ВОСПРИЯТИЕ - Элементы практической психологии - Грановская

Прощай,— сказал Лис.— Вот мой секрет, он очень прост: зорко одно лишь сердце, самого главного глазами не увидишь.

Сент-Экзюпери

 Основные характеристики восприятия

В предыдущем разделе мы рассматривали некоторые общие этапы развития высших психических процессов. Теперь перейдем к обсуждению особенностей каждого из них. Начнем с восприятия. Восприятием называется отражение предметов или явлений при их непосредственном воздействии на ор­ганы чувств. Именно оно наиболее тесно связано с преоб­разованием информации, поступающей непосредственно из внешней среды. При этом формируются образы, с ко­торыми в дальнейшем оперируют внимание, память, мышление, эмоции. В зависимости от анализаторов разли­чают следующие виды восприятия: зрение, осязание, слух, кинестезию, обоняние, вкус. Благодаря связям, образую­щимся между разными анализаторами, в образе отра­жаются такие свойства предметов или явлений, для которых нет специальных анализаторов, например величи­на предмета, вес, форма, регулярность, что свиде­тельствует о сложной организации этого психического процесса.

Построение образа воспринимаемого объекта тесно связано со способом его обследования. При многократном восприятии объекта в процессе обучения с одной (внеш­ней) стороны происходит интериоризация — видоизмене­ние структуры действий с объектом. Можно наблюдать, что способы обследования объекта упрощаются и ускоряются за счет уменьшения числа и сплавления в комплексы двигательных компонентов. С другой (внутренней) сторо­ны, происходит формирование образа объекта, с которым человек взаимодействует. Полученная посредством дви­гательного обследования в активном взаимодействии с объектом информация о его свойствах (форме, вели­чине и т. д.) преобразуется в последовательные ряды характеристик, из которых в дальнейшем вновь реконст­руируются целостные отображения объектов — образы.

Первоначально деятельность человека направляется и корректируется воздействием лишь внешних объектов,

но постепенно она начинает регулироваться и образами. Можно сказать, что образ представляет собой субъек­тивную форму объекта, он — порождение внутреннего ми­ра данного человека. Уже в процессе формирования об­раза на него воздействуют установки, интересы, потреб­ности и мотивы личности, определяя его уникальность и особенности эмоциональной окраски. Поскольку в обра­зе одновременно представлены такие разные свойства объекта, как его размеры, цвет, форма, фактура, ритм, то можно сказать, что это целостное и обобщенное представ­ление объекта, результат синтеза многих отдельных ощущений, которое уже способно регулировать целесооб­разное поведение.

К основным характеристикам восприятия относят константность, предметность, целостность и обобщенность.

Константность — это относительная независимость образа от условий восприятия, проявляющаяся в его неизменности: форма, цвет и размер предметов восприни­маются нами как постоянные, несмотря на то, что сигналы, поступающие от этих предметов в органы чувств, непре­рывно меняются. Как известно, размер проекции предмета на сетчатке глаза зависит от расстояния между пред­метом и глазом и от угла зрения, но предметы нам кажутся неизменной величины вне зависимости от этого расстояния (разумеется, в известных пределах). Вос­приятие цвета зависит от многих факторов: освещенности, фона, интенсивности. В то же время цвет знакомых пред­метов всегда воспринимается одинаково, аналогично и форма знакомых объектов воспринимается как постоян­ная, независимо от условий наблюдения. Значение конс­тантности очень велико. Не будь этого свойства, при вся­ком нашем движении, при каждом изменении расстояния до предмета, при малейшем повороте головы или перемене освещения практически непрерывно изменялись бы все основные признаки, по которым человек узнает предмет. Он перестал бы воспринимать мир устойчивых вещей, и восприятие не могло бы служить средством познания объективной действительности.

Важной характеристикой восприятия является его предметность. Предметность восприятия проявляется в том, что объект воспринимается нами именно как обособ­ленное в пространстве и во времени отдельное физическое тело. Наиболее ярко данное свойство проявляется в феномене выделения фигуры из фона. При этом вся наблюдае­мая человеком действительность разделяется на две неравные по значимости части: одна — предмет — воспринимается как конкретное, четко очерченное, рас­положенное на переднем плане замкнутое целое, а вторая — фон — как более аморфное, неопределенное, располо­женное позади предмета и неограниченное поле. Таким образом, воспринимаемая реальность всегда разделяется как бы на два слоя: на фигуру — образ предмета, и фон — образ окружающего предмет пространства.

Впервые попытку систематического исследования соот­ношения фигуры и фона предпринял Рубин [385]. Он обнаружил, что при прочих равных условиях поверхность с четкими границами, обладающая меньшей площадью, стремится приобрести статус фигуры, и тогда все, окру­жающее ее, воспринимается как фон; здесь возможность разделения на фигуру и фон определяется ограничен­ностью в пространстве. Большое значение имеет степень контрастности: если она мала, то фигура сливается с фо­ном и остается невоспринятой. Границу между фоном и фигурой обычно относят к фигуре, а не к фону, который в общем случае может не быть обозримым.

Любой образ целостен. Под этим понимается внутрен­няя органическая взаимосвязь частей и целого в образе. При анализе целостности восприятия можно выделить два взаимосвязанных аспекта: объединение разных эле­ментов в целое и независимость образованной целостности (в определенных границах) от качества элементов. При этом восприятие целого влияет и на восприятие частей. Несколько правил группировки частей в целое были впервые сформулированы Вертхеймером [399]. Правило подобия: чем больше части картины похожи друг на друга по какому-либо зрительно воспринимаемому качеству, с тем большей вероятностью они будут восприниматься как расположенные вместе. В качестве группирующих свойств может выступать сходство по размеру, форме, по расположению частей. В единую целостную струк­туру объединяются также элементы с так называемой хорошей формой, т. е. обладающие симметрией или пе­риодичностью. Правило общей судьбы: множество элемен­тов, движущихся с одинаковой скоростью и по одной траектории, воспринимается целостно — как единый дви­жущийся объект. Это правило применимо и тогда, когда объекты неподвижны, но движется наблюдатель. Правило близости: в любом поле, содержащем несколько объектов, те из них, которые расположены наиболее близко друг к другу, визуально могут восприниматься целостно, как один объект.

