрам К. Языки мозга. М.: Прогресс, 1975.

Психология восприятия/Под ред. Ломова Б.Ф. и др. М.: Наука, 1989.

Рок И. Введение в зрительное восприятие. Кн. 1-2. М.: Педагогика, 1980.

Сергиенко Е.А. Антиципация в раннем онтоге­незе. М.: Наука, 1992.

Скороходова О.И. Как я воспринимаю, пред­ставляю и понимаю окружающий мир. М., 1972.

Смирнов С.Д. Психология образа: проблема активности психического отражения. М.: МГУ, 1985.

Солсо Р. Когнитивная психология. М.: Тривола, 1996.

Столин В.В. Исследование порождения зри­тельного пространственного образах/Восприятие и деятельность. М.: МГУ, 1976. С. 101-208.

Титченер Э. Очерки психологии. СПб.: Изд. Ф. Павленкова, 1898.

Титченер Э.Б. Учебник психологии. Ч. 1-2. М.: Мир, 1914.

Тихомиров O.K. Структура мыслительной дея­тельности человека. М.: МГУ, 1969.

Узнадзе Д.Н. Экспериментальные основы п хологии установки. Тбилиси: Мецниереба, '

Ульман Ш. Принципы восприятия подвижных объектов. М.: Радио и связь, 1983.

Хрестоматия по ощущению и восприятию/Под ред. Ю.Б. Гиппенрейтер, М.Б. Михалевской. М.: МГУ, 1975.

Шевелев И.А. Пластичность специализирован­ных детекторных свойств нейронов зрительной коры //Сенсорные системы. Л.: Наука, 1977. С. 20-36.

Шехтер М.С. Зрительное опознание: законо­мерности и механизмы. М.: Педагогика, 1981.

Эделмен Дж., Маунткасл В. Разумный мозг. М.: Мир, 1981.

Ярбус А.Р. Движения глаз в процессе зрения. М.: Наука, 1965.

All port F. H. Theories of perception and the concept of structure. N.Y: John Wiley, 1955.

Bassili J. Facial motion in the perception of faces and emotional expressions/A). Exp. Psychol.: Human Perception and Performance. 1978. V. 4. P. 373-379.

Bennett B.M., Hoffman D.D., Prakash C. Observer mechanics: A formal theory of perception. N.Y.: Acad. Press, 1989.

Biederman I. Higher-level vision//An invitation to cognitive science. Cambridge, MA: MIT Press, 1989.

Biederman I. Recognition-by-components: a theory of human image interpretation//Psychol. Rev. 1987. V. 94. P. 115-147.

Braunstein M.L. Depty perseption through motion. N.Y.: Acad. Press, 1976.

Breitmeyer B.G. Visual masking: An intergrative approach. N.Y.: Oxford Univ. Press, 1984.

Bridgeman В., Van der Heijden A.H.C., Velichkovsky B.M. A theory of visual stability across saccadic eye movements//Behavioral and Brain Sciences. 1994. V. 17. P. 247-292.

Brunswik E. Perception and the representative design of psychological experiments. Berkeley; Los Angeles: Univ. of California Press, 1956.

Cutting J.E. Perception with an eye for motion. Camridge, MA: MIT Press, 1986.

Dzhafarov E.N. Visual kinematics. I, II, III//J. Math. Psychol. 1992. V. 36, № 4. P. 471-546.

Eye movements and visual cognition: Scene perception and reading/Ed. K. Rayner. N.Y.: Springer, 1992.

Fodor J.A. The modularity of the mind: An essay on faculty psychology. Cambrige, MA: MIT Press, 1983.

Hochberg J.E. Perception. Englewood Cliffs, N.J.: Prentice-Hall, Inc., 1965.

Humphrey G., Riddoch M.J. (Eds.). Visual object processing: A cognitive neuropsychological approach. Hillsdale, N.J.: Erlbaum, 1987.

Johansson G. Configurations in event perception. Upsala: Almqvist and Wiksell, 1950.

Johansson G. Visual perception of biological motion and a model for its analysis//Perception and Psycholhysics. 1973. V. 14. P. 201-211.

Johansson G., von Hofsten G., Jansson G. Event perception//An. Rev. of Psychol. 1980. V. 31. P. 27-63.

Kosslyn S., Flynn A., Amsterdam J.B., Wang G. Components of high-level vision: a cognitive neuroscience analysis and accounts of neurological syndroms//Cognition. 1990. V 34. P. 203-277.

Kruse P., Stadler M. Kinematic cues in gait

cticn: gender specific movement gestalts//Studies

эп and action. Amsterdam, 1991. P. 154-161.

e D.N. Visual information dyring locomotion//

Perception: Essays in honor of James J. Gibson. Ithaca;

L: Cornell Univ. Press, 1974, P. 250-267.

Lee D.N., Lishman J.R., Thompson J.A. Visual regulation of gait in long jumping//J. Exp. Psychol.: Human Perception and Perfomance. 1982. V. 8. P. 448-459.

McConkie G.W., Currue C.E. Visual stability across saccades while viewing complex pictures//Exp. Psychol. Human Perception and Perfomance. 1996. V. 22. P. 222-247.

Naatanen R. Attention and brain function. Hillsdale, N.I.: Erlbaum, 1992.

Posner M.I. Chronometric explorations of mind. N.Y.: Erlbaum, 1978.

Posner M.I., Raichle M.E. Images of mind. N.Y.: Scietific American Books, 1994.

Ullman S. Visual routines//Cognition. 1984. V. 18. P. 97-159.

Van Diepen P., de Graef P., van Rensbergen J. On-line control of moving masks and windows on a complex background using the ATVista videografics adapter//Behavior Research Metholds, Instuments and Computers. 1994. V. 26, №. 4. P. 454-460.

Van Diepen P., de Graef P., d'Ydewalle G. Chronometry of foveal information extraction during scene perception//Eye Movement Research/ Eds. J.M. Findlay et al. 1995. P. 349-362.

Wallach H. On perception. N.Y.: Quadrangle; NewTimes Book, 1976.

Wallach H. Perceiving a stable environment when one moves//Ann. Rev. Psychol. 1987. V. 38. P. 1-27.

Warren R., Wertheim A.H. Perception and control of self-motion. Hillsdale, N.J.: Erlbaum, 1990.

Wertheim A.H. Motion perception during self-motion: The direct versus inferential controversy revisited //Behavioral and Brain Sciences. 1994. V. 17. P. 293-355.

3. ПОЗНАНИЕ И ОБЩЕНИЕ