Не-
сколько замечательных экспериментов продемонстрировали характерис-
тики эхоической памяти. Вслед за лидерами Сперлингом (Sperling, 1960)
и Авербахом и Корайлем (Averbach and Coriell, 1961), экспериментаторы
разработали приемы, в которых специальные сигналы позволяли испытуе-
мому сообщать только о некоторой части сложного звукового стимула.
Как и при изучении зрения, эти приемы позволили выяснить емкость и
длительность хранения.
С помощью стерео- и квадрофонического оборудования генерировалась
матрица сигналов, аналогичных сигналам в зрительных экспериментах
Сперлинга и др. Одними из первых свойства эхоической памяти продемон-
стрировали Морей, Бейтс и Барнетт (Morey, Bates and Barnett, 1965) в
статье "Эксперименты с четырехухим человеком". Испытуемого (всего лишь
с двумя ушами) помещали среди четырех громкоговорителей или надева-
ли на него квадрофонические наушники (Рис.2.11); эти устройства позво-
ляли предъявлять четыре сообщения одновременно - совсем как это бывает
на вечеринке или если сесть в центре струнного квартета, исполняющего
Бетховена. Во всех этих случаях человек может прислушиваться либо к
одному голосу (или сигналу), либо к другому. В эксперименте Морея со-
"Этот термин закрепился, несмотря на то, что на самом деле Найссер мог
относить к нему и другие системы. Некоторые исследователи (напр., Baddele-
у, 1976; Massaro, 1972) употребляют термин "перцептивная слуховая память"
как слуховой эквивалент иконической памяти, а термин "кратковременная
слуховая память" - для последующих этапов обработки слуховой информа-
ции.
Обнаружение сенсорных сигналов
71
Рис. 2.11. Со-
став эксперимен-
та с "четырехухим
человеком".


общение состояло из букв алфавита - от одной до четырех,- предъявля-
емых одновременно по одному, двум, трем или всем четырем каналам. Как
и в экспериментах со зрением, испытуемого просили повторить как можно
больше букв; в некоторых экспериментах с частичным отчетом могли за-
гораться четыре лампы, соответствующие расположению источника звука
и указывающие испытуемому на те каналы, сигналы из которых он дол-
жен воспроизвести. Лампы зажигались через одну секунду после предъяв-
ления букв. Результаты воспроизведения с частичным отчетом были выше
результатов с полным отчетом, что указывало на верность представления
о кратковременном хранении слуховой информации в эхоической памяти.
Еще более близкую аналогию методике Сперлинга с частичным отче-
том имеет эксперимент Дарвина, Турвея и Краудера (Darwin, Turvey and
Crowder, 1972). Через стереонаушники испытуемым предъявлялась мат-
рица слуховой информации (сходная с вышеописанной визуальной матри-
цей), состоящая из трех наборов по 3 знака, причем в наборах были сме-
шаны цифры и буквы. Испытуемый слышал три коротких списка по три
элемента, примерно так:

Левое ухо ВОба уха 8Правое ухо F
26R
LU10
Общее время предъявления составляло 1сек. Так, в приведенном примере
испытуемый услышал бы одновременно "В" и "8" в левом ухе и "F" и "8"
в правом ухе. Субъективно это ощущалось так, будто сообщения справа и
слева локализованы в их источниках, а сообщение "посередине" (получа-
емое одновременным испусканием звука из обоих источников) казалось
исходящим из головы. Эта методика, сходная с предъявлением зрительной
матрицы Сперлингом, на самом деле как бы создавала "трехухого челове-
Обнаружение и интерпретация сенсорных сигналов
72
ка". Воспроизведение измерялось посредством как полного, так и частич-
ного отчета. Зрительная инструкция в виде прямоугольного столбика про-
ецировалась на левую, среднюю и правую часть экрана перед испытуемы-
ми. Как и в опытах со зрением, переменная задержка инструкции позволя-
ла проследить затухание памяти. Дарвин и др. задерживали зрительную
инструкцию на 0, 1, 2 и 4сек; количество соответствующего воспроизве-
денного материала отражено на Рис.2,12. Очевидно, что эхоическое хра-
нение длится около 4сек, но наиболее полно информация сохраняется в
течение первой секунды после слуховой стимуляции.
Мы рассмотрели две сенсорные модальности, через которые обнару-
живается информация: зрение и слух. К сожалению, по вкусу, осязанию и
обонянию собрано недостаточно данных, чтобы можно было уверенно ска-
зать, существует ли раннее перцептивное хранилище памяти у этих орга-
нов чувств, соответствующее иконическому и эхоическому хранению в
зрении и слухе. Согласно некоторым данным, тактильная чувствитель-
ность имеет механизм, аналогичный раннему сенсорному хранению (Bliss,
et al., 1966).