Независимость целого от качества составляющих его элементов проявляется в доминировании целостной струк­туры над ее составляющими. Выделяют три формы такого доминирования. Первая выражается в том, что один и тот же элемент, будучи включенным в разные целост­ные структуры, воспринимается по-разному. Вторая проявляется в том, что при замене отдельных элементов, но сохранении соотношения между ними общая структура образа остается неизменной. Как известно, можно изо­бразить профиль и штрихами, и пунктиром, и с помощью других элементов, сохраняя портретное сходство. И, на­конец, третья форма получает свое выражение в хорошо известных фактах сохранения восприятия структуры как целого при выпадении отдельных ее частей. Так, для це­лостного восприятия человеческого лица достаточно лишь нескольких элементов его контура [76].

Еще одной важной характеристикой образа является его обобщенность. Она означает отнесенность каждого образа к некоторому классу объектов, имеющему назва­ние. В этом отражается влияние не только языка, но и опыта данного человека. По мере расширения опыта восприятия образ, сохраняя свою индивидуальность и от­несенность к конкретному предмету, причисляется ко все большей совокупности предметов определенной категории, т. е. классифицируется. Именно классификация обеспечи­вает надежность правильного узнавания объекта незави­симо от его индивидуальных особенностей и искажений, не выводящих объект за пределы класса. Значение обоб­щенности узнавания проявляется, например, в способности человека свободно читать текст независимо от шрифта или почерка, которым он написан. Следует отметить, что обобщенность восприятия позволяет не только класси­фицировать и узнавать предметы и явления, но и пред­сказывать некоторые свойства, непосредственно не вос­принимаемые. Коль скоро объект по отдельным своим качествам отнесен к данному классу, то с определенной вероятностью можно ожидать, что он обладает и дру­гими свойствами, характерными для этого класса.

Между всеми перечисленными характеристиками вос­приятия есть некоторое функциональное сходство. И конс­тантность, и предметность, и целостность, и обобщенность придают образу важную черту — независимость в некото­рых пределах от условий восприятия и искажений. В этом смысле константность — это независимость от физических условий восприятия, предметность — от того фона, на ко­тором объект воспринимается, целостность — независи­мость целого от искажения и замены компонентов, сос­тавляющих это целое, и, наконец, обобщенность — это независимость восприятия от таких искажений и измене­ний, которые не выводят объект за границы класса. Иными словами, обобщенность — это внутриклассовая константность, целостность — структурная, а предмет­ность — семантическая константность. Понятно, что если бы восприятие не обладало этими качествами, наша спо­собность адаптироваться к непрерывно меняющимся условиям существования была бы значительно слабее. Такая организация восприятия позволяет нам гибко и адекватно взаимодействовать со средой, а также в оп­ределенных пределах предсказывать непосредственно не воспринимаемые свойства объектов и явлений.

Все рассмотренные свойства восприятия не являются врожденными и развиваются в течение жизни человека. Приведем несколько примеров. Так, у 2—3-летнего ре­бенка константность восприятия еще очень несовер­шенна: воспринимаемая величина предметов уменьшает­ся с их удаленностью, но к 10-летнему возрасту она устанавливается на уровне взрослого [17]. Интересна по этому вопросу позиция Пиаже. Он считает, что конс­тантность восприятия величины и расстояния развивается и достигает высокого уровня уже в период младенчества, но только по отношению к ближнему пространству, в ко­тором ребенок непосредственно действует. Дальнее пространство в младенческом и детском возрасте воспри­нимается неконстантно вследствие недостатка собствен­ного опыта в этой среде [214].

Свойство обобщенности также изменяется в процессе идивидуального развития. Это хорошо иллюстрируется на примере слепых от рождения людей, обретающих зрение в зрелом возрасте. У них отсутствует собственный опыт обобщения зрительных объектов. По данным Грегори, че­ловеку, прозревшему в 52 года и читавшему с детства

по Брайлю, нетрудно было научиться читать стандартный печатный текст, но рукописный текст давался ему с боль­шим трудом. За три года практики чтения рукописного текста он научился узнавать только простые короткие слова [91].

Активность восприятия и значение обратной связи

Основой становления восприятия как высшей психи­ческой функции и восприятия как текущего процесса слу­жит активное движение. В разделе, посвященном разви­тию психических функций, мы уже останавливались на роли двигательной тренировки в формировании звуковысотного слуха. Однако не только развитие слуха, но и любого вида восприятия невозможно без активного дви­жения. Изящные эксперименты Хелда и Хейна [287] на котятах подтверждают роль активного движения в ста­новлении восприятия. Суть эксперимента такова. Ново­рожденные котята содержались в темноте, а на свету на­ходились только в специальном станке (см. рис. 1).

