Когнитология

1

Министерство просвящения и науки Украины Одесский национальный университет

им. И. И. Мечникова

Лобасюк Б.А.

Когнитология

Часть I Перцепция Внимание Память

Одесса-2017

2

ББК 28.91 Лобасюк Б.А. Когнитология. Одесса. 2017. – 295 с. УДК 612.833.81

Изложены современные основы психофизиологии, психологии и когнитологии в изучении перцепции,

внимания и памяти, как объектов естестеннонаучного исследования. Междисциплинарный подход в изложении будет способствовать естественнонаучной ориентации студентов психологов.

Книга предназначена для студентов биологических и психологических специальностей, а также всех тех, кого интересует психическая деятельность.

Утверждено к печати Ученым Советом института

математики,	экономики	и	механики	Одесского
национального университета от			2017 г. протокол № .

Рецензенты:

-к. п. н., доцент Каменская Н.Л.,

-к. п. н., доцент Гусакова М.П.

©Лобасюк Б.А. 2016

3

Оглавление
Введение	7
Что такое когнитология	11
Начальный этап развития когнитологии	15
Принципы когнитивной науки	17
Методология когнитивной науки	17
Теория познания Карла Поппера	18
Знание, как объект когнитологии	19
Теория фреймов М. Минского	22
Лингвистика и когнитология	24
Методы исследования в когнитологии	28
Когнитивная нейролингвистика	29
Методы локализации функций	29
Метод раздражения	31
Электроэнцефалография	32
Сетевой семантико-топологический метод в	33
психологии
Позитронно-эмиссионная томография	34
Магнитно-резонансная томография	35
Магнитоэнцефалография (МЭГ)	36
Регистрация движений глаз, основанная на	37
быстрой обработке видеоизображений.
Применение вызванных потенциалов	38
в когнитивных исследованиях
Метафора, как средство порождения нового	48
знания
Кибернетика	50
Теория информации и связи К. Э. Шеннона	57
Компьютерная и информационная метафоры	65
Общая теория систем	67
Системность в психологии	70
Моделирование – один из основных методов	72
научного познания процессов (явлений)
Когнитивное моделирование	77
Математическая модель. Классификация	79
математических моделей
Основные подходы в когнитивной науке	81

4

Символьный подход.	81
Модульный подход.	82
Нейронные сети или коннекционизмом	87
Теоретическая концепция искусственной сети	88
Маккаллоха и Питтса
Основные положения нейросетевого	88
подхода (Фаликман М.В., 2007)
Классы задач, решаемые современными	89
нейросетями
Перцепция в когнитологии	90
Сенсорные и перцептивные процессы	90
Механизмы формирования ощущения–	92
нейрофизиологическая основа
Нейронный уровень анализа восприятия	94
Формирование гештальта.	96
Обобщенная модель сенсорной системы	97
Концепция частотной фильтрации	98
Нейронный ансамбль как основа перцепции	99
Апперцепция	99
Развитие восприятия	101
Виды восприятия	101
Теории перцепции (восприятия)	106
Основные методологические подходы	106
к исследованию восприятия
Структуралистская теория Титченера Э.Б	107
Гештальт-теория восприятия	109
Принципы гештальтпсихологии	113
Концепции Дж. Гибсона и Д. О. Хэбба	119
Теория восприятия Ж. Пиаже (1961)	123
Информационный подход в восприятии, теория	124
Д. Марра. Нейросетевые подходы
Теория бессознательных умозаключений Г. Гельм-	125
гольца
Роль мотивации и когнитивных ожиданий в	127
процессах восприятия
Перцептивная готовность и перцептивные	128
гипотезы
Перцептивный цикл	131
Гипотеза вербальной петли	133

