Сканирование и форматирование: Янко Слава (Библиотека Fort/Da) || slavaaa@yandex.ru || yanko_slava@yahoo.com || http://yanko.lib.ru || Icq# 75088656 || Библиотека: http://yanko.lib.ru/gum.html || Номера страниц - вверху. АНОНС КНИГИ

update 08.03.06

Robert L.Solso

COGNITIVE PSYCHOLOGY

6-th edition

ALLYN AND BACON

Boston  London  Toronto  Sydney  Tokyo  Singapore

Роберт Солсо

КОГНИТИВНАЯ ПСИХОЛОГИЯ

6-е издание

Москва  Санкт-ПетербургНижний НовгородВоронеж

Ростов-на-Дону  Екатеринбург  Самара  Новосибирск

Киев  Харьков  Минск

2006

ББК УДК С60

88.351 159.928.235

С60 Когнитивная психология / Р. Солсо. - 6-е изд. - СПб.: Питер, 2006. - 589 с: ил. - (Серия 'Мастера психологии').

ISBN 5-94723-182-4

В книге последовательно и целостно излагаются теоретические и эмпирические основы когнитивной психологии, представлен ясный, убедительный анализ таких важнейших разделов данной предметной области, как репрезентация знаний, обработка информации и когнитивная нейронаука. Предлагаемое вниманию читателей издание является полностью переработанным, особое внимание уделено одной из прогрессивных научных областей - нейропознанию, оказывающей существенное влияние на современное понимание человеческой психики. Кроме того, в качестве доказательств когнитивных теорий представлены данные новейших нейрокогнитивных исследований. Книга существенно дополнена современной информацией по физиологии и смежным темам, включая последние достижения технологий нейрокогнитивного отображения. Адресована студентам, аспирантам, преподавателям факультетов и отделений психологии вузов, а также всем, кто интересуется функционированием разума.

ББК 88.351 УДК 159.928.235

©2001, 1998, 1995, 1991, 1988, 1979 by Allyn & Bacon

© Перевод на русский язык ЗАО Издательский дом 'Питер', 2006

© Издание на русском языке, оформление ЗАО Издательский дом 'Питер', 2006

ISBN 0-205-30937-2 (англ.) ISBN 5-94723-182-4


 

 


Электронное оглавление

Электронное оглавление. 5

Оглавление. 20

Предисловие. 26

Студенту. 26

Преподавателю.. 26

ГЛАВА 1. Введение в когнитивную психологию.. 28

Что такое когнитивная психология?. 29

Таблица 1.1. Предполагаемые когнитивные характеристики. Ошибка! Закладка не определена.

Модель обработки информации. Ошибка! Закладка не определена.

Критические размышления: познание. Ошибка! Закладка не определена.

Сфера когнитивной психологии. 40

Когнитивная нейронаука. 40

Восприятие. 40

Рис. 1.1. Основные направления исследований в когнитивной психологии. 40

Распознавание паттернов. Ошибка! Закладка не определена.

Внимание. Ошибка! Закладка не определена.

Сознание. Ошибка! Закладка не определена.

Память. Ошибка! Закладка не определена.

Репрезентация знаний. Ошибка! Закладка не определена.

Воображение. Ошибка! Закладка не определена.

Язык. Ошибка! Закладка не определена.

Психология развития. Ошибка! Закладка не определена.

Мышлениче и формирование понятий. Ошибка! Закладка не определена.

Человеческий и искусственный интеллект. Ошибка! Закладка не определена.

Краткая история когнитивной психологии. Ошибка! Закладка не определена.

Первые представления о мышлении. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 1.2. Сумма квадратов в А и В равна числу квадратов в С.. Ошибка! Закладка не определена.

Познание в эпоху Возрождения и после нее. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 1.3. Строение и работа разума согласно представлениям XVII века. Ошибка! Закладка не определена.

Когнитивная психология: начало XX столетия. Ошибка! Закладка не определена.

Эдвард К. Толмен (1886-1959). Ошибка! Закладка не определена.

Когнитивная психология сегодня. 40

Когнитивная психология - начало. 40

Концептуальная наука и когнитивная психология. Ошибка! Закладка не определена.

Дон Норман. Ошибка! Закладка не определена.

