Познавательные процессы

(вопросы к экзамену)

1. Методы когнитивной психологии

2. Ощущение: свойства, функции, классификации. Ощущение относится к первоначальному опыту, возникающему в результате элементарных видов стимуляции, и подробно изучается в психофизике — отрасли экспериментальной психологии, которая занимается выяснением отношения между стимулами физического мира и их обнаружением сенсорной системой. Изучение ощущений обычно связано с устройством и работой органов чувств (уха, глаза и т. д.) и со стимулами, воздействующими на эти органы.

3. Пороги чувствительности. Законы Вебера и Фехнера. Занявшись изучением того, как изменяются ощущения различных модальностей (опыты ставились над ощущениями, которые возникают при взвешивании предметов различной тяжести, при восприятии предметов на расстоянии, при вариациях в их освещенности и т.д.), Фехнер обратил внимание на то, что сходные эксперименты проводил за четверть века до него его соотечественник Э.Вебер, который ввел понятие об "едва заметном различии между ощущениями". Причем это "едва заметное различие" не является одинаковым для всех видов ощущений. Появилось представление о порогах ощущений, т.е. о величине раздражителя, меняющего ощущение. В тех случаях, когда минимальный прирост величины раздражителя сопровождается едва заметным изменением ощущения, стали говорить о разностном пороге. Была установлена закономерность, гласящая: для того чтобы интенсивность ощущения росла в арифметической прогрессии, необходимо возрастание в геометрической прогрессии величины вызывающего его стимула. Это отношение получило имя закона Вебера-Фехнера. Общую формулу, выведенную из своих опытов, Фехнер обозначил следующим образом: интенсивность ощущения пропорциональна логарифму стимула (раздражителя). Фехнер тщательно разработал технику экспериментов для определения порогов ощущений с тем, чтобы можно было установить минимальное (едва заметное) различие между ними. Фехнеру принадлежит и ряд других методов измерения ощущений (кожных, зрительных и др.).

4. Восприятие: общая характеристика.Теория конструктивного восприятия основана на представлении, что в процессе восприятия мы формулируем и проверяем гипотезы о воспринимаемых объектах на основе того, что ощущаем и что уже знаем. Таким образом, восприятие — это общий результат того, что поступает через нашу сенсорную систему и что мы уже знаем о мире благодаря опыту. Когда вы издалека видите направляющегося в вашу сторону друга, вы узнаете его, потому что вы воспринимаете через зрение его внешний вид, его нос, глаза, волосы и т. д., а также потому, что вы знаете, что его обычно можно увидеть в это время в этом месте. Вы сможете узнать его, даже несмотря на то, что он, возможно, недавно отрастил усы, или изменил прическу, или надел солнечные очки. По мнению конструктивистов, эти изменения в паттерне первоначальных стимулов все же позволяют вам правильно узнать его из-за подсознательного умозаключения, процесса, посредством которого мы спонтанно объединяем информацию из нескольких источников для конструирования восприятия. По мнению конструктивистов, мы видим в равной степени благодаря мозгу с его богатым запасом знаний о мире и глазам (и другим органам чувств), которые обеспечивают нас новой сенсорной информацией. Эта теория близка к представлению о сенсорной обработке «сверху вниз» (которое рассматривается в следующем разделе) и согласуется с точкой зрения многих  когнитивных  психологов, работающих над проблемой распознавания зрительных паттернов, например Джерома Брунера, Ричарда Грегори и Ирвина Рока. Она ведет начало от классических исследований Германа фон Гельмгольца, проведенных им в конце ХIХ.века.

Согласно теории прямого восприятия, содержащаяся в стимулах информация — важный элемент в восприятии, а научение и другие  когнитивные  процессы необходимы при восприятии. Ведущим сторонником этой теории был Джеймс Гибсон (Gibson, 1966, 1979) и его последователи в Корнеллском университете, включая Джеймса Каттинга (Cutting, 1986, 1993), который утверждал, что «прямое восприятие предполагает, что богатство оптической матрицы лишь отражает богатство мира». Идея, получившая поддержку среди экологически ориентированных психологов, состоит в том, что стимул содержит достаточно информации для правильного восприятия и не требует внутренних репрезентаций. Воспринимающий в процессе восприятия делает минимальную работу, потому что мир предлагает достаточно информации и ему остается лишь конструировать образы восприятия и делать умозаключения. Восприятие заключается в прямом получении информации из окружения. Рассмотрим пример, относящийся не к зрению, а к слуху. Если вы слушали пьесу, исполняемую на фортепьяно в тональности «соль», и затем ту же самую пьесу, исполняемую в тональности «до», вы, вероятно, заметите, что эти пьесы похожи, а если бы между первым и вторым исполнением прошлого.