Рис 1 Влияние активного движения на формирование восприятия Аппарат Хелда и Хейна для исследования зависимости зрительного узнавания у котят от активного (слева) и пассивного (справа) обу­чения

(Из кн Проблемы бионики М , 1965 )

Этот станок представлял собой подобие карусели с двумя корзинами для котят, каждая из которых могла двигать­ся вокруг трех осей: главной оси карусели, вертикаль­ной и горизонтальной осей корзины. Активно двигался только один котенок, которому в корзине были сделаны отверстия для лап, другой не мог производить никаких движений и перемещался пассивно — его возил первый. При этом обе корзины совершали аналогичные движения, т. е. зрительные впечатления котята получали одновре­менно и одинаковые. Впоследствии у первого котенка, который двигался активно, не наблюдалось никаких де­фектов зрительного восприятия, в то время как у второ­го обнаружилась неспособность различать форму. Эти де­фекты восприятия, проявившиеся в поведении животных, отчетливо продемонстрировали, что зрительная стимуля­ция сама по себе недостаточна для развития восприя­тия. У первого котенка изменения в зрительной стиму­ляции связывались с его активными движениями, у вто­рого такой связи не возникало. Итак, заметим, что при обучении полезнее возить, чем кататься.

Аналогичные результаты получены в опытах Ризена и Ааронса [381], проведенных на котятах и детенышах шимпанзе. Новорожденных шимпанзе содержали в пол­ной темноте, но ежедневно воздействовали на них рас­сеянным светом в течение 90 минут, не давая им при этом двигаться. В таких условиях через 7 месяцев они не научились узнавать даже бутылку, из которой их корми­ли. Через 3,5 месяца после  того как животных вы­пустили из темной комнаты, только одна обезьяна научи­лась отличать горизонтальные полосы от вертикальных, однако узнавать людей она стала гораздо позднее. Эти эксперименты еще раз показали абсолютную необходи­мость активного движения для правильного формирова­ния зрительного восприятия.

Важно отметить, что активность движения имеет зна­чение не только для формирования функции восприятия, но и для формирования каждого отдельного образа. Структура зрительного образа абстрагируется из постоян­ных (инвариантных) взаимосвязей между определенными движениями и тем изменением зрительных ощущений, которыми глаз отвечает на эти движения. Это можно хорошо продемонстрировать результатами исследований движений глаз при зрительном восприятии [318]. Выявлено, что человек осматривает объект не по случайной траектории, а как бы последовательно ощупывает взгля­дом наиболее значимые элементы фигуры (рис.

Рис. 2. Закономерности в движениях глаз при осмотре объекта. Слева: тест-объект — фотография Нефертити; справа — траектории дви­жения глаз при ее осмотре.

(Из кн.: Демидов В, Е, Как мы видим то, что мы видим. М., 1979.)

2). Закономерные траектории осмотра формируются только при активном взаимодействии зрительных и двигательных компонентов в процессе обучения. В тех случаях, когда механизм активного осмотра объекта по каким-то причи­нам не сформирован, дефекты осмотра объекта проявля­ются наиболее отчетливо. Например, для слепорожденных детей, которые становятся зрячими после операции в 12—14 лет, видимый мир вначале лишен всякого смысла, знакомые предметы они узнают по-прежнему лишь на ощупь. Так, различие между квадратом и шестиугольни­ком эти дети определяют путем напряженного подсчета количества углов, которые они нащупывают рукой, а петуха они путают с лошадью по той причине, что у обоих имеется хвост. Только после долгой тренировки у них развивается способность зрительно узнавать предметы [388].

Исследования также подтвердили значимость актив­ного движения для развития осязательного восприятия.

Так, если предложить человеку определить форму невиди­мого предмета с помощью только пассивного осязания — водить предметом по коже испытуемого, то возникающий образ не будет соответствовать форме реального предме­та. Если же человек имеет возможность активно осязать предмет, т. е. брать его, поворачивать, прикасаться к нему с разных сторон, то создается правильное отраже­ние формы объекта [16].

Таким образом, движение присутствует при каж­дом акте восприятия. Еще И. М. Сеченов отмечал, что «перемещения чувствующих снарядов в пространстве... способствуют расчленению чувствования; затем движе­ния дробят непрерывное ощущение на ряд отдельных актов с определенным началом и концом; наконец, кос­венно служат соединительным звеном между качественно различными ощущениями» [239, с. 41], способствуя тем самым анализу и синтезу. Изначально процесс восприятия происходит путем последовательного двигательного ана­лиза объекта. Дальнейшие его этапы вплоть до полного погружения недоступны прямому экспериментальному наблюдению. Только модели механизма внутренних пре­образований, хорошо согласующие наблюдаемые особен­ности входа и выхода на разных этапах обучения, позво­ляют судить о развивающихся внутренних изменениях. Согласно одной из таких моделей, разработанных Р. М. Грановской [86], постепенное преобразование и свертывание двигательных компонент восприятия в про­цессе обучения можно представить следующим образом: последовательный анализ превращается в параллельный. Собственно двигательное перемещение воспринимающих систем относительно объекта замещается периодическим изменением их чувствительности, формируя структуру внутреннего эквивалента движения, которая и функцио­нирует в дальнейшем, заменив собой двигательный ана­лиз.

Обратная связь — существенное условие формирова­ния адекватного образа. Если ее нет, то даже при нали­чии активного движения воспринимающего органа взаимосвязи между сигналами двигательного и других анализаторов не устанавливаются. Это хорошо проде­монстрировал упомянутый эксперимент с котятами, но можно привести и более впечатляющие, например воз­действие на восприятие разнообразных искажающих очков. Такие очки могут менять местами правую и левую, верхнюю и нижнюю части сетчаточного образа, при этом одна из частей может сжиматься, а другая расширяться. У человека, который наденет такие очки, соответственно исказится и наблюдаемая им картина окружающего мира. Если испытуемому не представлялась возможность прак­тического взаимодействия с окружающей средой во время ношения очков, то его восприятие либо не перестраива­лось вообще (оставалось неадекватным), либо пере­стройка была лишь незначительной. Но если человек ак­тивно взаимодействовал с окружающими объектами, то, как показали эксперименты Стрэттона [255] и других исследователей [337, 366], даже при ношении таких очков неискаженное восприятие мира у него может восстано­виться. В том случае, когда испытуемые в искажающих очках лишались возможности совершать привычные дей­ствия по самообслуживанию, помещались в кресло, где не могли ни манипулировать с предметами, ни писать, ни читать, а при передвижении их всегда сопровождал экспе­риментатор, они продолжали видеть мир искаженным, например перевернутым.

