Когнитивная наука Основы психологии познания том 1 Величковский Б М (стр. 77 из 120)

4.2.3 Проблема интеграции признаков

В итоге цикла исследований зрительного поиска упоминавшаяся нами выше ученица Бродбента Энн Трисман разработала в 1980-е годы радикально отличающуюся от найссеровской концепцию предвнимательной и фокальной фаз обработки. По Найссеру, предвнимание ведет к выделению очень грубой, но все-таки связной репрезентации объектов, которая сопровождается чем-то вроде неотчетливого осознания («перцеп-

291

ция» в понимании Вундта и еще раньше Лейбница). Согласно трактовке Трисман, предвнимание совершенно не похоже на то, что нам известно из интроспективных наблюдений — отдельные сенсорные признаки физических объектов находятся здесь в «свободно плавающем» состоянии. Функция фокального внимания состоит, по ее мнению, в конъюнктивной интеграции этих признаков и воссоздании объектов. На основе этих представлений были выдвинуты гипотезы об особенностях процессов зрительного поиска и перцептивной организации (напомним, что выделение фигуры из фона считается типичной функцией предвнимания).

Перед тем как обратиться к этим гипотезам, рассмотрим основные понятия, используемые для описания поиска. Задачи поиска предполагают нахождение целевого объекта среди дистракторов. О характере поиска судят по зависимости времени реакции от числа дистракторов. Если их количество не влияет на время поиска, то говорят о параллельном поиске. Он характерен для предвнимательной обработки (целевой объект сам «бросается в глаза»). Если время поиска растет с числом дистракторов, то говорят о последовательном поиске. В этом случае важно сравнить функции времени реакции для положительных (целевой объект присутствует в дисплее — ответ «да») и отрицательных (целевой объект отсутствует — ответ «нет») проб. Параллельность этих функций свидетельствует о последовательном исчерпывающем поиске. Иными словами, можно предположить, что в положительных пробах, как и в отрицательных, просматриваются все находящиеся в дисплее объекты, то есть поиск продолжается даже после того, как целевой объект обнаружен. Статус этой стратегии не вполне ясен, но часто ее также считают признаком предвнимательной обработки. Наконец, если обе функции не параллельны, причем наклон функций отрицательных ответов примерно в два раза больше, чем положительных, то говорят о последовательном самооканчивающемся поиске. Здесь, очевидно, в положительных пробах в среднем просматривается в два раза меньше объектов, чем в отрицательных, а значит, нахождение цели сразу ведет к прерыванию поиска и ответу. Эта стратегия свидетельствует о внимательной обработке каждого объекта¹⁷.

Теперь можно перечислить основные предсказания теории интеграции признаков Трисман:

1) если искомый объект отличается одним признаком, то его поиск
может происходить без участия внимания — параллельно;

2) если объект отличается конъюнкцией двух или более признаков,
его поиск предполагает последовательный внимательный просмотр
объектов;

¹⁷ Нужно сказать, что основой подобного анализа служит метод аддитивных факторов Сола Стернберга (см. 2.2.3). В дальнейшем мы подробно проанализируем исследования 292 процессов поиска в памяти, базирующиеся на той же логике (см. 5.1.2).

3) различение текстур и выделение фигуры из фона возможны на
основе отдельных признаков, но не их конъюнкции;

4) при отвлечении внимания «свободное плавание» признаков раз
ных объектов будет приводить к иллюзорным конъюнкциям (типа зеленой
розы с красными листьями, хотя в случае знакомых предметов память
может корректировать комбинации признаков).

Эти предположения были подтверждены в ряде экспериментов с буквенно-цифровыми стимулами, текстурами и условными изображениями лиц. Типичный результат иллюстрирует рис. 4.11. Мы легко находим отличающийся от остальных объект на основании признака цвета или, в конкретном примере (А), ориентации, однако поиск на основании конъюнкции этих же признаков (Б) превращается в медленный процесс последовательного перебора. Качественные особенности результатов таких экспериментов — последовательный самооканчивающийся поиск для конъюнкций и параллельный поиск в случае отдельных признаков — сохраняются при уменьшении размеров участка дисплея, на котором предъявляются объекты. Следовательно, в основе интеграции лежат не движения глаз (их число и амплитуда сокращаются при уменьшении угловых размеров зоны поиска), а скорее движения «мысленного взора». Было показано также, что выявленные закономерности сохраняются при изменении степени сходства релевантных и фоновых объектов. Так, например, найти латинскую букву R в контексте Q и Ρ оказалось гораздо сложнее, чем найти ее среди букв В, хотя R более похожа на В, чем на Q или на Ρ в отдельности. Трисман объясняет это тем, что R

Рис. 4.11. Основной результат, положенный в основу теории интеграции признаков: А. Нахождение объекта по одному-единственному признаку («горизонтальный объект») осуществляется быстро и не зависит от числа дистракторов; Б. В случае конъюнкции признаков («черный вертикальный объект») время поиска замедляется и начинает зави-сить от дистракторов.

