^Ш+иконическое/ jjlj /эхоическое
Ш Кодирование H Память ,
трансформация |
Поведение
аружение и интерпретация сенсорных сигналов
Эта глава охватывает три аспекта перцептивных явлений: (ОСенсор-ное восприятие стимулов как таковое . (2)Объем восприятия . и (З)Стадии восприятия.
Ощущение и вослриял
Мы познаем мир при помощи органов чувств. Наши знания изначально имеют чувственную природу . стимулы, интенсивность которых выше определенного уровня, активируют чувствительные рецепторы. Что происходит дальше с этими ощущениями — в большой степени зависит от нашего знания мира. Термин ощущение относится к первоначальному опыту, возникающему в результате элементарных видов стимуляции1. Изучение ощущений обычно связано с устройством органовчувств (уха, глаза и т.д.) и со стимулами, воздействующими на эти органы. С другой стороны, в восприятии участвуют высшие когнитивные механизмы, интерпретирующие сенсорную информацию. Когда мы читаем книгу, слушаем концерт, получаем сеанс массажа, нюхаем одеколон или едим икру, мы переживаем нечто гораздо большее, чем непосредственную сенсорную стимуляцию. Каждое из этих сенсорных событий обрабатывается в контексте наших знаний о мире . наш предшествующий опыт придает смысл простым ощущениям.
Явления внешнего мира обнаруживаются сенсорной системой. Эта система включает пять видов чувствительности: зрение, слух, обоняние, осязание и вкус. Каждый из наших органов чувств преобразует воздействия стимулов в нервную энергию.
Очевидно, что в сенсорной системе расположено место встречи нашего внутреннего мира с внешней реальностью. Изучение связи между физическими изменениями в окружающем мире и психическими переживаниями, связанными с этими изменениями, занимает большую и важную часть психологии. Однако мы ограничим наше изучение психофизики всего несколькими темами. Первой из них станет понятие о сенсорном пороге, в связи с которым будет рассмотрен вопрос: Сколько требуется энергии, чтобы произошло обнаружение? Следующей темой будут: теория обнаружения сигналов, современный подход к сенсорному порогу и теория информации и связи. Заключительной темой этого раздела будет вопрос: Сколько информации можно воспринять за короткое время?
Вопрос о том, где кончается ощущение и начинается восприятие, обсуждался долго, и нет необходимости вспоминать здесь его историю. Важно сознавать наличие этих двух компонентов в перцептивном процессе и их взаимозависимость.
Дихотомия между сенсорным опытом и перцептивной интерпретацией этого опыта заняла центральное место в исследованиях восприятия и продолжает занимать многих когнитивных психологов. Одним из методов исследования является измерение физического и психологического качества одних и тех же сенсорных стимулов. Иногда эти две меры реальности,
Здесь и далее под стимуляцией подразумевается воздействие внешнего физического агента (стимула) на органы чувств.— Прим. ред.
Обнаружение сенсорных сигна
Рис. 2.2. Иллюзия Мюлле-ро-Лойера. Отрезки линий но фигуре А имеют равную длину . отрезки линий на фигуре В кажутся равными, но на сомом деле они не равны.
объективная и воспринимаемая, не совпадают, например, в случае иллюзий восприятия. В работах по восприятию хорошо известна иллюзия Мюллера-Лайера (Рис.2.2), в которой два равных отрезка видятся неравными. Хотя есть как минимум дюжина теорий, объясняющих эту иллюзию (Boring, 1942), очень похоже, что на самом деле она связана как раз с тем, что в прошлом опыте у нас сложилась установка считать некоторые формы находящимися дальше, а некоторые — ближе. Более сложную иллюзию можно увидеть на картине Мориса С.Эшера, изображенной на Рис.2.3. Здесь зрительные признаки близости и удаленности оказываюся несовместимыми с движением потока воды.