Когнитивные модели -... Ошибка! Закладка не определена.

Когнитивные модели. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 1.4. Модифицированная когнитивная модель Во и Нормана. Адаптировано из: Waugh & Norman, 1965  43

Компьютерная метафора и человеческое познание. 48

Аллен Ньюэлл (слева) (1927-1992) и Герберт Саймон. 48

Когнитивная наука. Ошибка! Закладка не определена.

Нейронаука и когнитивная психология. Ошибка! Закладка не определена.

Параллельная распределенная обработка (PDP) и когнитивная психология. Ошибка! Закладка не определена.

Дэвид Румельхарт (слева) и Джеймс Мак-Клелланд сформулировали модель PDP, основанную на нервных процессах  Ошибка! Закладка не определена.

Эволюционная когнитивная психология. Ошибка! Закладка не определена.

Резюме. 48

Рекомендуемая литература. 53

ГЛАВА 2. Когнитивная нейронаука. 53

Исследование и картирование мозга. 53

XXI век - наука о мозге. 53

Проблема психики и тела. Ошибка! Закладка не определена.

Память и церебральный кровоток. Пример. Ошибка! Закладка не определена.

Когнитивная нейронаука. Ошибка! Закладка не определена.

Когнитивная психология и нейронаука. Ошибка! Закладка не определена.

Когнитивная нейронаука. Ошибка! Закладка не определена.

Нервная система. 53

Рис. 2.1. Схематический рисунок клеток головного мозга. 55

Рис. 2.2. Схематическое изображение нейрона. 55

Нейрон. Ошибка! Закладка не определена.

'Головной мозг'. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 2.3. Синаптическая передача. 62

Дональд О. Хебб (1904-1985). Ошибка! Закладка не определена.

Нервные сети. Ошибка! Закладка не определена.

Головной мозг: от компартментализации к массовому действию.. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 2.4. Френологическая карта мозга. Ошибка! Закладка не определена.

Анатомия головного мозга. Ошибка! Закладка не определена.

Механическое измерительное устройство, использовавшееся френологами. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 2.5. Структуры переднего, среднего и заднего мозга. Ошибка! Закладка не определена.

Сенсорно-моторные области. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 2.6. Основные области коры головного мозга человека. Ошибка! Закладка не определена.

Ассоциативные области коры головного мозга. Ошибка! Закладка не определена.

Гэри Ларсон шутит по поводу классического эксперимента Фрицша и Хитцига. Ошибка! Закладка не определена.

Зарождение функциональной нейронауки. 62

Рис. 2.7. Области мозга, связанные с афазией и языком.. 64

Карл Лешли (1890-1958). 64

Рис. 2.8. Модель клеточных соединений. 70

Современные методы нейрофизиологии. Ошибка! Закладка не определена.

Отображение магнитного резонанса и эхо-планарная томография. Ошибка! Закладка не определена.

Компьютерная аксиальная томография. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 2.9. Методы сканирования мозга. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 2.10. Церебральный кровоток предоставляет сигналы, регистрируемые при помощи функционального ОМР и ПЭТ. Ошибка! Закладка не определена.

Позитронно-эмиссионная томография. Ошибка! Закладка не определена.

КАТ заглядывает в будущее1 Ошибка! Закладка не определена.

Память и ПЭТ. Ошибка! Закладка не определена.

Стивен Петерсен. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 2.11. Средняя часть височной доли. 71

История о двух полушариях. 71

Электроэнцефалография и 'тени мыслей'. 73

Роджер Сперри (1924-1994), лауреат Нобелевской премии. 73

Рис. 2.12. Схематическое изображение нервных путей между сетчатками глаз и правым и левым полушариями головного мозга. 74

Критические размышления: движения глаз и процессы в полушариях мозга. 74

Проверка синтеза. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 2.13. Аппарат, используемый для исследования пациентов с расщепленным мозгом. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 2.14. Изображение химерического лица. Ошибка! Закладка не определена.

Таблица 2.1. Резюме исследований 7функций головного мозга. Ошибка! Закладка не определена.

Когнитивная психология и науки о мозге. 79

Резюме. 79

Рекомендуемая литература. 79

ГЛАВА 3. Восприятие и внимание. 85

Вычислительный мозг. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 3.1. Этапы обработки информации: внешние явления и внутренние процессы и структуры.. Ошибка! Закладка не определена.

