Это означает, что
Распознавание образов
принимаемые решения могут быть взаимозависимы и что ре-
шение, принятое относительно одной фонемы, может создать
-контекст, облегчающий распознавание других звуков. Анало-
-гичные эффекты возможны при идентификации букв напеча-
танного слова во время чтения. Распознавание может про-
изводиться не буква за буквой, а на уровне нескольких букв
яли слов (Smith a. Spoehr, 1974), так что даже контекст, воз-
никающий в результате частичного распознавания одной бук-
вы, облегчает распознавание других букв.
Дополнение гипотезы о механизме распознавания образов
<соображениями относительно роли контекста значительно ук-
репляет ее позиции. Мы начинаем понимать, что дает нам
возможность распознавать образы с такой легкостью. Все
сказанное до сих пор позволило нам выявить некоторые чер-
ты адекватной теории распознавания образов. Теперь, после
рассмотрения кодирования информации в памяти и процес-
сов сравнения, мы рассмотрим еще один аспект распознава-
ния - взаимоотношения между этим процессом и вниманием.
ВНИМАНИЕ
В одной из предыдущих глав было отмечено, что термин
-<внимание> имеет несколько значений. Один из аспектов
внимания, называемый обычно <избирательностью>, особен-
-но тесно связан с обсуждаемой здесь темой. Избирательность
внимания была уже проиллюстрирована на примере с шум-
лей вечеринкой (стр. 25-26): человек способен настраивать-
ся на восприятие определенных источников информации, вы-
бирать определенные ее каналы для переработки и .<отстраи-
Еваться>, или отключаться от всех остальных.
ЭКСПЕРИМЕНТЫ СО <СЛЕЖЕНИЕМ>
Избирательность внимания широко изучалась в экспери-
ментах с дихотическим прослушиванием и слежением. Дихо-
тическим прослушиванием называют эксперименты, в кото-
рых испытуемому предъявляют звук одновременно по двум
каналам. Как уже говорилось в гл. 3, под каналом имеется в
виду отдельный источник звуков. В типичном эксперименте
<с дихотическим прослушиванием и слежением испытуемый
-слышит одновременно два сообщения, которые поступают по
двум каналам - по одному на каждое ухо - через наушники.
Испытуемого просят слушать одно из сообщений и <следо-
вать за ним по пятам> (т. е. повторять его слово за словом).
Как это ни удивительно, испытуемые без особого труда сле-
дят за одним сообщением, прослушивая два. Они отключа-
ются от второго сообщения, направляя свое внимание на то,
за которым они следят.
Эффекты дихотического прослушивания и слежения уси-
ленно изучал Черри (Cherry, 1953). Его интересовало, в ча-
стности, что происходит со вторым сообщением, которому
испытуемый не уделяет внимания. Хотя испытуемый и от-
ключался от второго канала, некоторые вещи все-таки дохо-
дили до него. Например, испытуемый знал, что второй канал
действует (он слышал какие-то звуки), и мог сказать, была
ли это человеческая речь или какой-то неречевой звук, вроде
жужжания. Испытуемые замечали также, когда второе со-
общение вместо мужского голоса начинал читать женский
голос. Однако они не могли ничего сказать о специфическом
содержании читаемого текста, о том, была ли это подлинная
речь или какая-то лишенная смысла последовательность ре-
чевых звуков, на каком языке шло сообщение и изменялся
ли язык в процессе эксперимента. Он не мог узнать ни од-
ного из услышанных слов даже тогда, когда одно слово пов-
торялось много раз (Moray, 1959).
Дихотическое прослушивание и слежение - это экспери-
ментальный вариант <феномена вечеринки>. Такая процеду-
ра служит полезным методом изучения внимания, поскольку
при этом испытуемый, чтобы выполнить задание, должен из-
бирательно направить свое внимание на один канал-тот, за
которым он следит, и отключиться от другого. Результаты
таких экспериментов привели к созданию нескольких моде-
лей феномена внимания, так как именно в этих исследовани-
ях был получен ряд важных данных, требующих объяснения.
В частности, теория внимания должна объяснить, каким об-
разом человек концентрирует все свое внимание на одном
канале, пренебрегая другими. Она должна объяснить также,
что происходит с информацией, поступающей по этим дру-
гим каналам.
МОДЕЛИ ВНИМАНИЯ
Одна из наиболее известных теоретических моделей вни-
мания-это модель фильтра (Broadbent, 1958), согласно ко-
торой избирательное внимание действует подобно фильтру,
пропуская информацию только по одному каналу и блоки-
руя остальные. Процесс блокирования становится возможным
благодаря анализу физических характеристик сообщений,
поступающих по всем каналам; на основе такого анализа
определенный канал может быть затем выделен для приема.