Функции сенсорных хранилищ
Плодотворная работа в области зрения и слуха дала когнитивной психоло-
гии важные понятия, помогающие объяснить последовательные этапы об-
работки информации. Какая же общая задача у этих кратковременных и
живых сенсорных отпечатков внешней реальности? Каково их место в
когнитивной психологии в целом?
Удивительно мало внимания уделялось интегрированию теорий сен-
сорной информации в более крупный план человеческих событий. Одно
соображение, касающееся иконического и эхоического хранения (и, воз-
можно, других аналогичных систем), состоит в том, что выделение инфор-
мации из внешнего, физического мира происходит по принципу экономии.
Учитывая астрономическое количество сенсорной информации, постоян-
но возбуждающей нашу нервную систему, и ограниченные возможности
когнитивных систем "высшего уровня" по обработке информации, только
небольшая часть сенсорных признаков может быть отобрана для дальней-
шей обработки.


Рис. 2.12. Зави-
симость воспроиз-
ведения от задер-
жки слуховой ин-
струкции. Адапти-
ровано из (Da-
rwin, Turvey and
Crowder, 1972J.
Обнаружение сенсорных сигналов
73
Видимо, существует тонкий баланс между отбором соответствующей
информации для дальнейшей обработки и отклонением несущественной
информации. Временное хранение сенсорной информации, живое и точ-
ное, такое как в эхоической или иконической памяти, дает нам механизм,
при помощи которого можно отбирать для дальнейшей обработки только
существенную информацию. Сохраняя на короткое время полный сенсор-
ный отпечаток, мы получаем возможность сканировать непосредственные
события, "выдергивая" наиболее рельефные стимулы и встраивая их в
запутанную матрицу нашей памяти. Когда все работает исправно, то ин-
формация кодируется, преобразуется и хранится в количестве не больше
и не меньше, чем необходимо для нормального существования человека.
С этим представлением совпадает мысль, высказанная Эдвином Борингом
(Boring, 1946) более четырех десятилетий назад:
"Задача восприятия - в том, чтобы экономить мышление. Оно
отбирает и определяет то, что непреходяще и, следовательно,
важно для выживания и благополучия организма."
Иконическое, эхоическое и другие хранилища информации позволяют
нам выделять только существенную информацию и подвергать ее дальней-
шей обработке. Сами ограничения нервной системы человека препятству-
ют тому, чтобы из нашего кратковременного сенсорного хранилища запи-
сывалось все, включая самую малую часть, каждый бит информации.
Способность к комплексной обработке зрительных стимулов можно
объяснить в терминах сенсорного хранения; способность к чтению вполне
может основываться на иконическом хранении, позволяющем выявлять
неоспоримые признаки зрительного поля и игнорировать те внешние сти-
мулы, которые являются несущественными. Сходным образом наша спо-
собность понимать речь вполне может основываться на эхоическом хране-
нии, позволяющем на короткое время сохранять слуховые признаки при
одновременном поступлении новых; это дает возможность переходить к
абстракциям, основываясь на фонетическом контексте.
Разработка вопросов кратковременного сенсорного хранения, как и дру-
гих, менее четко определенных видов хранения, может объяснить суще-
ственные черты эволюции человека. Функционирование их в качестве ме-
ханизмов выживания является чисто умозрительным, но вполне правдопо-
добно, что они позволяют нам воспринимать "все" и при этом обращать
внимание только на существенные компоненты перцептов, образуя тем
самым наиболее экономичную систему. Сенсорное хранение дает нам вре-
мя для извлечения важных признаков с целью их последующей обработки
и организации действия,
Обнаружение и интерпретация сенсорных сигналов
74
Краткое содержание
1. Для когнитивных психологов восприятие интересно тем, что по-
знание, как полагают, является следствием внешних событий; на
сенсорное обнаружение влияет предшествующий опыт, и знание о
сенсорном опыте говорит нам о том, как абстрагируется информа-
ция на когнитивном уровне.
2. Сенсорные пороги не абсолютны, они определяются как интенсив-
ностью сигнала, так и процессами принятия решений наблюдате-
лем.
3. Теория обнаружения сигнала, заимствованная у техники и теории
статистических решений, изменила представления психологов о
сенсорных порогах и путях их изучения. Установлены факторы,
влияющие на пороги: интенсивность сигнала, содержание задачи,
ожидания наблюдателя, награда или наказание в зависимости от
результатов обнаружения и критерий наблюдателя.
4. Основной вопрос, затрагиваемый при изучении объема восприя-
тия: как много мы можем воспринять при короткой экспозиции?