Ощущение и восприятие. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 3.2. Иллюзия Мюллера-Лайера. Ошибка! Закладка не определена.

Иллюзии. Ошибка! Закладка не определена.

Предшествующее знание. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 3.3. М. С. Эшер. Водопад. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 3.4. Гипотетические планы хижин, нарисованные на основе расположения ям для столбов, обнаруженных при археологических раскопках: а - расположение ям (черные пятна); б и в - гипотетические планы хижин. 85

Сенсорная предрасположенность мозга. 85

Рис. 3.5. Ошибка! Закладка не определена.

Все, что мы знаем, неверно. Ошибка! Закладка не определена.

Объем восприятия. Ошибка! Закладка не определена.

Сэр Уильям Гамильтон размышляет об объеме восприятия. 85

Иконическое хранение. 87

Рис. 3.6. Зависимость воспроизведения от времени задержки слуховой подсказки. Ошибка! Закладка не определена.

Влияние задержки подсказки. 87

Эхоическое хранение. 87

Рис. 3.7. Зависимость воспроизведения от задержки слуховой инструкции. Адаптировано из: Darwin, Turvey & Crowder, 1972  93

Функции сенсорных хранилищ.. Ошибка! Закладка не определена.

Внимание. Ошибка! Закладка не определена.

Дональд Бродбент (1926-1992). Первым исследовал внимание и обработку информации. Ошибка! Закладка не определена.

Критические размышления: внимание. Ошибка! Закладка не определена.

Примеры конкурирующих стимулов. Ошибка! Закладка не определена.

Пропускная способность и избирательность внимания. Ошибка! Закладка не определена.

Слуховые сигналы.. Ошибка! Закладка не определена.

Критические размышления: избирательное внимание. Ошибка! Закладка не определена.

Модели избирательного внимания. 93

Модель с фильтрацией (Бродбент) 93

Рис. 3.8. Схема информационного потока, объединяющая взгляды, выраженные в различных современных теориях. 95

Энн Трейсман. Создала модель внимания, известную как модель делителя. Ошибка! Закладка не определена.

Модель делителя (Трейсман) 95

Внимание, сознание и подпороговое восприятие. 95

Рис. 3.9. Избирательное слушание: 96

Рис. 3.10. На этих рисунках можно 'увидать' прямоугольную группу 'плюсов'. Ошибка! Закладка не определена.

Зрительное внимание. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 3.11. Модель стадий визуального восприятия и внимания. 102

Автоматическая обработка. Ошибка! Закладка не определена.

Критические размышления: можете ли вы одновременно тереть свой живот и постукивать себя по голове?  Ошибка! Закладка не определена.

Зрительный поиск, автоматизм и защитники. Ошибка! Закладка не определена.

Майкл Познер. Провел плодотворные исследования внимания, памяти и нейропознания, которые открыли новые области когнитивной психологии  Ошибка! Закладка не определена.

Нейрокогнитология внимания. Ошибка! Закладка не определена.

Внимание и человеческий мозг. Ошибка! Закладка не определена.

Внимание и ПЭТ.. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 3.12. Зоны коры мозга человека, активируемые при внимании. 103

Резюме. 103

ГЛАВА 4. Распознавание паттернов. 103

Теории восприятия. 104

Восприятие формы.. Ошибка! Закладка не определена.

Схема Джона Ломберга из книги. Ошибка! Закладка не определена.

Распознавание зрительных паттернов. Ошибка! Закладка не определена.

Зрение. Ошибка! Закладка не определена.

Субъективная организация. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 4.1. Можете ли вы видеть парящий в воздухе белый треугольник? Он существует физически или только в вашем мысленном взгляде?  Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 4.2. Некоторые иллюзорные контуры становятся отчетливее, когда контраст между фигурой и фоном более выражен  Ошибка! Закладка не определена.

Шутники-гештальтисты проверяют иллюзию.. Ошибка! Закладка не определена.

Теория гештальта. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 4.3. Посмотрите на эти треугольники. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 4.4. Влияние ориентации на восприятие. Какая из этих форм кажется трехмерной?. Ошибка! Закладка не определена.

Общая группировка и реальный мир. Ошибка! Закладка не определена.