Если же испытуемые, носившие такие очки, несмотря на трудности, продолжали заниматься обычной деятель­ностью, ходили по улицам, писали, то, хотя вначале их действия были крайне неудачны, постепенно они приспо­сабливались к искаженному восприятию и вслед за тем наступал момент, когда восприятие перестраивалось и они начинали правильно видеть мир. Например, когда Колер [366] поставил себя в положение испытуемого — четыре месяца носил очки с клиновидными линзами, то уже через шесть дней у него настолько восстановилась пра­вильная координация движений, что он был способен кататься на лыжах. Интересно, что если испытуемому позволяли дотронуться до объекта еще до полного приспо­собления, то немедленно происходило восстановление нор­мального восприятия. Другим фактором, облегчавшим пе­реход к правильному видению, являлось очевидное при­сутствие силы тяжести. Если испытуемому давали груз, подвешенный на нити, он правильно воспринимал поло­жение этого груза относительно нити, несмотря на то, что остальные предметы оставались перевернутыми. И, нако­нец, еще один фактор — знакомство с объектом в прош­лом — ускорял переход к правильному видению. Свеча,

которая выглядела перевернутой, пока не горела, воспри­нималась правильно, как только ее зажигали.

Легко видеть, что и эти три фактора свидетельствуют об огромной роли обратной связи в формировании адек­ватного образа. Роль обратной связи в перестройке вое приятия убедительно раскрывается также в опытах Кил Патрика [368], по восприятию пространственных взаимоотношений в деформированных комнатах. Эти опыты за­ключались в демонстрации перед испытуемыми различных деформированных комнат, сконструированных так что при определенном положении наблюдателя они воспринимались как нормальные: получаемая от них на сетчатке конфигурация тождественна получаемой от обыч­ных комнат. Чаще всего показывались комнаты, стены которых образуют острые и тупые углы. Наблюдатель, сидевший у смотрового отверстия, воспринимал тем не менее такую комнату как нормальную. На задней ее стене он видел маленькое и большое окна. В действитель­ности же окна имели равные размеры, но вследствие того, что одна стена была расположена значительно бли­же к наблюдателю, чем другая, ближнее окно казалось ему больше, чем дальнее. Если затем в обоих окнах появлялись знакомые лица, то наблюдатель бывал потря­сен необъяснимым для него различием в размерах лиц, чудовищной величиной лица в ближнем окне.

Человек может, однако, постепенно научиться адек­ватно воспринимать такую комнату, если она служит объектом его практической деятельности. Так, если испы­туемому предлагают бросать мяч в разные участки ком­наты или вручают палку с разрешением прикасаться ею к стенам и углам комнаты, то сначала он не может точно выполнить указанные действия: его палка то не­ожиданно наталкивается на, казалось бы, далеко распо­ложенную стену, то никак не может коснуться ближней стены, которая странным образом отступает. Постепенно действия становятся все более успешными, и человек обретает способность адекватно видеть действительную форму комнаты. Исследователей интересовала зависи­мость достижения адекватного восприятия от способа получения информации о деформациях, т. е. будет ли наблюдатель правильно воспринимать искаженную ком­нату, если ему предоставить возможность самому целе­сообразно действовать в ней, или наблюдать действия,

совершаемые другими, или, наконец, просто сообщить ему сведения об истинной форме комнаты. Выяснилось, что в последнем случае перехода к верному восприятию не происходит. Вариант аналогичного эксперимента пока­зан на рис. 3.

Рис . 3. «Волшебная комната» для создания иллюзий у наблюдателей. Иллюзии наблюдателя: а — мальчик крупнее собаки; б — собака круп­нее мальчика; в — истинное соотношение размеров мальчика и собаки; г — позиции наблюдателя, соответствующие иллюзиям а и б.

(Из кн.: Демидов В. Е. Как мы видим то, что мы видим. М., 1979.)

Объем и структура информации и адекватное восприятие

Кроме активности и использования обратной связи обязательным для правильного восприятия является так­же выполнение следующих условий: поддержание опре­деленного минимума, информации, поступающей в мозг

из внешней и внутренней среды, и сохранение привыч­ной структурированности этой информации.

Значение первого условия демонстрируется в исследо­ваниях по изоляции испытуемых от раздражителей, по­ступающих из окружающей среды и из собственного организма (сенсорная и перцептивная депривации). Су­щество сенсорной депривации заключается в том, что испытуемых изолируют от внешних воздействий с по­мощью специальных приемов. Например, для снижения кожной чувствительности испытуемых помещают в теп­лую ванну, для уменьшения зрительной информации на­девают им светонепроницаемые очки, для исключения слуховой чувствительности помещают в звукоизолированное помещение.

Нормальный, физически здоровый человек, погружен­ный в такую ванну, где до него не доходят никакие акустические и световые раздражители и почти исключе­ны осязательные и обонятельные ощущения, а также ощущения температуры, испытывает большие трудности в управлении своими мыслями, представлениями, он теряет ориентировку в строении собственного тела, у него на­чинаются галлюцинации и кошмары. При обследовании испытуемых сразу после такой изоляции у них наблюдали нарушения восприятия, особенно зрительного: изменялось восприятие цвета, формы, размера и расстояния. В одних условиях цвет казался более ярким и насыщенным, а в других терялось различение цветов. Так, известный спелео­лог Сиффр [244] не различал зеленого и синего цветов еще целый месяц после двухмесячного дефицита ин­формации вследствие одиночного пребывания в пещере.