5. Свойства восприятия. Иллюзии.

* Предметность — объекты воспринимаются не как бессвязный набор ощущений, а как образы, составляющие конкретные предметы.

* Структурность — предмет воспринимается сознанием уже в качестве абстрагированной от ощущений смоделированной структуры.

* Апперцептивность — на восприятие оказывает влияние общее содержание психики человека.

* Константность — постоянство восприятия одного и того же дистального объекта при изменении проксимального стимула.

* Избирательность — преимущественное выделение одних объектов по сравнению с другими.

* Осмысленность — предмет сознательно воспринимается, мысленно называется (связывается с определённой категорией), относится к определённому классу

Иллюзии

Дихотомия между сенсорным опытом и перцептивной интерпретацией этого опыта—в сущности, между

тем, что воспринимает наша сенсорная система, и тем, как это интерпретирует разум — заняла центральное

место в исследовании восприятия и других когнитивных процессов. Это также поднимает интересный

вопрос: почему разум искажает действительность?

Одним из методов исследования является измерение физического и психологического качества одних и тех

же сенсорных стимулов. Иногда эти две меры реальности, «объективная» и воспринимаемая, не совпадают,

например в случае иллюзий восприятия. В работах по восприятию хорошо известна иллюзия Мюллера-

Лайера (рис. 3.2), в которой два равных отрезка кажутся неравными. Эта иллюзия, вероятно, частично

объясняется влиянием нашего прошлого опыта, который научил нас ожидать, что некоторые формы

находятся далеко, а другие близко. С другой стороны, некоторые исследователи утверждают, что эта

иллюзия (как и многие другие подобные ей) отражает укоренившиеся инвариантные структуры мозга. (См.

обсуждение иллюзий в главе 4.) Более сложную иллюзию можно увидеть на картине Мориса С. Эшера,

изображенной на рис. 3.3. Здесь зрительные признаки близости и удаленности оказываются

несовместимыми с движением потока воды.

Иллюзия — ошибочное восприятие действительности, свойственное всем людям.

Хотя такое догматическое определение оставляет открытым вопрос: «Что есть действительность?», мы

предоставим решать его философам. Все мы бывали «одурачены» странностями восприятия, как, например,

в случае с иллюзией Мюллера— Лайера и иллюстрацией М. С. Эшера в предыдущей главе. Изучение

иллюзии поможет когнитивным психологам объяснить связь между внешними физическими явлениями и

тем, как разум организовывает эти стимулы во «внутренние репрезентации».

Один из видов иллюзий, показывающий, как разум естественно организовывает зрительные стимулы,

называется иллюзорным очертанием. Это зрительные образы, контуры которых различимы даже при

физическом отсутствии самих объектов. На рис. 4.1 показан пример иллюзорного очертания. Иллюзорные

очертания — это результаты перцепции форм, когда формы существуют в перцептивно-когнитивной

системе, а не в стимуле. Кажется, что они находятся на рисунке, а не на фоне и реально присутствуют в

восприятии, хотя наблюдатель, по-видимому, чувствует, что они на самом деле «не реальны». (Последнее

положение представляет собой интересную проблему, однако этой теме посвящено слишком мало

исследований. Возможно, какой-нибудь читатель-энтузиаст исправит этот недостаток.) Посмотрите на рис. 4.1. Что вы видите? Вероятно, ваш «мысленный взгляд» усматривает в центре парящий

в воздухе равносторонний треугольник даже при том, что физического треугольника нет. Тем не менее вы

его видите! Более того, иллюзорный треугольник имеет отчетливые свойства; например, он более светлый,

чем окружающая его область, он как бы плавает над фоном.. К тому же линии иллюзорного треугольника

проявляются, несмотря на то что лишь небольшая его часть определена разрезами в трех кругах по углам.

Иллюзия треугольника настолько непреодолима, что если смотреть на него в течение нескольких секунд, а

затем закрыть внешние черные круги, образ треугольника сохранится. Возможно, сохранение образа

вызвано латеральным торможением, или тенденцией смежных нервных клеток сетчатки тормозить

активность соседних клеток, таким образом подчеркивая контуры. (Для дополнительной информации см.

Coren, 1991; Kanizsa, 1976; Lesher, 1995; Lesher & Mingolla, 1993.) И все же, хотя можно создать

треугольник-фантом, остается ощущение, что этот рисунок — иллюзия, а не изображение физического

объекта.

6. Внимание: общая характеристика.