Канонические перспективы.. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 4.5. Канонический вид чашки и блюдца. 110

Рис. 4.6. Чашка и блюдце - вид сверху. 111

Рис. 4.7. Двенадцать видов лошади, используемых в эксперименте Палмера, Роша и Чейза (Palmer, Rosch & Chase, 1981 ), со средними оценками 'хорошей фигуры'. 115

Принципы обработки информации: 'снизу вверх' и 'сверху вниз'. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 4.8. Черты лица, опознаваемые в контексте всего профиля. Ошибка! Закладка не определена.

Сравнение с эталоном.. Ошибка! Закладка не определена.

Критические размышления: распознавание паттернов. Ошибка! Закладка не определена.

Поразительная многосторонность восприятия формы человеком.. Ошибка! Закладка не определена.

Сравнение с эталоном в компьютерах. Ошибка! Закладка не определена.

Теория геонов. 115

Ирвинг Бидерман продвинул наше понимание распознавания объекта с помощью новаторских экспериментов и теорий, особенно теории геонов  115

Рис. 4.9. Геоны и объекты. 119

Рис. 4.10. У чашки было удалено 65 % линий контура, относящихся либо к середине отрезков. 119

Метод предварительной подготовки. Ошибка! Закладка не определена.

Геоны и искусство?. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 4.11. Последовательность событий при разнице в ориентации 0"; Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 4.12. Пример подготавливающего стимула и объекта, используемых Бидерманом и Купером (Biederman and Cooper, 1991 ) Ошибка! Закладка не определена.

Подетальный анализ. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 4.13. Реакции клеток зрительной коры котенка на стимуляцию глаза светлой полосой. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 4.14. Записи движений глаз испытуемого при разглядывании картины (слева вверху). 129

Движения глаз и восприятие паттерна. Ошибка! Закладка не определена.

Прототипное сравнение. Ошибка! Закладка не определена.

Абстрагирование зрительной информации. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 4.15. Четыре паттерна-прототипа и четыре искаженных паттерна треугольника, использованные в эксперименте Познера, Гоулдсмита и Уэлтона. Адаптировано из: Posner, Goldsmith & Welton, 1967. Ошибка! Закладка не определена.

Псевдопамять. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 4.16. Лицо-прототип (П) и образцы лиц, использовавшихся в эксперименте Солсо и Мак-Карти (Solso & McCarthy, 1981a). Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 4.17. Показатели уверенности в ответе для прототипа, уже виденных (старых) элементов и новых элементов. Ошибка! Закладка не определена.

Теория прототипов: центральная тенденция и частота признаков. Ошибка! Закладка не определена.

Восприятие формы: интегрированный подход. Ошибка! Закладка не определена.

Распознавание паттернов экспертами. Ошибка! Закладка не определена.

Распознавание образов в шахматах. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 4.18. Пример миттельшпиля (середины) и эндшпиля (окончания) шахматной партии и их дубликаты, образованные по случайному принципу  Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 4.19. Время просмотра и воспроизведения для шахматистов трех уровней мастерства. Адаптировано из: Chase & Simon, 1973a  Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 4.20. Распределение правильного размещения шахматных фигур игроками трех уровней мастерства. Игрокам показывали первоначальный паттерн в течение 5 с. Адаптировано из: Chase & Simon, 1973a. Ошибка! Закладка не определена.

Роль наблюдателя в распознавании паттернов. Ошибка! Закладка не определена.

Резюме. 129

Рекомендуемая литература. 129

ГЛАВА 5. Сознание. 133

История изучения сознания. 133

Когнитивная психология и сознание. Ошибка! Закладка не определена.

Всеобщее увлечение сознанием.. Ошибка! Закладка не определена.

Эксплицитная и имплицитная память. Ошибка! Закладка не определена.

Критические размышления: подъем уровня сознания. Ошибка! Закладка не определена.

Исследования с подготавливающими стимулами. 134

Рис. 5.1. Демонстрация подпорогового восприятия. Одной группе людей на короткое время предъявляют изображение мальчика  138

Рис. 5.2. Экспериментальная парадигма для тестирования подпорогового восприятия. Ошибка! Закладка не определена.