Так, например, при дихотическом прослушивании (рис. 4.4)
различение двух сообщений возможно благодаря разному по-
Распознавание образов
ложению в пространстве их источников (один слева, другой
справа). Это различие создает основу для действия фильтра,
который отбирает и пропускает только одно из этих сообще-
Рис. 4.4. Задача на дихотическое прослушивание и слежение: процессы,
происходящие согласно модели Бродбента. Фильтр отбирает для дальней-
шей переработки одно сообщение, основываясь на местоположении его
источника, и задерживает другое сообщение.
ний, например поступающее слева. Мужской или женский
голос может быть выбран на основе различия в высоте зву-
ка. Все это позволяет понять, почему испытуемым известны
некоторые физические характеристики того сообщения, за
которым они не следят: они известны им потому, что физиче-
ский анализ предшествует отфильтровыванию.
Глава 4
Неадекватность модели Бродбента выявилась в экспери-
ментах, показавших, что внимание может переключаться с~
одного канала на другой и обратно в зависимости от смысла
сообщения. Это можно наблюдать, если разорвать входное
сообщение и подавать одну его часть на одно ухо, а другую -
на другое. Например, можно разорвать сообщение <мыши
едят сыр> и подать первое и третье слова на правое ухо, а
слово <едят>-на левое. Можно одновременно с этим пода-
вать на то и другое ухо части еще одного разорванного со-
общения. Например, подавая на правое ухо слово <мыши>,.
на левое подают слово <три>, затем на левое-<едят>, на
правое-<пять>; на правое-<сыр>, на левое-<девять>-
В этих условиях (Gray a. Wedderburn, 1960) иопытуемые-
обычно следят за осмысленной фразой <мыши едят сыр>, не-
смотря на то что она подается то на правое, то на левое ухо,.
а не воспроизводят то, что слышат одним ухом, вроде <мыши:
пять сыр>. Это свидетельствует о том, что внимание следит-
не зд..фязичвек1шл__п1эизнаками входногтИСйгнал.а.,.. а...з.а_чем-
"_7ЕО-ярусам,-:-,..аа. ..осмысленными последовательностями слов.
Трисмен (Trisman, 1960) также показала, что при дихоти-
ческом прослушивании испытуемые иногда повторяют елова,.
следуя за смыслом сообщения независимо от того, по какому
каналу оно передается (рис. 4.5). Например, если испытуе-
мый следит за сообщением, поступающим на правое ухо, и
если вдруг это сообщение начинают подавать на левое ухо"
переключив на правое то, за которым он не следит, то реак-
ция испытуемого может тоже переключиться на левое ухо.
Испытуемый может продолжать следить за сообщением, ког-
да оно перескакивает с одного уха на другое, хотя по инст-
рукции он должен непрерывно следить за информацией, по-
ступающей на правое ухо.1аким образом, при слежении
исдытуемый руководствуется смыслом, а не тем, откуда при-
ходят звуки.
Как показывают эти данные, было бы неверно объяснять-
феномен внимания на основе одних лишь физических особен-
ностей стимула. Учитывая обнаруженное несоответствие,.
Трисмен (Trisman, 1969) видоизменила модель Бродбента;
по ее мнению, внимание действует скорее как аттенюатор-
уменьшает количество информации, проходящей по невыде-
ляемым каналам, но не отключает их полностью. Трисмен:
считает, что все поступающие извне сигналы подвергаются
ряду предварительных испытаний. Сначала анализируются:
общие физические признаки входных сигналов, а затем эти
сигналы подвергаются более тонкому анализу-с точки зре-
ния их содержания. После таких испытаний внимание может
быть направлено на один из каналов. Эти испытания уста-
Распознавание образов
навливают, на чем следует сосредоточить внимание, т. е. вы-
бор канала определяется результатами предварительного
анализа. Таким образом, если я слушаю сообщение относи-
Рис. 4.5. Результаты экспериментов Трисмен: испытуемые не могли по-
стоянно следить за сообщением, подаваемым на одно ухо, если два одно-
временных сообщения внезапно переключались с одного уха на другое.
тельно мышей, поступающее по одному каналу, и если это
сообщение внезапно переключается и начинает поступать но
другому каналу, то предварительные испытания выявят это,
что даст мне возможность переключить внимание на второй
канал, с тем чтобы продолжать следить за тем же сообщени-
ем.
Глава. 4
Гипотеза Трисмен о предварительном испытании ведет,
однако, к следующему затруднению: если потребуется доста-
точно тонкий предварительный анализ, может оказаться, что
мы постулируем выяснение смысла сообщения, которое еще
не было выделено вниманием. Возникает вопрос: можем ли
мы распознавать образы (а это мы должны делать, чтобы
определить смысл сообщения) до того, как мы уделили им
внимание?