Когда примерно 100 лет назад Уильям Джемс (James, 1890) написал: «Каждому известно, что такое

внимание», он тем не менее дал следующее объяснение:

Это когда разум охватывает в ясной и отчетливой форме нечто, в чем видится одновременно несколько

возможных объектов или ходов мысли. Сосредоточение, концентрация сознания — вот его суть. Оно

означает отвлечение от одних вещей ради того, чтобы эффективно работать с другими.

Сказанное Джемсом, конечно, не означает, что нам известно о внимании все; это было не так в 1890 году,

это не так и сегодня. Однако благодаря нескольким тщательно продуманным экспериментам по

исследованию феномена внимания стало возможным как-то определиться по основным вопросам; в

результате появились модели, представляющие общую перспективу этой проблемы. Этот раздел прежде

всего касается исследований внимания в когнитивной психологии и включает новые открытия в

нейрокогнитологии. Он разделен на четыре части: в первой рассматриваются обычные явления, связанные с

вниманием; во второй описаны модели внимания и главные проблемы в этой области; в третьей изложено

обсуждение этих проблем и моделей, а в четвертой речь идет о нейрокогнитологии внимания.

Мы будем использовать следующее очень общее определение внимания: концентрация умственного

усилия на сенсорных или мысленных событиях. Дональд Бродбент (1926-1992). Первым исследовал внимание и обработку информации

В исследованиях внимания рассматриваются пять главных аспектов: пропускная способность и избирательность внимания, уровень возбуждения, управление вниманием, сознание и когнитивная нейронаука. Многие современные теории внимания исходят из того, что наблюдателя всегда окружают мириады признаков. Возможности нашей нервной системы слишком ограничены, чтобы ощущать все эти миллионы внешних стимулов, но даже если бы мы могли обнаружить их все, мозг не смог бы их обработать, так как пропускная способность нервной системы ограничена. Наши органы чувств, подобно другим средствам связи, работают вполне сносно, если количество обрабатываемой информации находится в пределах их возможностей; при перегрузке происходит сбой. Современный подход к проблемам внимания сформировался в 1958 году, когда британский психолог Дональд Бродбент написал в своей нашумевшей книге «Восприятие и коммуникация», что восприятие есть результат работы системы обработки информации с ограниченной пропускной способностью1. В теории Бродбента существенным было представление о том, что мир содержит в себе возможность получения гораздо большего количества ощущений, чем позволяют охватить перцептивные и когнитивные способности человека. Поэтому для того, чтобы справиться с потоком поступающей информации, люди избирательно направляют внимание только на некоторые признаки и «отстраняются» от остальных. Теория Бродбента более подробно обсуждается далее в этой главе. Пока же основы модели обработки информации могут быть представлены как теория каналов. Информация, например в форме человеческого голоса, поступает в канал и последовательно переходит из одного хранилища, или обрабатывающей системы, в другое: из сенсорного хранилища в систему кратковременного хранения и затем на долговременное хранение. Первоначальная теория слегка изменилась, но основная архитектура системы осталась прежней.

Долгое время считалось, что можно уделять внимание одному признаку только за счет другого. Если мы

попытаемся понять несколько сообщений, особенно однотипных, одновременно, нам придется ожертвовать точностью. Так, ведя машину (хорошо знакомая многим ситуация), мы можем направлять внимание на дорогу и одновременно слушать радио; но очень трудно одновременно направлять внимание более чем на два признака, если они имеют одну модальность, например два слуховых признака или два зрительных. Так же трудно работать с высокой производительностью, когда мы сталкиваемся с двумя концептуальными

задачами, как в случае деления в уме счета за ужин на семерых человек и ответа на вопрос о том, сколько

сейчас времени. В такой ситуации возможен следующий ответ: «Каждый из вас должен 23 часа 27 минут и

дополнительно $12,54 чаевых».

Наш повседневный опыт говорит нам о том, что одним признакам окружения мы уделяем больше внимания,

чем другим, и что те признаки, на которые мы обращаем внимание, как правило, поступают в дальнейшую

обработку, а те, которые его не удостаиваются, могут не подвергаться дальнейшей обработке. Каким

признакам мы уделяем внимание, а каким нет — зависит от определенного контроля за ситуацией с нашей

стороны («Обрати внимание, когда будет повтор этого момента, не вышел ли игрок за пределы поля») и от

нашего долговременного опыта (при чтении технического отчета в поисках конкретного факта). Во всех

случаях механизм внимания переключается на одни стимулы, предпочитая их другим, хотя из последних не

все обязательно полностью исключаются из сферы внимания: они могут и отслеживаться и

отфильтровываться.