Нейрокогнитивные исследования: сон и амнезия. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 5.3. Пример ЭЭГ, сделанной во время перехода из состояния бодрствования в состояние глубокого сна. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 5.4. Цикл сна. Представлены поведенческие признаки и характеристики ЭЭГ различных стадий сна. Ошибка! Закладка не определена.

Сознание как научный конструкт. 139

Таблица 5.1. Некоторые хорошо изученные полярности сопоставимых феноменов сознания и подсознания  139

Ограниченная пропускная способность. Ошибка! Закладка не определена.

Слишком много людей пытаются пройти через узкую дверь! Из потока сенсорных впечатлений, поступающих извне, лишь немногие могут обрабатываться одновременно. Ошибка! Закладка не определена.

Метафора новизны.. Ошибка! Закладка не определена.

Метафора прожектора. Ошибка! Закладка не определена.

Метафора прожектора, описывающая избирательное внимание и сознание. Ошибка! Закладка не определена.

Метафора интеграции: театр в обществе разума. Ошибка! Закладка не определена.

Картезианский театр сознания. Ошибка! Закладка не определена.

Современные теории сознания. 142

Модель отдельных взаимодействий и сознательного опыта Шактера. 147

Рис. 5.5. Схематическое описание DICE-модели отдельных взаимодействий и сознательного опыта (Schacter, 1987) 147

Теория общего рабочего пространства Баарса. Ошибка! Закладка не определена.

Бернард Баарс. Создал всеобъемлющую теорию сознания. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 5.6. Общая теория рабочего пространства сознательных и подсознательных процессов. Ошибка! Закладка не определена.

Функции сознания. 147

Резюме. Ошибка! Закладка не определена.

Рекомендуемая литература. 147

ГЛАВА 6. Мнемоника и эксперты.. 147

Король из Техаса в паре с королем Полом Баньяном из Миннесоты.. 148

Мнемонические системы.. 148

Метод размещения. Ошибка! Закладка не определена.

Мнемозина - мать муз. Ошибка! Закладка не определена.

Мнемонические системы 199. Ошибка! Закладка не определена.

Система 'слов-вешалок'. Ошибка! Закладка не определена.

Таблица 6.1. Мнемонические методы.. 150

Рис. 6.1. Запоминание слов при помощи метода 'слов-вешалок'. Источник: Bower, 1973a. 156

Метод ключевых слов. 156

Рис. 6.2. Этапы заучивания русского слова zvonok по методу ключевых слов. Адаптировано из: Solso & Johnson, 1994  Ошибка! Закладка не определена.

Организующие схемы.. Ошибка! Закладка не определена.

Критические размышления: заучивание понятий, имен и слов. Ошибка! Закладка не определена.

Воспроизведение имен. Ошибка! Закладка не определена.

Воспроизведение слов. Ошибка! Закладка не определена.

Критические размышления: мастерство и знание. 156

Выдающиеся мнемонисты.. 156

Ш.: Лурия. 156

Таблица. 157

Александр Лурия (1902-1977). Сделал фундаментальные открытия в нейропсихологии и написал книгу о Ш. 162

Е: случай фотографической памяти. 162

V. Р.: Хант и Лав. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 6.3. Результаты воспроизведения V. Р. и 12 контрольными испытуемыми сочетаний из трех согласных букв. Адаптировано из: Hunt & Love, 1972  Ошибка! Закладка не определена.

Другие примеры.. Ошибка! Закладка не определена.

Эксперты и мастерство. Ошибка! Закладка не определена.

H. О.: исследование на примере художника - Солсо; Майалл и Чаленко. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 6.4. ОМР-снимки Н. О. и контрольного испытуемого (нехудожника), отражающие активность в правой теменной области у обоих (см. колонку а). 163

Рис. 6.5. Техника, использованная для регистрации движений глаз Н. О., точек фиксации взгляда и движений руки при создании портрета (Miall & Tchalenko, 2001 ) 165

Рис. 6.6. Продолжительность фиксаций глаза у Н. 0. и художников-новичков; эксперт тратил почта вдвое больше времени на каждую фиксацию взгляда на модели, чем новички (Miall & Tchalenko, 2001 ) 165

Рис. 6.7. Заключительный результат. Ошибка! Закладка не определена.