293

является конъюнкцией признаков Q и Р. В специальных экспериментах с использованием разноцветных букв были получены и ожидавшиеся иллюзорные конъюнкции.

Воспринимаемая нами феноменально картина предметного окружения, с точки зрения теории интеграции признаков, возникает либо в результате синтезирующей активности внимания, либо восстанавливав ется в знакомых условиях из памяти. Когда ситуация незнакома и внимание отвлечено, речь может идти только о случайных сочетаниях отдельных сенсорных элементов. Дальнейшая судьба этого наиболее радикального из существующих вариантов концепции творческого синтеза, видимо, зависит от того, насколько общими являются результаты, полученные в условиях, которые максимально способствовали возникновению именно таких иллюзорных эффектов¹⁸. Перед тем как обратиться к анализу этой теории, следует отметить, что проблема интеграции признаков интенсивно обсуждается и в нейрофизиологических работах, где для ее решения иногда предлагаются совсем другие механизмы.

В науках о мозге интерес к «связыванию» (binding) признаков также возник в 1980-е годы, когда стало окончательно ясно, что разные сенсорные признаки обрабатываются в различных участках затылочных долей коры (см. 3.1.3). При наличии в поле зрения нескольких объектов с разным набором признаков это ставит проблему установления принадлежности признака и объекта. Возможное решение этой проблемы, предложенное немецкими нейрофизиологами К. фон дер Мальсбургом и Вольфом Зингером, заключается в синхронизации работы нейронов, обрабатывающих в различных частях зрительной коры признаки одного и того же объекта (например, Singer, 1999). Иными словами, нейроны, регистрирующие признаки одного объекта, должны разряжаться в фазу, другого объекта — с определенным сдвигом по фазе и т.д. Исследования с микроэлектродным отведением активности нейронов зрительной коры животных показали, что предъявление объектов приводит к появлению на фоне спонтанной ритмической активности с частотой 1 —30 Гц кратковременных «веретен», синхронизированных разрядов в области 35—70 Гц (то есть примерно в диапазоне гамма-ритма ЭЭГ). Эти высокочастотные веретена и могли бы кодировать принадлежность набора одновременно обрабатываемых в разных участках коры признаков определенному объекту.

Против этой красивой гипотезы свидетельствует несколько фактов. Во-первых, веретена синхронизированной активности, охватывающей обширные участки зрительной коры, не всегда вовлекают как раз те нейроны, которые наиболее явно кодируют признаки. Во-вторых, веретена

¹⁸ Ошибки иллюзорных конъюнкций особенно часто наблюдаются у пациентов с поражениями теменных отделов мозга, в особенности при синдроме Балинта (см. 3 4 2 и 4 1.3). Поскольку при этом синдроме осознанно воспринимается лишь один из нескольких присутствующих в поле зрения предметов, смешение признаков нескольких из них свидетельствует об имплицитной обработке, по крайней мере, части невоспринимаемых 294 предметов.

возникают только в ответ на движущиеся объекты и поэтому вероятнее всего связаны с отслеживанием движения объектов, а не с более общей задачей интеграции признаков (Tovee, 1996). Последовательность событий, следовательно, скорее может выглядеть следующим образом. Информация о предметном окружении подвергается мощной оптической фильтрации уже на входе в зрительную систему, так что лишь фовеаль-ная (2°) и в меньшей степени парафовеальная (8°) стимуляция, чаще всего соответствующая всего лишь одному объекту, должна быть немедленно обработана. Эта обработка элементарных признаков осуществляется в затылочных отделах коры чрезвычайно быстро (10—20 мс), после чего информация передается в дорзальный поток (задняя теменная кора) для локализации и в вентральный поток (нижняя и средняя височная кора) для возможной идентификации объектов (см. 3.4.2). Последняя задача может требовать связывания признаков посредством селективного внимания, поддержанного информацией из памяти («красное яблоко» и «зеленые листья»).