Особенно хорошо это видно на примере слуховых признаков: на вечеринке вы можете слушать Голос

одного человека, улавливая в то же время что-то из высказываний других присутствующих. Многим из нас

случалось замечать, как перескакивает Внимание с голоса нашего собеседника на голос кого-то другого,

рассказывающего свежую сплетню. Это довольно легко — настроиться на рассказчика сплетни и

одновременно скрывать, что не слушаешь нудный рассказ своего собеседника о его поездке в Барселону.

Правда, можно себя раскрыть каким-нибудь вопросом невпопад, вроде: «Вы были когда-нибудь в Европе?»

В качестве упражнения на критическое размышление о внимании последите за своей собственной

рассеянностью в течение нескольких дней (или за глупыми высказываниями и действиями других людей,

например вашего преподавателя когнитивной психологии) и затем выделите отдельные типы поведения и

действий. Вероятно, вы обнаружите, что большинство ошибок происходят из-за автоматической обработки

(ваш мозг находится на «автопилоте») и/или из-за того, что вы об-

ращаете внимание на что-то еще («витаете в облаках»). Те, кто изучают такие явления, находят, что люди

обычно повторяют действия, используют неправильное слово, путают вещи или забывают важный

компонент некоторого действия.

В качестве еще одного примера можно вспомнить сцену из «Мнимого больного» Мольера, когда два

персонажа — ипохондрик и доктор — начинают говорить одновременно. Нередко множественные сигналы

встречаются в опере. Вы пытаетесь слушать всех, но, обнаружив, что только путаетесь, решаете

«настроиться» на кого-то одного; других вы тоже слышите, но не разбираете, что они говорят. Когда вы

смотрите футбол со всеми его множественными действиями, трудно наблюдать за всеми игроков

одновременно. Все существование человека в бодрствующем состоянии можно сравнить с этими примерами

в том смысле, что на нас постоянно обрушивается град сенсорных сигналов и мы должны выбрать, какие из

них следует обрабатывать.

С помощью этих примеров можно выделить пять вопросов, касающихся внимания:

1. Пропускная способность и избирательность. Мы можем обращать внимание на некоторые, но не все,

сигналы из внешнего мира.

2. Контроль. Мы имеем некоторый контроль над стимулами, на которые мы обращаем внимание.

3. Автоматическая обработка. Многие привычные процессы (например, вождение автомобиля) настолько

знакомы, что требуют небольшого количества сознательного внимания и протекают автоматически.

4. Нейрокогнитология. Наш мозг и ЦНС — анатомическая основа внимания, так же как всех когнитивных

процессов.

5. Сознание. Внимание привносит события в сознание.

Как видно из примера с футболом, вы обращаете внимание только на малую часть всего происходящего: вы

можете направлять внимание избирательно, сосредоточиваясь на одних признаках (например, на человеке,

говорящем о футболе) больше, чем на других. Тот факт, что наше внимание действует избирательно, имеет несколько объяснений. Во-первых, наша способность к обработке информации ограничена пропускной

способностью канала. Во-вторых, мы можем в какой-то степени управлять тем, на что обращать свое

внимание. Если два персонажа говорят одновременно, мы можем выбирать, к кому из них прислушиваться,

или (в примере с футболом) мы обращаем внимание на одного из игроков, скажем на центрального

нападающего. В-третьих, восприятие событий связано с автоматической обработкой материала. В-

четвертых, недавние исследования нервных основ внимания указывают на то, что система внимания

человеческого мозга отделена от других систем мозга, таких как системы обработки данных. Последние

открытия имеют значение для когнитивных теорий внимания, а также служат мостом между нейронаукой и

когнитивной психологией. Наконец, то, на что вы обращаете внимание, есть часть вашего сознательного

опыта. Эти пять тем составляют «активный центр» исследований внимания.

Пропускная способность и избирательность внимания

То, что мы избирательно направляем свое внимание на некоторую часть всех имеющихся признаков,

очевидно из многих обычных ситуаций, вроде тех, что описаны выше. Причина избирательной

направленности внимания часто объясняется недостаточной пропускной способностью канала или нашей

неспособностью обрабатывать все сенсорные признаки одновременно. Это предполагает, что где-то в

переработке информации есть «узкое место», частично обусловленное неврологическими возможностями.

Избирательное внимание подобно свету фонарика в темной комнате, который освещает интересующие нас

вещи, оставляя другие в темноте. Что касается информации, на которую мы реагируем и которую

запоминаем, то, по-видимому, в дополнение к этим сенсорным ограничениям существует ограничение со

стороны когнитивной способности. Так, мы тщательно нацеливаем луч внимания на процесс, к которому

проявляем интерес, и игнорируем (или ослабляем) другие сигналы.