5

Зрительное восприятие	134
Теории восприятия зрительных паттернов	137
Концепция компонентного опознания И. Бидер-	138
мана.Теория геонов
Межполушарные различия при зрительном	139
восприятии
Представление о пространстве	141
Восприятие пространства. Признаки	148
удаленности и глубины
Роль движения глаз для зрения	157
Восприятие движения	158
Распознавание «сложных» образов	160
Эффект Тэтчер	161
Фигуры Навона	162
Мультисенсорная интеграция и опознание	164
латерализации рук
Константность восприятия	165
Электроэнцефалографические исследования	167
восприятия
Внимание	170
Психофизиологя внимания	177
Непроизвольное внимание	178
Внимание в когнитивистике	191
Ресурсная модель внимания Д. Канемана	202
Модель Шиффрина и Шнайдера	205
Память	211
Формирование представлений о памяти	211
центральной нервной системы.
Теории паяти	214
Перенос навыков посредством изолированных	223
мозговых субстанций
Функциональная асимметрия процессов памяти	227
Изменения памяти при электрических	227
стимуляциях глубоких, подкорковых структур
человека
Артифициальные стабильные функциональные	233
связи - универсальная модель изучения
процессов извлечения следов памяти у
человека.

6

Нейрохимия памяти			234
Участие медиаторных аминокислот в регуляции			236
памяти
Гаммаминомасляная кислота и память			237
Нейрогенетическое обеспечение формирования			240
индивидуального опыта
Модели и механизмы памяти нервной системы.			242
Виды биологической памяти
Классификации	нейрологической	памяти.	246
Классификация видов памяти по характеру
психической активности
По времени сохранения информации			247
По типам сохраняемой информации			249
Мнемотехнические приемы запоминания			252
Нейрокогнитология памяти			257
Модель двойственной памяти Во и Норманна			257
Модель памяти Аткинсона Р. С. и Шифрина Р.М.			259
Ментальные репрезентации			261
Литература			267

7

Введение

Внастоящее время, в XXI веке, важнейшей отличительной особенностью развития цивилизации является процесс глобализации общества. Происходит глобализация инфосферы - мирового информационного пространства, переход - к глобальному информационному обществу.

Впостиндустриальной эпохе или информационном веке (рубеж 1950-1990 гг.) информатизация общества, это такой же глобальный процесс в конце 20-го и начале 21-го века, как процесс электрификации страны в начале 20-го столетия или индустриализации в середине 20-го столетия.

Для современной инновационной экономики ключевым ресурсом становятся знания. Политики все чаще акцентируют внимание ученых на необходимости разработки концепции “общества, основанного на знаниях”, или “общества знаний”. Правительства многих стран выделяют значительные средства на построение инфраструктуры общества знаний (Плотинский Ю.М., 2010)

Информатизация общества – процесс перехода общества от индустриального этапа развития к информационному. Деятельность людей будет сосредоточена главным образом на обработке информации, а материальное производство и производство энергии будет возложено на машины.

Информационное общество — общество, в котором большинство работающих занято производством, хранением,

переработкой и реализацией информации, особенно высшей ее формы — знаний.

Рациональный метод познания дал фантастические возможности для развития современной технологической цивилизации и естествознания

На фоне формирования информационного общества, а может быть, и в связи, с этим наблюдаются серьезные проблемы в изучении и описании фундаментальных основ окружающего нас мира: крушение научных парадигм в описании социума, крушение научных парадигм в описании биосферы, крушение научных парадигм в основаниях физики и математики.

8

Идея социализма, на которой базировалось само существование СССР с его плановой, жестко централизованной (командно-административная) экономикой потерпела крушение в конце1980 –х годов и произошел распад СССР.

Однако и идея либерализма характеризующегося – децентрализованной, чисто рыночной экономикой выявило свою несостоятельность в период кризиса 2008-2009 г.г. Идея монетаризма полагающая, что рынок, как саморегулирующаяся система, тяготеющая к состоянию равновесия идеальный экономический механизм, также оказалась не вполне состоятельной.

Создавшееся положение заставило ученых различных направлений и крупные аналитические центры искать причины кризиса и возможные пути выхода из создавшейся ситуации.

Как полагает ряд исследователей (Гуссерль, Бергсон, Хайдеггер) одна из возможных причин создавшегося положения связана с переоценкой возможностей традиционно понимаемых механизмов рационального в сознании человека.

Рис.1 Эдмунд Гуссерль (нем. Edmund Husserl; 8 апреля 1859, Просниц, Моравия (Австрия) — 26 апреля 1938, Фрайбург-в-Брайсгау) — немецкий философ, основатель феноменологии.