Исследованиям только что возникшего зрительного ощущения спо-
собствовали два технических достижения: устройства для хроног-
рафии и тахистоскоп.
5. Отчет испытуемого о воспринятых стимулах состоит из двух эта-
пов: (1)восприятие или актуальное сенсорное запечатление; и
(2)воспроизведение или способность изложить то, что было запе-
чатлено до его стирания. Методики частичного отчета имеют отно-
шение к проблеме смешения сенсорной емкости со способностью
к воспроизведению.
6. Иконическое хранение удерживает зрительные входные сигнала и,
видимо, не зависит от факторов субъективного контроля (напри-
мер, внимания). Его емкость оценивается как минимум в 9 элемен-
тов, а длительность - примерно 250мсек.
7. Эхоическое хранение удерживает слуховые входные сигналы в те-
чение около 4сек.
8. Иконическое и эхоическое хранение позволяют нам отбирать су-
щественную информацию для дальнейшей обработки, обеспечивая
тем самым одно из решений проблемы ограниченной пропускной
способности, присущей системе обработки информации.
Ключевые слова
эхоическое хранение
иконическое хранение
теория обнаружения сигналов
интерференция на выходе
восприятие
критерий ответной реакции
ощущение
сигнал
шум
подпороговый
надпороговый
порог
Обнаружение сенсорных сигналов
75
Рекомендуемая литература
Среди лучших книг, знакомящих со многими темами этой главы, можно
назвать:
Masaro. Experimental Psychology and Information Processing;
Klatsky. Human Memory;
Baddeley. The Psychology of Memory;
Sporehr and Lehmkuhle. Visual Information Processing.
Доклады по тем вопросам, которые обсуждались в этой главе, часто содер-
жатся в свежих выпусках некоторых журналов:
Perception and Psychophysics; Cognitive Psychology; Journal of
Experimental Psychology: Human Perception and Perception and Memory
and Cognition.
Обнаружение и интерпретация сенсорных сигналов
76
Низшая форма мышления - это простое опознание. Высшая - это
глубокая интуиция человека, видящего всякую вещь кок часть некоторой
си стем ы.
- Платон,
Распознавание
паттернов
В предыдущей главе, посвященной обнаружению сенсорных сигналов,
мы убедились, насколько трудно отделить сенсорные сигналы от дру-
гих феноменов и изучать начальный этап обработки их человеком, не зат-
рагивая в то же время когнитивные процессы высшего уровня. В этой
главе мы обратимся к распознаванию паттернов. В данном контексте
слово "паттерн" означает сложное сочетание сенсорных стимулов, опоз-
наваемое человеком как член некоторого класса объектов. Так, когда я
смотрю на лицо моей подруги, или слушаю кантату Баха, или с аппетитом
ем свинину в горшочке, я способен распознать каждый из этих перцептов
как нечто, однажды уже пережитое. Какие же когнитивные механизмы
нужны, чтобы описать процесс опознавания этих сложных паттернов? Вижу
ли я сначала нос, глаза, губы, подбородок, уши и волосы моей подруги, а
затем объединяю все эти черты вместе или я сначала вижу все ее лицо, а
потом уже различаю ее нос, глаза, губы, подбородок, уши и волосы?
Рассматривая обнаружение сенсорных стимулов, мы ограничивались
восприятием довольно простых объектов, обнаружение которых в основ-
ном определяется их качеством и интенсивностью. Обработка такой ин-
формации зависит скорее от входных данных, чем от концептуальных фак-
торов. Дата-зависимая ("data-driven") обработка начинается в момент по-
ступления сенсорных сигналов, тогда как концептуально-зависимая обра-
ботка начинается тогда, когда у человека уже формируется некоторое
понятие или ожидание того, какая информация ему встретится. Видимо, в
повседневной жизни человек использует при обработке воспринятой им
информации как дата-зависимые, так и концептуально-зависимые процес-
сы. Распознавание паттернов определяется как информацией, воздейству-
ющей на органы чувств, так и знаниями, хранящимися в памяти.
В данной главе мы проложим мост от обнаружения простых сенсорных
сигналов, которое в большей степени является дата-зависимым, к воспри-
ятию сложных паттернов, которое в большей степени является концепту-
ально-зависимым. При этом, рассматривая процесс распознавания паттер-
нов, мы сосредоточимся на начальных, в чем-то более простых этапах
обработки зрительных паттернов, а работу так называемых высших уров-
ней будем затрагивать только по мере необходимости. Поскольку когни-
тивные системы взаимосвязаны, нам придется иногда обращаться к те-
мам, которые детально рассматриваются в следующих главах.
Удивительным свойством восприятия является его способность опоз-
навать знакомые паттерны сенсорной информации.
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