После пребывания в изоляции происходит также из­менение восприятия глубины и постоянства размеров, все вокруг может представляться испытуемому плоским, окружающие предметы кажутся находящимися в одной плоскости, как бы нарисованными, а стены помещения то «приближаются», то «отдаляются» от него. Иногда на­блюдалась утрата константности восприятия, при этом плоские поверхности воспринимались как изогнутые. У участников антарктических экспедиций, работавших в условиях крайне однородной в зрительном отношении сре­ды, отмечалась склонность переоценивать размеры пред­метов и недооценивать расстояния до них, а также из­менение восприятия скорости движения [290].

Сенсорная депривация приводила к изменениям вос­приятия и времени: короткая — к завышению, а длитель­ная — к занижению временных интервалов. Наблюдались изменения зрительной и слуховой бдительности. Общим же направлением изменений после изоляции для всех видов восприятия является увеличение чувствительности.

Как уже упоминалось, при сенсорной депривации про­исходит утрата константности восприятия, нарушение цветового зрения, искажение восприятия формы и т. д. Все это свидетельствует о том, что для нормального восприятия необходим определенный приток сигналов из внешней среды. Если бы восприятие сводилось лишь к пассивному приему информации, то можно было ожидать, что психические процессы не нарушались бы при времен­ных перерывах в поступлении информации. Однако опыты с сенсорной депривацией показали обратное. В условиях изоляции умственная деятельность человека приходит в упадок. В ходе эксперимента испытуемые, обнаружив в себе неспособность к обычному мышлению, пытались ком­пенсировать отсутствие внешних раздражителей воспоми­наниями или воображением, но вскоре вспоминаемые и воображаемые картины становились навязчивыми и не­контролируемыми, не зависящими от воли человека, как если бы они были навязаны ему извне. Такой процесс приводил даже к галлюцинациям. Если испытуемые име­ли возможность произвольно двигаться, то эти явления смягчались, но не устранялись полностью.

Замечено, что в условиях естественного «сенсорного голодания» люди стремятся к творческой деятельности: лепят, пишут стихи, рассказы [73]. Интересно, что в усло­виях одиночества внутренняя речь может снова стано­виться внешней, осуществляя функцию общения человека с самим собой. Привычные формы социального общения (советы, одобрения, порицания, утешения, напоминания) в этих условиях исключаются, и человек вынужден в процессе приспособления к одиночеству вырабатывать особые механизмы регулирования своего поведения. В по­ведении большинства людей после прекращения длитель­ного одиночества наблюдалась повышенная активность с оживленной мимикой, и многие из них навязчиво стре­мились вступить в речевой контакт с окружающими.

Приведенные данные касались резкого сокращения по­тока информации из внешней среды. Однако уменьшение

объема сигналов, поступающих из внутренней среды орга­низма, также оказывает неблагоприятное воздействие на восприятие. Поясним это на примерах. Проводились на­блюдения за восприятием людей, находящихся в состоя­нии невесомости, т. е. в условиях, когда резко сокра­щается поток импульсов от скелетной мускулатуры, вно­сящей значимый вклад в информацию, поступающую в мозг. Один испытуемый так описывал свои пережи­вания: «Я понял, что наступило состояние невесомости. У меня внезапно возникло ощущение стремительного па­дения вниз, что все кругом рушится, разваливается и разлетается в стороны. Меня охватило чувство ужаса, и я не понимал, что вокруг меня происходит» [243, с. 101]. Теперь известно, что изменение восприятия окру­жающего мира, наблюдаемое при разных вариантах пер­цептивной депривации, вызывается изменением работы мозга из-за рассогласования и извращения информации, поступающей к нему от мускулатуры и органов чувств.

Многие космонавты при наступлении невесомости пе­реживали иллюзию переворачивания, т. е. изменение вос­приятия положения своего тела в пространстве [309]. Одному казалось, что он находится в полусогнутом по­ложении лицом вниз, а другому — что он перевернут вниз головой. Иллюзия испытывалась как при открытых, так и при закрытых глазах и могла продолжаться многие часы. Почему это происходит? Известно, что мышцы составляют около 40% массы тела. В состоянии неве­сомости нагрузка на мышцы, постоянно работавшие в условиях гравитации, резко падает, что приводит к умень­шению потока нервных импульсов от мышц в определен­ные структуры мозга. Важно отметить, что указанные иллюзии исчезали, как только мышцы получали нагрузку.

В состоянии невесомости изменялось не только вос­приятие положения собственного тела в пространстве, но и зрительное восприятие, например, отмечались значи­тельные ошибки в визуальной оценке расстояния [309]. Космонавт Купер сообщал, что, пролетая над Тибетом, он видел невооруженным глазом дома и другие постройки на Земле. Однако, как показали расчеты, нормальная разрешающая способность человеческого глаза не позво­ляет различать подобные предметы с такой высоты. Это явление исследователи вначале расценили только как гал­люцинацию, возникшую вследствие одиночества и сенсорного голода, но аналогичные сообщения поступили от мно­гих космонавтов. Например, В. И. Севостьянов обратил внимание, что в первые дни космического полета он разли­чал мало объектов на Земле. Потом стал различать суда в океане, затем суда у причала, затем поезда. В конце полета он различал приусадебные участки и постройки на них [236].

Для выяснения механизма подобного повышения чув­ствительности были проведены специальные эксперимен­ты. В сурдокамеру передавались звуки из соседней ком­наты (аппаратной) приглушенно, на подпороговом уров­не. Испытуемый должен был сообщать о воспринятых звуках в форме репортажа. В тех случаях, когда испы­туемый был осведомлен о происходящих вне камеры явлениях, он достаточно точно и адекватно воспринимал шумы и разговоры в аппаратной, что обеспечивалось повышением слуховой чувствительности. Когда он не был осведомлен (если он не мог догадаться о том, что там происходит), то все звуки воспринимал (интерпретиро­вал) ошибочно, однако и в этом случае был твердо убежден в реальности своих восприятий [243].