Проблемой взаимодействия людей с миром занимается общая семантика.

Общая семантика (англ. General Semantics, фр. sémantique от греч. σημαντικός — обозначающий) — эмпирическая дисциплина,

9

представляющая собой систематическую методологию по исследованию того, как люди взаимодействуют с миром, реагируют на мир, реагируют на собственные реакции и реакции других людей и, соответственно, каким образом они изменяют своё поведение. Общая семантика основана Альфредом Коржибским в 1920-е — 1930-е годы. Общая семантика и семантика представляют собой отдельные дисциплины, которые не следует друг с другом путать.

Альфред Коржибский определял общую семантику как общую теорию оценки фактов, отношений, ощущений и т. д. не с точки зрения просто вербальных определений того, что мы говорим о значениях, но с точки зрения того, как действительно происходят оценочные реакции.

С философской точки зрения, общая семантика может рассматриваться как прикладной концептуализм, акцентирующий внимание на том, насколько человеческий опыт фильтруется посредством сенсорных систем, нервной системы и лингвистических конструкций человека. Ведущий принцип общей семантики можно выразить высказыванием Коржибского «карта не есть территория, модель мира, не есть сам мир, но карта структурно подобна территории, и в этом её польза; мир не есть описанное явление».

Основатель общей семантики. Альфред Коржибски утверждал, что познание людей ограничено, во-первых, структурой их нервной системы и, во-вторых, структурой их языка. Люди не могут напрямую переживать мир, и взаимодействуют с ним только посредством «абстракций» (невербальных впечатлений или сведений, полученных центральной нервной системой, и вербальных индикаторов, выраженных в языке). Иногда наше восприятие и наш язык на самом деле бывают обманчивы в отношении «фактов», с которыми нам приходится взаимодействовать. Человеческому пониманию того, что происходит, иногда недостаёт структурного сходства с тем, что происходит в действительности. Коржибски акцентировал внимание на том, что следует более осознанно подходить к вопросу несоответствия нашего описания реальности, наших гипотез и теорий о реальности и самой реальности

(Korzybski A., 1950, 1994).

А что же происходит в психологии?

10

Как считает Г.Г. Аракелов на сегодня «кажется разумным отдать обсуждение психофизиологической проблемы и содержания термина «психика» на откуп философам, благодаря которым он и появился. Тогда психолог не будет ограничен неопределенностью понятия «психика», а будет работать с конкретными психическими явлениями и состояниями, выявлять закономерности их протекания, изучать мозговые механизмы их возникновения (Аракелов Г. Г., 2012).

Впсихологии в настоящее время «бурлит» очередной, можно сказать методологический, кризис. В качестве примера можно привести исследование группы психологов, возглавляемых специалистом в области социальной психологии Брайаном Ноузеком (Brian Nosek) из Center for Open Science (США), которые попыталась в рамках «Проекта по изучению воспроизводимости научных работ: Психология» повторить 100 различных исследований в разных отраслях психологии, опубликованных в ведущих научных журналах.

Независимая группа отобрала 100 статей, опубликованных в ведущих специализированных журналах. Их тематика затрагивала разные отрасли психологического знания

–от реакций детей и взрослых на страх, до сравнительного изучения разных методов обучения арифметике.

Витоге 15 работ воспроизвести не удалось вообще, а всего нереплицируемыми были признаны результаты 61 статьи.

Результат получился просто шокирующим – по мнению ученых, им удалось воспроизвести с разной степенью близости к оригинальному исследованию только 39 из 100 работ. А полный анализ, опубликованный сегодня в Science, показал, что статистически значимые результаты были получены только в 36 процентах работ, при этом уровень значимости был в среднем в два раза ниже, чем декларируемый в статьях.

Вто же время ряд ученых выдвинул предположение, что невоспроизводимыми могут быть до 80 процентов всех исследований в области психологии, так как команда Нозека отбирала статьи только из наиболее уважаемых и рецензируемых журналов

(https://nplus1.ru/news/2015/08/28/psychology-studies-fail- reproducibility).