Отношение между распознаванием образов и вниманием
ясно сформулировал Норман (Norman, 1969), использовав
идею, высказанную Дейчем и Дейч (Deutsch a. Deutsch,
1963). Согласно модели Нормана, все входные каналы пе-
рерабатывающей системы подвергаются анализу в той или
иной степени, достаточной для того, чтобы активировать оп-
ределенные следы в долговременной памяти. (В терминах
системы <Пандемониум> мы могли бы сказать, что все сти-
мулы анализируются демонами выделения признаков, и это
побуждает к активности некоторых из соответствующих де-
монов опознавания). В этот момент начинает действовать из-
бирательное внимание, соответствующее полному распозна-
нию образов, на которые оно направлено. (В системе <Пан-
демониум> это означало бы, что пробуждаются все те
демоны опознавания, которые, вероятно, могли бы соответст-
вовать входным образам, но распознаются лишь некоторые
из этих образов.) Согласно Норману, распознать образ-это
и значит обратить на него внимание. Важную роль во всем
этом играет контекст, ибо то, какие образы распознаются, за-
висит от того, какие образы с наибольшей вероятностью мо-
гут встретиться в данной ситуации.
Нейссер (Neisser, 1967) тоже связывает распознавание
образов с вниманием. Согласно его теории, вся входная инфор-
мация подвергается предварительному анализу на уровне,
предшествующем вниманию. Окончательное же распознание
того или иного стимула может произойти только тогда, когда
внимание обращено на этот стимул. Таким образом, внима-
ние-это и есть полное распознание.
Теория Нейссера представляет особый интерес: в ней по-
стулируется такой тип кодирования информации в ДП, ка-
кой мы еще не рассматривали. Его идея о коде ДП вытекает
из концепции <анализ путем синтеза> - модели восприятия
речи, выдвинутой Халле и Стивенсом (Halle a. Stevens, 1959,
1964). Эта модель основана на довольно необычном пред-
ставлении: предполагается, что распознавание речевого об-
раза по сути дела равносильно его построению. Концепцию
авторов можно резюмировать следующим образом: 1) в ДП
хранится и используется для сравнения с входным стимулом
Распознавание образов
не копия этого стимула и не признаки, которыми он облада-
ет, а набор правил для его построения; 2) эти правила ис-
пользуются для синтеза, или построения, внутреннего образа,
который надлежит сравнить со стимулом; 3) важную роль в
процессе этого синтеза играет контекст, так как он использу-
ется при отборе небольшой группы образов для синтеза. Это
те образы, которые предположительно вероятнее всего могут
встретиться в данном контексте. Короче говоря, распозна-
вание образов включает в себя процесс активного воспроизве-
дения стимулов. Это воспроизведение, несомненно, не носит
случайного характера; оно направляется той ситуацией, в
которой появился стимул. При таком направленном постро-
ении используется набор правил, хранящихся в ДП."{Таким
образом, согласно этой теории, код ДДиспольземый при
" распознавании, представляет собой"1дабор правит для созда-
"_ния внутренней копии стимула.) Воспроизведенный или син-
тезированный таким путем внутренний стимул сопоставляет-
ся со стимулом, поступающим извне, и результаты этого со-
поставления определяют распознавание. Итак, по теории
Нейссера, процесс синтеза внутреннего образа - это то же
самое, что и внимание.
ОБЩАЯ МОДЕЛЬ РАСПОЗНАВАНИЯ ОБРАЗОВ
Рассмотрев процесс распознавания образов, мы смогли
выявить некоторые из его основных компонентов. Попытаем-
ся теперь обрисовать эти основные компоненты и объединить
их в общую модель распознавания образов. Что нам потре-
буется для такой модели? Прежде всего нужны все компо-
ненты, изображенные на рис. 4.1: первичная репрезентация,
или регистрация, стимула; несколько внутренних (ДП) ко-
дов, с которыми его можно было бы сравнить; процессы
сравнения и принятия решения. Необходимы также меха-
низмы, реализующие в процессе распознавания образов
учет контекста; эта особенно важно, так как контекст поз-
воляет значительно сократить число образов, с которыми
нужно будет сравнивать стимул. Затем перед нами встанет
вопрос о природе кода ДП, используемого при таком срав-
нении. У нас нет данных, которые ясно указывали бы на ха-
рактер этого кода; поэтому мы не можем выбрать тот или
иной из рассмотренных нами кодов (прототипы, перечни при-
знаков или перечни правил).
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