Взаимосвязь между восприятием и предшествующим знанием о мире проявляется не только в простых геометрических иллюзиях, но также при интерпретации научных данных. На Рисунке 2.4А показано расположение ям для столбов, найденных при археологических раскопках. Если ваши знания об изучаемом племени привели вас к гипотезе, что их хижины были прямоугольными, вы будете склонны видеть или интерпретировать расположение ям так, как это показано на Рисунке 2.4В. И наоборот, если у вас другая гипотеза, вы будете склонны интерпретировать расположение ям иначе — как на Рисунке 2.4С. В качестве упражнения было бы полезно попытаться вычертить расположение хижин, исходя из предположения, что они были треугольными, и соответственно отбирая существенные и несущественные ямы.
Наш взгляд на перцептивные процессы, таким образом, состоит в том, что обнаружение и интерпретация реальности определяются как энергией стимула, воздействующего на органы чувств, так и знаниями, предшествующими текущему опыту. Во многих когнитивных исследованиях затрагивается вопрос о том, насколько мы искажаем сенсорную информацию. Как нам представляется теперь, хранимое в нашей памяти зачастую есть набор абстрактных репрезентаций реальности. Видимо, ключ к пониманию процессов обработки сенсорной информации и ее когнитивных интерпретаций лежит в абстрагировании информации. На уровне ощущений информация очень конкретна, тогда как на уровне интерпретации она как правило абстрактна. Наш взгляд на мир определяется одновременно тем, что мы знаем (в абстрактном смысле) и тем, что мы чувствуем (в конкретном смысле). Во всей книге — особенно при рассмотрении семантической памяти — мы будем расширять это представление. Сейчас, однако, обратимся к другому аспекту восприятия сенсорной информации.
груженые u интерпретация сенсорных сигналов
Рис. 2.3. Во
под М.С.Эше/
e:•:
Рис. 2.4. Гипотетические планы хижин, нарисованные исходя из расположения ям для столбов, обнаруженных при археологических раскопках. А: расположение ям (черные пятна) . В: и С: гипотетические планы хижин.
Обнаружение сенсорных сиена^
Что мы знаем — не
Удобно представлять себе различные элементы сенсорной системы в виде каналов, открытых для внешней реальности. Высшим уровням обработки доступны только те ощущения, которые обеспечиваются работой рецепторов, а поскольку восприимчивость этой системы ограничена, наши знания неизбежно также ограничены. Похоже, что мы преувеличиваем важность тех деталей физического мира, которые можем обнаружить, и недооцениваем важность тех, что нами не обнаруживаются или требуют специальных фильтров для их преобразования. Как изменился бы наш взгляд на реальность, если бы мы могли :видеть в инфракрасном диапазоне, но не могли бы видеть обычно видимую часть:пектра? Был бы тогда наш распорядок дня
и ночи тем же самым? Как бы это сказалось на истории, на торговле, моде, философии — на всем обществе, наконец? Но самое главное — как бы это повлияло на наши представления о реальности? Поскольку мы воспринимаем реальность через такие ограниченные (часто искажающие) каналы, мы вынуждены заключить, что все, что нам известно, на самом деле неверно. Однако, в пределах возможностей нашего сенсорного аппарата мы можем составить примерное описание того, как мы обрабатываем огромное количество информации, которую мы можем обнаружить, хорошо понимая, что реальность нашего непосредственного мира гораздо более разнообразна, чем мы это ощущаем.
рог Уверенность в том, что осознание ощущения наступает тогда, когда энер-
гия стимула достигает мозга, породила многочисленные психофизические эксперименты с измерением порога. Идея была в том, что, когда количество поступающей энергии превышает некоторый уровень (т.е. порог), она возбуждает чувствительные нейроны и проходит — точно так же, как мы проходим через дверь. Когда энергия недостаточна для возбуждения активности нейронов, то она, как говорят, находится ниже порога или, иначе,— это подпороговая энергия . энергию, достаточную для возбуждения, назвали надпороговой. Однако, с точки зрения теории обнаружения сигналов, концепция порога несколько более сложна, в чем мы и убедимся далее в этой главе.
Взаимосвязь между энергией стимула и результирующим ощущением не столь уж проста. Типичный пример взаимосвязи между вероятностью обнаружения и интенсивностью стимула показан на Рис.2.5. Если бы сенсорные пороги были чистыми и дискретными и если бы наши методики измерений были совершенными, то мы получили бы функции вроде тех, что показаны на Рис.2.6.
