Хотя споры об истоках "естественной организации" продолжа-
ются, результаты многих экспериментов (некоторые из них основаны на
меж-культурных исследованиях3) подтверждают/что "естественная орга-
низация" паттерна непосредственно связана с перцептивной историей
индивидуума.
Изучение распознавания паттернов в когнитивной психологии значи-
тельно отклонилось от курса, взятого в ранних исследованиях гештальти-
стов. Теперь когнитивные психологи переключили свое внимание с осо-
бенностей элементарных стимулов на "внутренние" структуры и процес-
сы, связанные с опознанием сложных паттернов. Ниже мы рассмотрим
некоторые их этих моделей, а также паттерны, на которых они основаны.
Как мы распознаем образ? Узнаем ли мы собаку потому, что сначала уви-
дели ее шерсть, четыре ноги, глаза, уши и пр.,- или мы узнаем эти части
потому, что сначала увидели собаку? Эта проблема - начинается ли рас-
познавание с частей паттерна, которые служат только основанием для
распознавания целого ("снизу-вверх"), или же оно начинается с выдвиже-
ния гипотезы о целом, которая позволяет его идентифицировать, а потом
опознаем его составные части ("сверху-вниз") - называется "аналити-
ческий парадокс". (Термины "снизу-вверх" и "сверху-вниз" заимствованы
из компьютерной лексики.)
Некоторые теоретики, например, Палмер (Palmer, 1975a) предположи-
ли, что при определенных обстоятельствах опознание частей и целого может
происходить одновременно в направлении снизу-вверх и сверху-вниз. В
качестве примера взаимодействия стратегий "от частного к общему" и "от
общего к частному" Палмер приводит опознание частей лица в контексте
и без такового. Как видно из Рис.3.2, части лица, легко опознаваемые в
контексте, выглядят неоднозначно, если стоят отдельно, но становятся
узнаваемыми при более подробном изображении или когда снабжены до-
полнительной информацией.
Более подробно об этом см. Deregowski (1973, 1973); Deregowski, Muldrow,
and Muldrow (1967); Hudson (1967).
Принципы
обработки
информации:
"снизу-вверх"
и "сверху-
вниз"
Рис. 3.2. Черты
лица, опознава-
емые в контексте
всего профиля (А),
вне контекста опо-
знать труднее JBJ.
Однако, если эти
черты изобразить
более полно и ре-
алистично IQ, они
опознаются легче.
Заимствовано у
Palmer, 1975a.
Распознавание паттернов
83
В различных контекстах мы ожидаем увидеть определенные объекты.
В кабинете врача мы обнаруживаем стетоскоп, на кухне - столовое
серебро, в офисе - пишущую машинку, а на улице - пожарный кран.
Похоже, что такое "знание о мире" каким-то образом облегчает
идентификацию объектов в знакомых контекстах и мешает их
идентификации в неподходящих контекстах. Несколько исследований
"влияния контекста", проведенных Бидерманом и его сотрудниками
(Biederman, 1972; Biederman, Glass, and Stacy, 1973), показали, что когда
испытуемые ищут объект в сценах из реального мира (например, объекты
в своем институте или на улице), то точность опознания и требуемое для
идентификации время зависит от соответствия объекта его положению в
данной сцене.
Другие свидетельства влияния контекста на опознание объектов
приведены в работе Palmer, 1975a, 1975b. В одном эксперименте
испытуемым показывали сцену - такую, как слева на Рис.3.3,- а затем
на очень которое время предъявляли объекты - такие, как в правой части
этого рисунка. Испытуемых просили опознать воспринимаемый объект и
степень их уверенности в своем ответе по пятибалльной шкале. Этими
"целевыми объектами" были: (1 Соответствующие сцене (например, хлеб),
(2)несоответствующие сцене, но внешне сходные с первыми (например,
почтовый ящик), и (З)несоответствующие сцене и несходные с первыми
внешне (например, барабан). В дополнительном условии эксперимента
испытуемым предлагалось идентифицировать целевые объекты без кон-
текстуальной сцены. Результаты показаны на Рис.3.4. Кривая "правильных
ответов" показывает количество правильных опознаний в зависимости от
контекста. Правильное опознание объекта при соответствующем контексте
(узнавание буханки хлеба после показа сцены "кухня") составило около
84%, тогда как правильное опознание целевого объекта без контекста или
при несоответствующем контексте происходило значительно реже.
Из этих и других аналогичных исследований, в которых на фоне
контекста идентифицировались буквы и слова, ясно, что на восприятие
объекта значительно влияют ожидания человека, задаваемые контекстом.
Рис. 3.3. Рисун-
ки, использован-
ные при изучении
влияния контекста.
Предъявление
сцены (левая часть
рисунка) задает
контекст для одно-
го из рисунков
(справа), изо-бра-
жающих опозна-
ваемые объекты:
буханка хлеба,
почтовый ящик,
барабан. Взято из
Palmer, 1975b.