На основании этих экспериментов было сделано за­ключение, что повышение разрешающей способности зре­ния и слуха в условиях некоторого дефицита информа­ции (например, в невесомости) может быть объяснено не только повышением чувствительности, но и тем, что изменилась степень доступности различных гипотез из-за нарушения соотношения потока информации из центра и периферии в сторону центра. Итак, феномены, возни­кающие при невесомости, наглядно продемонстрировали значение постоянства притока информации из внутренней среды для правильной работы восприятия.

Важным условием нормального функционирования об­раза восприятия является организация и структуриро­ванность получаемой информации. Человек живет в мире вещей и явлений, отграниченных в пространстве и во времени и находящихся между собой в определенных связях. Попав в условия, где в поле восприятия нет привычной расчлененности и организованности, человек не может не только адекватно и длительно воспринимать такой окружающий мир, но и испытывает нарушения других психических функций. Такие нарушения наблю­даются у людей, находящихся в знойной пустыне или

арктическом безмолвии. Допускают, что возникающие миражи есть следствие попыток психики компен­сировать отсутствие структурированности внешней среды с помощью представлений, извлеченных из памяти, и тем самым достичь привычной организованности восприятия.

Другим примером может служить эксперимент, в про­цессе которого испытуемого в скафандре помещали в резервуар с водой. В таком положении испытуемые в первые полчаса засыпали, а когда просыпались, то у них возникали нарушения восприятия. Они не могли разли­чать верх и низ, левое и правое. Кроме того, в их сознании царила лишь одна какая-нибудь мысль, от кото­рой они не могли избавиться. Если через наушники пода­вали какую-то фразу, то эта навязчивая мысль заме­щалась новой, зависящей от этой фразы. И только когда через наушники подавался связный текст или музыка, то мышление испытуемых нормализовывалось [387].

Вот еще пример. Испытуемых просили долго смотреть на телеэкран, на котором были лишь беспорядочные соче­тания пятен (белый шум). Ничего, кроме экрана, в поле их зрения не было. В этом случае нарушалось восприятие, и это нарушение было аналогично возникавшему при сен­сорной изоляции [38, 394].

Перестройка восприятия при обучении

До сих пор мы обсуждали условия, необходимые для полноценного развития восприятия. Действительно, и ак­тивное взаимодействие с объектом, и наличие обратной связи, и ряд других условий способствуют построению адекватных образов, позволяющих узнавать оригиналы и быстро, и точно, и надежно. Однако не сразу образы достигают такого совершенства. На этом пути выявлен ряд промежуточных этапов. Понимание механизмов этих последовательных этапов позволяет представлять воспри­нимаемый материал оптимальным способом и тем уско­рять и корректировать процесс формирования восприя­тия.

Зрительное наблюдение — целесообразно организо­ванное восприятие, подчиненное стоящей перед челове­ком задаче. Обычно основные задачи наблюдения фор­мулируют как обнаружение, опознавание (узнавание), идентификацию. При обнаружении наблюдатель фикси­рует только наличие объекта (есть он или нет), при опознании он относит его к классу объектов (по обоб­щенным характеристикам класса), а при идентификации производит сличение объекта с конкретным эталоном, хра­нящимся в памяти, и на основании этой информации определяет значимость объекта в данной ситуации и при­нимает соответствующее решение.

Для обнаружения объекта с максимальной скоростью человек должен использовать такие свойства образов, как константность, обобщенность, предметность. Например, только достаточно сформированная константность допус­кает точное определение пространственного положения и ориентации объекта независимо от его расстояния до наблюдателя, ракурса наблюдения, цвета и формы. Опо­знание объекта может быть реализовано достаточно быст­ро и надежно, если человек опирается на эффективную систему признаков.

На основании экспериментального и теоретического анализа механизмов восприятия и узнавания зрительных изображений нами была выдвинута гипотеза о иерархи­ческой структуре процессов восприятия и опознавания [87, 88]. Такая структура развития восприятия позво­ляет понять переход от подробного и последовательного обследования объекта, зависящего только от его конфи­гурации, к активному выдвижению гипотез о возмож­ной его форме на основе информации о классе близких фигур, накопленной в долговременной памяти, и проверке только критических точек этих гипотез.

Каждая зрительная задача содержит ограничения по скорости и точности решения. Они направляют поиск в различные поля долговременной памяти, определяя об­ращение к более или менее обобщенным признакам. Когда человек должен решить задачу достаточно точно, а время решения жестко не ограничено, он, по нашему мнению, прибегает к описанию объекта с помощью рекурсивно-вычисляемых признаков разного уровня обобщенности. Если задача решается в дефиците времени и некритична к точности решения, то используются описания другого типа — целостные представления объектов. Формирование таких представлений связано с разными видами прост­ранственных преобразований всей фигуры в мысленном поле. Предполагается, что признаки первого типа формируются механизмами левого полушария головного моз­га, а второго — механизмами правого полушария [90].