Если бы испытуемый находился в таких идеальных для сенсорного обнаружения условиях, то при воздействии определенной величины световой или звуковой энергии, давления, вкусовых агентов или других стимулов, он бы постоянно отмечал наличие у себя ощущений. Очевидно, однако, что суждения о наличии ощущений основаны не только на физической природе стимула, но также на процессах принятия решений испытуемым, которые, в свою очередь, зависят от сложного набора когнитивных механизмов. Испытуемый оценивает величину необработанной надпо-
гружение и интерпретация сенсорных сигналов
роговой энергии по тому, дает ли она достаточно интенсивный стимул, чтобы вызвать позитивную реакцию. Субъективная оценка тесно связана с непосредственными психологическими последствиями стимуляции, а также со знакомством испытуемого с такого рода событиями. На ощущения человека оказывают влияние не только когнитивные механизмы высшего порядка (память, значение, мышление) . кроме этого, стимул или сигнал может иметь неустойчивые характеристики, искажающие его обнаружение и интерпретацию. Даже в полностью контролируемых лабораторных условиях невозможно устранить все шумы (посторонние стимулы). Это аналогично шумам, генерируемым высокочувствительными лабораторными приборами. Мощный усилитель, способный улавливать и усиливать самые слабые сигналы, сам по себе может генерировать помеху, которая ошибочно принимается за ответную реакцию испытуемого. Многим звуко-инженерам случалось ловить сигналы местного передатчика вместо тщательно контролируемых сигналов, генерируемых в лаборатории.
Рис. 2.5. Типичная зависимость вероятности обнаружения стимула от его интенсивности.
Рис. 2.6. Идеализированная зависимость вероятности обнаружения от интенсивности стимула.
Обнаружение сенсорных сигнал
™,ВР„ ВСеРвДИНе5°ХГ°ДОВТе°рии0бн8РУ*ения сигналов значи-тельно изменило представление о сенсорных порогах. В это время экспе риментальная психология находилась под явным влиянием бихевиоризма предполагавшего среди прочего, что психология должна изучать только поведение, или явные реакции, которые можно наблюдать и измеряв не посредственно. Центральным для бихевиоризма было понятие оТихолТ гин стимула-реакции (S-R). согласно которому всякое поведение м^ж-но рассматривать как ответные реакции на стимулы. Задача психологаи как науки заключалась, таким образом, в идентификации^™« занных с ними реакций, а также тех процессов, которые предпможит^ь-но происходят между S и R. Видимо, этот подход был довольно усГш-ным — особенно при определении сенсорных порогов (как это б^Гопи-сано выше), в исследованиях вербального научения, в опытах над живот-ными и для других актуальных задач. Постепенно, однако, ™0™ кое сообщество пришло к пониманию, что человеческое поведение — это языке™ СЛ°ЖНОеЯМеНИе еГ° нев»о объяснить только на Среди факторов, повлиявших на изменение представлений о челове ческом организме, были достижения в области обнаружения сигналов обеспечившие основу мя постулирования связей между стимульнойэн£ гиеи внешнего мира, ее обнаружением и внутреннейрепрезентацней яв-ляющеися следствием как самого стимула, так и предшествую™Знаний Теория обнаружения сигналов произошла от электротехни~татисти: ческой теории принятия решений. Во время Второй мировой войны инженеры разработали теорию обнаружения сигналов, которая применялась для обнаружения самолетов радиолокационными станциям между обнаружением сигналов радиолокационной станцией™ заметили Тэннер и Свете (1954)», о чем они написали очень с женииТ, ИХРаб°Те РассматРвалось поведение человека приоу. жении световых сигналов на светлом фоне, что имело непосредственное отношение к общей проблеме сенсорных порогов. Сильнейшее вГяние на психологию оказала та часть их работы, в которой утверждал^ что на решения человека о присутствии или отсутствии стимула мияет не толь ко интенсивность сигнала, но также содержание решаемой задачи •™а-ние результатов. Как показали последующие исследования, вероятность» обнаружения сигнала можно манипулировать, применяя, например^ награждения за правильное обнаружение или удачу