Структура знания и мастерство. 165

Теоретический анализ мастерства. 165

Резюме. 166

Рекомендуемая литература. 167

ГЛАВА 7. Память: структуры и процессы.. 167

Кратковременная память. 167

Ллойд Петерсон и Маргарет Интонс-Петерсон. Определили продолжительность кратковременной памяти  169

Рис. 7.1. Зависимость воспроизведения от времени его начала при исключении повторений. Адаптировано из: Peterson & Peterson, 1959  Ошибка! Закладка не определена.

Нейрокогнитология и КВП.. 169

Рис. 7.2. а. В этом тесте задача испытуемого состоит в том, чтобы провести линию между двумя контурами звезды, видя свою руку в зеркале. 170

Существует ли кратковременная память?. 170

Рабочая память. 172

Рис. 7.3. Схема, иллюстрирующая модель рабочей памяти Баддели. Ошибка! Закладка не определена.

Объем КВП.. Ошибка! Закладка не определена.

Джордж Миллер. 172

Сэр Уильям Гамильтон. 179

КВП, ДВП и укрупнение. Ошибка! Закладка не определена.

Кодирование информации в КВП.. Ошибка! Закладка не определена.

Зрительный код. Ошибка! Закладка не определена.

Таблица 7.1. Схема предъявления букв в эксперименте Познера и Киле (Posner & Keele, 1967) Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 7.4. Зависимость времени реакции от интервала при сопоставлении формы и названия букв в смешанных списках  Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 7.5. Время реакции при сопоставлении цвета с цветом, названием цвета и ассоциацией на цвет. Источник. Solso & Short, 1979  Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 7.6. Формирование когнитивных кодов красного цвета. Источник: Solso & Short, 1979. Ошибка! Закладка не определена.

Семантический код. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 7.7. Экспериментальная процедура по изучению 'освобождения от ПТ'. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 7.8. Результаты типичного исследования 'освобождения от ПТ'. Источник. Wickens, 1973. Ошибка! Закладка не определена.

Воспроизведение информации из КВП.. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 7.9. Парадигма Стернберга. 179

Рис. 7.10. Зависимость времени реакции от количества элементов в запоминаемом наборе. Адаптировано из: Sternberg, 1969  190

Долговременная zпамять. Ошибка! Закладка не определена.

Нейрокогнитология и ДВП.. Ошибка! Закладка не определена.

ДВП: структура и хранение. Ошибка! Закладка не определена.

Создание модульных воспоминаний. 190

Карты памяти. Области в префронтальной коре, по-видимому, ответственные за воспроизведение различных аспектов образа  190

Сверхдолговременная память (СДВП) Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 7.11. Скорректированные средние показатели сохранности информации у испытуемых, тестированных по шести категориям. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 7.12. а. Средний процент правильно узнанных имен и понятий для разных интервалов задержки. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 7.13. Результат задачи Шепарда на опознание. Адаптировано из: Shepard, 1967. Ошибка! Закладка не определена.

Автобиографические воспоминания. Ошибка! Закладка не определена.

Зрелые воспоминания. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 7.14. Процент событий, забытых в течение 6 лет. Источник. Linton, 1982. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 7.15. Память имеет тенденцию быть избирательной для некоторых событий так же, как для некоторых периодов. 190

Ошибки памяти и свидетельские показания. 190

'Постоянство' памяти. Ошибка! Закладка не определена.

Элизабет Лофту Результаты ее исследования изменчивости памяти часто применялись при анализе свидетельских показаний  Ошибка! Закладка не определена.

Резюме. Ошибка! Закладка не определена.

Рекомендуемая литература. Ошибка! Закладка не определена.

ГЛАВА 8. Память: теории и нейрокогнитология. Ошибка! Закладка не определена.

Первые исследования. Ошибка! Закладка не определена.

Герман Эббингауз (1850-1909). Первый провел систематические исследования памяти и забывания. Написал книгу 'О памяти' в 1885 году  194

Рис. 8.1. Кривая забывания Эббингаузом бессмысленных слогов. 196

Уильям Джемс (1842-1910). Философ, врач, психолог; его представление о двойной памяти стало основой современных теорий памяти. Автор 'Принципов психологии', 1890. 196

Рис. 8.2. Модель первичной и вторичной систем памяти. Адаптировано из: Waugh & Norman, 1965. 196

Нейрокогнитология памяти. 196

Рис. 8.3. Гиппокамп, расположенный под большими полушариями мозга, по-видимому, обрабатывает и направляет поступающую информацию, которая сохраняется в коре и мозжечке. 200

Случай из практики: специфическая потеря памяти. Ошибка! Закладка не определена.