Процесс формирования «левополушарных» признаков любого уровня включает восприятие отдельных свойств объекта и логические операции, совершаемые над описа­ниями кодов этих свойств во внутреннем поле. Число и состав этих логических операций и определяют отли­чие каждого уровня в иерархии обобщенности призна­ков. Чем выше уровень, тем большая часть операций по вычислению признаков объекта при его анализе про­изводится мысленно, с разрывом во времени между вос­приятием и узнаванием объекта. Движение от низшего уровня иерархии признаков ко все более высоким соот­ветствует постепенному переходу при узнавании от дейст­вий только с объектом через сочетание действий с объ­ектом и информацией, хранящейся в памяти, к дейст­виям главным образом с информацией в памяти. Иными словами, этот процесс сопоставляется с погружением (интериоризацией)—переходом при узнавании от внешних двигательных операций с объектом к замене внешних действий на мыслительные операции обобщения и абстра­гирования. По мере продвижения по этой иерархии более медленные — двигательные — операции вносят все мень­ший вклад в формирование признаков, и, овладевая признаками более высоких уровней обобщенности, чело­век использует при восприятии все более обобщенные оперативные единицы. В связи с тем, что объем крат­ковременной памяти ограничен (об этом более подробно см. в разделе «Память»), при повышении степени обоб­щенности оперативных единиц, используемых в качестве признаков, растет информативный объем оперативного поля.

Первый, низший уровень иерархической системы приз­наков восприятия составляют локальные (первичные) признаки, характеризующие отдельные участки контура объекта, например выпуклость участка, излом, кривизну, длину. Число участков, на которые разбивается контур объекта при его описании с помощью первичных призна­ков (первичный код), сопоставимо со сложностью объек­та: оно тем больше, чем он сложнее. При опознании производится сличение кодов объекта, формируемого при восприятии и хранящегося в памяти. Сравнение первич­ных кодов адекватно наложению контуров объектов друг

на друга и их повороту до совмещения всех одинаковых участков.

Следующий уровень иерархии составляют обобщен­ные (вторичные) признаки, характеризующие не отдель­ные участки контура объекта, а весь объект в целом, например число углов (ранг), число вогнутостей, степень изрезанности всего контура и др. Логические операции фильтрации, компрессии и суммации, производимые в па­мяти, позволяют из первичного кода объекта получать его обобщенные признаки. Поскольку уже не вся об­работка объекта при его восприятии производится во внешнем поле, а часть операций выполняется мысленно, во внутреннем поле, постольку скорость восприятия по­вышается, но происходит некоторая потеря точности узна­вания объекта из-за обобщенности признаков.

Третий уровень составляют еще более обобщенные — третичные — признаки. Они характеризуют не сам контур воспринимаемого объекта, а его соотношение с контуром другого вспомогательного объекта, который целиком фор­мируется мысленно. К таким признакам можно отнести удлиненность объекта, его компактность, площадь, ориен­тацию. Операции, вычисляющие третичные признаки, соот­носят воспринимаемый объект со вспомогательным, и большая часть операций по обработке сведений об объекте выполняется мысленно, поэтому скорость узна­вания на их основе растет по сравнению с узнаванием при использовании вторичных признаков, но точность его понижается.

Высший уровень иерархии — признаки сходства. Они обозначаются словами: похож, напоминает, близок и со­держат сведения не об одном, а о нескольких объектах в их взаимных отношениях. Определение признаков сход­ства базируется на мысленных операциях — соотнесении отображений объектов с системой абстрактных осей коор­динат. Каждая ось в этой системе — признак, по кото­рому сравниваются объекты. Результаты сравнения поло­жения объектов относительно всех использованных осей (выбранного пространства признаков) и есть признаки сходства. Они хранятся в памяти как сведения о степени качественного и количественного сходства объектов. Та­ким образом, признаки сходства отражают уже инфор­мацию не о свойствах самих объектов, а только об отношениях их свойств.

Если человек владеет указанной левополушарной си­стемой признаков, то последовательность узнавания мо­жет быть представлена таким образом. Вначале устанав­ливается взаимное расположение и обобщенное сходство фигур, затем каждая из них категоризуется с помощью третичных, вторичных или первичных признаков в зави­симости от необходимой скорости и точности опо­знания.

Особенности правосторонних представлений являются следствием иного восприятия объекта и иных форм его мысленного преобразования. Как известно, каждый объект мы характеризуем прежде всего со стороны прак­тической — что мы можем делать с ним. Реализуя спе­цифические для данного объекта действия, мы постепенно формируем его образ, и в дальнейшем, воспроизводя в предельно сокращенном варианте начальные компоненты этой системы действий в виде лишь намека на действия, мы получаем образ объекта. Важно подчеркнуть, что, поскольку правое полушарие ответственно за восприятие пространственных отношений и направления движения, постольку оно и обеспечивает развитие так называемого геометрического мышления, позволяющего, например, вы­делять топологические инварианты еще до созревания логического мышления, классификации и истинных поня­тий. Такие свойства правосторонних преобразований вно­сят весомый вклад в функционирование практического интеллекта, который позволяет осуществить не только вербально-логическое, но и наглядно-действенное выделение признаков. Используя особую логику — пространственно-временную и логику действия, правое полушарие форми­рует те грани образа, в которых может быть отражено не только целостное восприятие объекта, но и синтезиро­вано видение его с нескольких ракурсов одновременно. Если представить себе левосторонний образ как проекцию объекта на плоскость в некоторый единственный момент восприятия, то правосторонний образ — это обобщенный портрет объекта.

Правое полушарие использует другие способы описа­ния конфигурации изображения. В отличие от иерархии левосторонних признаков, они уже на нижнем уровне своей иерархии характеризуют не отдельный участок фи­гуры, а всю ее одновременно, целостно. К таким це­лостным признакам можно отнести симметрию, особым образом утоньшенную исходную фигуру, получившую назва­ние «скелет», и сложность. При этом сложность является весьма обобщенной характеристикой, так как включает в себя меру регулярности свойств объекта, число его элементов и их разнообразие, а также учитывает конк­ретную последовательность анализа данного объекта при его восприятии. Скелет, сохраняя связность, ориентацию и симметрию исходной фигуры, создает возможность не только воспринять пространственную организацию фигу­ры, но и упростить мысленные пространственные пре­образования с ней. Кроме уже упомянутых признаков к правополушарным можно отнести такое целостное пред­ставление, как цвет фигуры. Как известно, восприятие цвета оказывает на человека глубокое и многогранное влияние. В качестве правосторонней характеристики вос­приятие цвета тесно связано с первичными сенсорными процессами, неосознаваемыми душевными состояниями, оказывает мощное воздействие на работоспособность и настроение. В контексте обсуждаемых проблем необхо­димо подчеркнуть, что цвет влияет на восприятие челове­ком веса тела, температуры помещения, оценку удален­ности объекта и различимость предметов.