КОНТЕКСТУАЛЬНАЯ СЦЕНА
ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЙ
ОБЪЕКТ
Обнаружение и интерпретация сенсорных сигналов
84
Одна из гипотез о том, как распознаются паттерны и формы, называется
"сравнение с эталоном". В нашем случае с распознаванием паттернов че-
ловеком эталон - это некоторая внутренняя структура, которая при ее
сопоставлении с сенсорными стимулами позволяет опознать объект. Со-
гласно такому представлению о распознавании, в процессе приобретения
жизненного опыта у нас образуется огромное количество эталонов, каж-
дый из которых связан с некоторым значением. Так, зрительное опозна-
ние формы, например, геометрической фигуры, происходит следующим
образом: световая энергия, исходящая от этой фигуры, воздействует на
сетчатку глаза и преобразуется в нервную энергию, которая передается в
мозг. Осуществляется поиск среди имеющихся эталонов. Если находится
эталон, который соответствует нервному паттерну, человек опознает этот
паттерн. После сопоставления объекта с его эталоном может происходить
дальнейшая обработка информации и интерпретация объекта.
Сравнение с эталоном как одна из теорий распознавания паттернов
имеет свои сильные и слабые стороны. С положительной стороны, кажет-
ся очевидным, что для опознания некоторой фигуры, например, буквы или
какой-нибудь визуальной формы, нужен определенный контакт с соответ-
ствующей внутренней формой. На каком-то уровне абстракции для опоз-
нания объекта "внешней реальности" необходимо, чтобы он был представ-
лен в долговременной памяти. С другой стороны, буквальная интерпрета-
ция теории сравнения с эталоном встречается с определенными трудно-
стями. Например, если опознание возможно только тогда, когда между
"внешним" объектом и его "внутренней" репрезентацией имеется соот-
ветствие 1:1, то это значит, что даже при незначительном расхождении
между объектом и его эталоном опознания не произойдет. Поэтому стро-
гое следование этой теории означало бы необходимость формирования
несчетного количества эталонов, соответствующих каждой из разнообраз-
ных геометрических форм, которые мы видим и узнаем.
Легкость, с которой мы распознаем зрительные образы в повседневной
жизни, может навести на мысль, что это очень простой процесс, и все же,
Рис. 3.4. Кривые
ответов испытуемо-
го в исследовании
влияния контекста.
По горизонтали:
А- соответствую-
щий контекст; N-
нет контекста; "Is"-
несоответствующий
контекст, сходный
объект;
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185
ются, результаты многих экспериментов (некоторые из них основаны на
меж-культурных исследованиях3) подтверждают/что "естественная орга-
низация" паттерна непосредственно связана с перцептивной историей
индивидуума.
Изучение распознавания паттернов в когнитивной психологии значи-
тельно отклонилось от курса, взятого в ранних исследованиях гештальти-
стов. Теперь когнитивные психологи переключили свое внимание с осо-
бенностей элементарных стимулов на "внутренние" структуры и процес-
сы, связанные с опознанием сложных паттернов. Ниже мы рассмотрим
некоторые их этих моделей, а также паттерны, на которых они основаны.
Как мы распознаем образ? Узнаем ли мы собаку потому, что сначала уви-
дели ее шерсть, четыре ноги, глаза, уши и пр.,- или мы узнаем эти части
потому, что сначала увидели собаку? Эта проблема - начинается ли рас-
познавание с частей паттерна, которые служат только основанием для
распознавания целого ("снизу-вверх"), или же оно начинается с выдвиже-
ния гипотезы о целом, которая позволяет его идентифицировать, а потом
опознаем его составные части ("сверху-вниз") - называется "аналити-
ческий парадокс". (Термины "снизу-вверх" и "сверху-вниз" заимствованы
из компьютерной лексики.)
Некоторые теоретики, например, Палмер (Palmer, 1975a) предположи-
ли, что при определенных обстоятельствах опознание частей и целого может
происходить одновременно в направлении снизу-вверх и сверху-вниз. В
качестве примера взаимодействия стратегий "от частного к общему" и "от
общего к частному" Палмер приводит опознание частей лица в контексте
и без такового. Как видно из Рис.3.2, части лица, легко опознаваемые в
контексте, выглядят неоднозначно, если стоят отдельно, но становятся
узнаваемыми при более подробном изображении или когда снабжены до-
полнительной информацией.
Более подробно об этом см. Deregowski (1973, 1973); Deregowski, Muldrow,
and Muldrow (1967); Hudson (1967).
Принципы
обработки
информации:
"снизу-вверх"
и "сверху-
вниз"
Рис. 3.2. Черты
лица, опознава-
емые в контексте
всего профиля (А),
вне контекста опо-
знать труднее JBJ.
Однако, если эти
черты изобразить
более полно и ре-
алистично IQ, они
опознаются легче.
Заимствовано у
Palmer, 1975a.