Два хранилища памяти. Ошибка! Закладка не определена.

Отображение памяти с помощью ПЭТ.. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 8.4. Воспроизведение последовательности элементов в произвольном порядке. Ошибка! Закладка не определена.

Место памяти в процессе познания. Ошибка! Закладка не определена.

Таблица 8.1 Характеристики компонентов когнитивных систем хранения. Ошибка! Закладка не определена.

Модели памяти. 200

Модель Во и Нормана. 200

Критические размышления: внимание и память. 201

Рис. 8.5. Результаты эксперимента с пробной цифрой. Адаптировано из: Waugh & Norman, 1965. 201

Модель Аткинсона и Шифрина. 210

Рис. 8.6. Модель системы памяти с расширенным составом управляющих процессов. Ошибка! Закладка не определена.

Уровень воспроизведения (УВ) Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 8.7. Воспроизведение слов при трех различных инструкциях. Данные из: Zinchenko, 1962, 1981. Ошибка! Закладка не определена.

Уровни обработки (УО): Крэйк. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 8.8. Активизация памяти при двух типах чтения. Сделано на основе эскиза, любезно предоставленного Ф. И. М. Крайком   Ошибка! Закладка не определена.

Уровни обработки и информационный подход. Ошибка! Закладка не определена.

Фергус Крэйк. Поставил под сомнение традиционные представления о памяти, введя понятие уровней обработки  Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 8.9. Зависимость времени скрытой реакции и количества опознанных слов от типа решаемой задачи. Источник: Craik & Tulving, 1975  Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 8.10. Области мозга, в которых обнаружено увеличение мозгового кровотока при глубокой обработке (живой или неживой объект). Ошибка! Закладка не определена.

Эффект соотнесения с собой (ЭСС) Ошибка! Закладка не определена.

Нарциссическая черта. Ошибка! Закладка не определена.

Критические размышления: ваши чувства были задеты? Возможно, вы еще помните об этом.. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 8.11. Зависимость среднего показателя воспроизведения от характера вопроса для положительных ('да') и отрицательных ('нет') оценок слов. Ошибка! Закладка не определена.

Эпизодическая и семантическая память: Тульвинг. Ошибка! Закладка не определена.

Эпизодическая память. Ошибка! Закладка не определена.

Семантическая память -... Ошибка! Закладка не определена.

Эндель Тульвинг. Предположил наличие двух типов памяти - эпизодической и семантической - и продемонстрировал различную корковую активность, связанную с каждым из них. 210

Системы памяти. 210

Коннекционистская (PDP) модель памяти: Румельхарт и Мак-Клелланд. Ошибка! Закладка не определена.

Случай К: нарушение эпизодический памяти. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 8.12. Упрощенная версия модуля обработки, содержащего восемь единиц обработки. 212

'Ракеты' и 'Акулы'. 215

Рис. 8.13. Пример единиц и связей между ними, необходимый, чтобы представить персонажи табл. 8.2. 215

Таблица 8.2. Признаки членов банд 'Ракет' и 'Акул'. Ошибка! Закладка не определена.

Резюме. Ошибка! Закладка не определена.

Рекомендуемая литература. 215

ГЛАВА 9. Репрезентация знаний. 216

Язык и знания. 216

Критическое мышление: степень семантического знания. 216

Семантическая организация. 217

Таблица 9.1. 217

Гордон Бауэр. Сделал важные открытия в области памяти, мнемоники, математической психологии и обработки языка  218

Ассоцианистский подход. 218

Организующие переменные: Бауэр. 218

Рис. 9.1. Иерархия понятий для слова 'минералы'. Адаптировано из: Bower et al., 1969. 218

Артур П. Шимамура. Его новаторские исследования объединили в себе когнитивную психологию и нейронауку  218

Действительно ли ваша префронтальная кора не повреждена? Назовите товары, которые вы можете купить в универсаме  218

Когнитивные модели семантической памяти. Ошибка! Закладка не определена.