Важная роль сложности как более обобщенного опи­сания конфигурации изображения, чем сходство, прояви­лась в наших экспериментах, когда испытуемым предъяв­ляли наборы несмысловых фигур и их просили разложить эти фигуры на две группы по сложности или по сход­ству. В каждом наборе фигуры были либо одного цвета, либо пяти различных цветов. Эксперименты показали, что стратегия испытуемых при классификации по слож­ности не зависела от цвета (была стандартной при всех цветах), а опиралась только на форму фигур. Что касает­ся другого критерия — сходства, то действия испытуемых явно зависели от цвета. Таким образом, сложность, соот­носимая с иерархией правосторонних описаний конфигу­рации изображения, проявила себя как более обобщен­ное описание, чем признак сходства, соотносимый с выс­шим уровнем иерархии левосторонних описаний. Исполь­зование оптимальных композиций право- и левополушарных признаков позволяет моделировать процесс узнавания для таких сложных объектов, как рукописные буквы, разрушенные, дефокусированные изображения и фотогра­фические портреты [87, 88, 349].

Автоматическое распознавание рукописных знаков— букв и цифр — приобретает особую актуальность в связи с компьютеризацией. Этого требуют задачи обработки и редактирования рукописных текстов, обработки инфор­мации в банках и ряд других. Традиционные методы ре­шения этой задачи основаны на анализе всех точек кон­тура буквы, при этом каждый дискретный элемент ее конфигурации рассматривается несколько раз (минимум дважды), что приводит к большой затрате времени на перебор и замедляет узнавание. Разработанные нами алго­ритмы распознавания на основе сбалансированного ис­пользования право- и левополушарных признаков позво­ляют радикально сократить перебор информативных точек изображения буквы и тем самым ускорить и упростить процесс распознавания. Существо использованного подхо­да состоит в том, что процесс анализа начинается с формирования обобщенного правополушарного представ­ления буквы в виде ее каркаса — скелета. При построении каркаса используется менее десяти точек контура буквы, и многие буквы отличаются уже по каркасу. Для раз­личения знаков с тождественными каркасами требуется следующий этап — применение левополушарных призна­ков, характеризующих форму отдельных коротких участ­ков буквы. Программная реализация алгоритмов позволи­ла сократить в 2—3 раза перебор при распознавании букв различных алфавитов — русского, английского, гру­зинского, армянского, хинди, урду.

Идея начинать анализ с обобщенного представления изображения применялась также для автоматического распознавания многотоновых фигур, разрушенных (дефокусированных) в такой степени, что невозможно было выделить их контуры. В этом случае опознание тоже начиналось с построения каркаса. Однако если каркас буквы представлял собой ее внешнюю оболочку, то здесь он формировался как структура из двух или четырех зондирующих линий, пересекавших фигуру. В качестве левосторонних различительных признаков использовались соотношения следов фигуры на линиях каркаса. Алго­ритм оказался эффективным при распознавании несколь­ких десятков классов фигур, дефокусированных в разной степени, вплоть до такой, когда человек не различал уже никаких характерных особенностей фигур.

Аналогичный подход использовался и при обработке

реальных многотоновых фотопортретов. Для автомати­ческого выделения контуров на них формировался каркас как структура зондирующих линий, но теперь уже с учетом предынформации о типовом строении лица (нап­ример, о том, что оба глаза не могут находиться по одну сторону от носа). При решении этой задачи также удалось достичь существенного ускорения обработки за счет сокращения перебора точек на входном фотопортрете. Упомянутые исследования подтвердили перспективность последовательного всключения правосторонних и лево­сторонних признаков на разных этапах распознавания. Это и неудивительно. В главе «Психические процессы и асимметрия полушарий» будет показано, что такая стратегия является магистральной при решении человеком зрительной задачи, поскольку доминирование правого и левого полушарий, сменяя друг друга последовательно, включают разные способы обработки информации.

Итак, в процессе восприятия человек накапливает сведения о предметах и явлениях не как сумму отдель­ных ощущений, а усваивает отношения между предмета­ми и их свойствами. Восполнение наличных сведений следами прошлого опыта создает возможность предсказа­ния и тем самым не только существенно ускоряет про­цесс узнавания, но и более успешно адаптирует че­ловека к среде. Как психическая функция, восприя­тие обладает такими характеристиками, как констан­тность, предметность, целостность и обобщенность. Они делают его относительно независимым от постоянно из­меняющейся внешней среды.

Образ воспринимаемого объекта возникает, если чело­век так или иначе активен по отношению к объекту, т. е. если имеет место активная предметная деятель­ность. Система действий, посредством которой создавался образ, свертывается, погружается, и каждый раз, когда человек обращается к этому образу, он воспроизводит соответствующую, хотя и преобразованную, систему дей­ствий.

Адекватность образа поддерживается и корректирует­ся правильно функционирующей обратной связью при до­статочном объеме поступающей внешней и внутренней информации. Внешняя информация регулирует оптималь­ный уровень чувствительности восприятия, совокупность поступающей извне и изнутри информации создает воз­можность правильного восприятия своего положения во времени и пространстве, и, наконец, привычная структу­рированность внешней информации в сочетании с инди­видуальным опытом человека обеспечивает закономерную работу его психики.