Распознавание паттернов
83
В различных контекстах мы ожидаем увидеть определенные объекты.
В кабинете врача мы обнаруживаем стетоскоп, на кухне - столовое
серебро, в офисе - пишущую машинку, а на улице - пожарный кран.
Похоже, что такое "знание о мире" каким-то образом облегчает
идентификацию объектов в знакомых контекстах и мешает их
идентификации в неподходящих контекстах. Несколько исследований
"влияния контекста", проведенных Бидерманом и его сотрудниками
(Biederman, 1972; Biederman, Glass, and Stacy, 1973), показали, что когда
испытуемые ищут объект в сценах из реального мира (например, объекты
в своем институте или на улице), то точность опознания и требуемое для
идентификации время зависит от соответствия объекта его положению в
данной сцене.
Другие свидетельства влияния контекста на опознание объектов
приведены в работе Palmer, 1975a, 1975b. В одном эксперименте
испытуемым показывали сцену - такую, как слева на Рис.3.3,- а затем
на очень которое время предъявляли объекты - такие, как в правой части
этого рисунка. Испытуемых просили опознать воспринимаемый объект и
степень их уверенности в своем ответе по пятибалльной шкале. Этими
"целевыми объектами" были: (1 Соответствующие сцене (например, хлеб),
(2)несоответствующие сцене, но внешне сходные с первыми (например,
почтовый ящик), и (З)несоответствующие сцене и несходные с первыми
внешне (например, барабан). В дополнительном условии эксперимента
испытуемым предлагалось идентифицировать целевые объекты без кон-
текстуальной сцены. Результаты показаны на Рис.3.4. Кривая "правильных
ответов" показывает количество правильных опознаний в зависимости от
контекста. Правильное опознание объекта при соответствующем контексте
(узнавание буханки хлеба после показа сцены "кухня") составило около
84%, тогда как правильное опознание целевого объекта без контекста или
при несоответствующем контексте происходило значительно реже.
Из этих и других аналогичных исследований, в которых на фоне
контекста идентифицировались буквы и слова, ясно, что на восприятие
объекта значительно влияют ожидания человека, задаваемые контекстом.
Рис. 3.3. Рисун-
ки, использован-
ные при изучении
влияния контекста.
Предъявление
сцены (левая часть
рисунка) задает
контекст для одно-
го из рисунков
(справа), изо-бра-
жающих опозна-
ваемые объекты:
буханка хлеба,
почтовый ящик,
барабан. Взято из
Palmer, 1975b.
КОНТЕКСТУАЛЬНАЯ СЦЕНА
ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЙ
ОБЪЕКТ
Обнаружение и интерпретация сенсорных сигналов
84
Одна из гипотез о том, как распознаются паттерны и формы, называется
"сравнение с эталоном". В нашем случае с распознаванием паттернов че-
ловеком эталон - это некоторая внутренняя структура, которая при ее
сопоставлении с сенсорными стимулами позволяет опознать объект. Со-
гласно такому представлению о распознавании, в процессе приобретения
жизненного опыта у нас образуется огромное количество эталонов, каж-
дый из которых связан с некоторым значением. Так, зрительное опозна-
ние формы, например, геометрической фигуры, происходит следующим
образом: световая энергия, исходящая от этой фигуры, воздействует на
сетчатку глаза и преобразуется в нервную энергию, которая передается в
мозг. Осуществляется поиск среди имеющихся эталонов. Если находится
эталон, который соответствует нервному паттерну, человек опознает этот
паттерн. После сопоставления объекта с его эталоном может происходить
дальнейшая обработка информации и интерпретация объекта.
Сравнение с эталоном как одна из теорий распознавания паттернов
имеет свои сильные и слабые стороны. С положительной стороны, кажет-
ся очевидным, что для опознания некоторой фигуры, например, буквы или
какой-нибудь визуальной формы, нужен определенный контакт с соответ-
ствующей внутренней формой. На каком-то уровне абстракции для опоз-
нания объекта "внешней реальности" необходимо, чтобы он был представ-
лен в долговременной памяти. С другой стороны, буквальная интерпрета-
ция теории сравнения с эталоном встречается с определенными трудно-
стями. Например, если опознание возможно только тогда, когда между
"внешним" объектом и его "внутренней" репрезентацией имеется соот-
ветствие 1:1, то это значит, что даже при незначительном расхождении
между объектом и его эталоном опознания не произойдет. Поэтому стро-
гое следование этой теории означало бы необходимость формирования
несчетного количества эталонов, соответствующих каждой из разнообраз-
ных геометрических форм, которые мы видим и узнаем.
Легкость, с которой мы распознаем зрительные образы в повседневной
жизни, может навести на мысль, что это очень простой процесс, и все же,
Рис. 3.4. Кривые
ответов испытуемо-
го в исследовании
влияния контекста.
По горизонтали:
А- соответствую-
щий контекст; N-
нет контекста; "Is"-
несоответствующий
контекст, сходный
объект;
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185