Теоретико-множественные модели. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 9.2. Атрибуты двух множеств ('птица' и 'малиновка') с высокой степенью пересечения. Ошибка! Закладка не определена.

Модель сравнительных семантических признаков. Ошибка! Закладка не определена.

Таблица 9.2. Примеры лингвистических ограждений. Ошибка! Закладка не определена.

Репрезентация знаний. Ошибка! Закладка не определена.

Сетевые модели. 222

Рис. 9.3. Гипотетическая структура памяти с трехуровневой иерархией. Адаптировано из: Collins & Quillian, 1969  223

Теория распространения активации: Коллинз и Лофтус. 223

Методы сканирования мозга и пути распространения активизации. 224

Рис. 9.4. Семантическая обработка сточки зрения теории распространения активации. 232

Пропозициональные сети. Ошибка! Закладка не определена.

Джон Р. Андерсон. Сформулировал влиятельную теорию ассоциативной памяти (НАМ, ACT*) 232

НАМ и репрезентация знаний. 232

Рис. 9.5. Общая структура модели ACT*, показывающая главные компоненты и связи между ними. Источник. Anderson, 1983a  Ошибка! Закладка не определена.

Декларативная память -... Ошибка! Закладка не определена.

Таблица 9.3. Свойства трех репрезентаций. Ошибка! Закладка не определена.

Декларативное знание и процедурное знание. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 9.6. Кодирование в модели ACT* пропозиции 'Высокий адвокат полагал, что эти люди прибыли с Марса'. Источник: Anderson, 1983  Ошибка! Закладка не определена.

Репрезентация знаний - нейрокогнитивистская позиция. Ошибка! Закладка не определена.

Поиск неуловимой энграммы.. Ошибка! Закладка не определена.

О чем говорят нам больные амнезией, когда они забывают. Ошибка! Закладка не определена.

Знание 'что' и знание 'как'. Ошибка! Закладка не определена.

Таксономия структуры памяти. Ошибка! Закладка не определена.

Ларри Сквайр. Нейрокогнитивные исследования помогли устанавливать важные связи между когнитивной психологией и неврологией  232

Рис. 9.7. Предварительная таксономия для репрезентации типов памяти. 235

Память: консолидация. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 9.8. Стадии консолидации памяти. Как показано на рисунке, консолидация новых воспоминаний в долговременные связана с временем (см. ось Y). Ошибка! Закладка не определена.

Коннекционизм и репрезентация знаний. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 9.9. Коннекционистская матрица ассоциаций. 235

Коннекционизм XIX века. 235

Резюме. Ошибка! Закладка не определена.

Рекомендуемая литература. 236

ГЛАВА 10. Мысленные образы.. 237

Исторический обзор. 237

Образы и когнитивная психология. Ошибка! Закладка не определена.

Критические размышления: 'наблюдение' без ощущения. Ошибка! Закладка не определена.

Воображение и спортивные состязания. Ошибка! Закладка не определена.

Гипотеза двойного кодирования. Ошибка! Закладка не определена.

Таблица 10.1. Показатели образности и показатели соответствующих свойств для репрезентативной выборки существительных  Ошибка! Закладка не определена.

Таблица 10.2 Системы кодирования для стимулов различного типа. Ошибка! Закладка не определена.

Концептуально-пропозициональная гипотеза. Ошибка! Закладка не определена.

Гипотеза функциональной эквивалентности. Ошибка! Закладка не определена.

Шепард. Ошибка! Закладка не определена.

Роджер Шепард. Исследования мысленного вращения привели к созданию теорий мысленных образов  241

Рис 10.1. Типичные зрительные формы, используемые Шепардом и Метцлером. 245

Рис. 10.2. Время реакции как функция угла вращения формы. 245

Стивен Косслин. Способствовал развитию темы мысленных образов и нейрокогнитологии. Ошибка! Закладка не определена.

Косслин. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 10.3. Картинка для изучения пространственных характеристик образа. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 10.4. Типичные отношения, воображаемые испытуемыми в эксперименте Косслина. Адаптировано из: Kosslyn, 1975  Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 10.5. Что происходило в эксперименте, когда участники оценивали принадлежность некоторого свойства животному, воображаемому в паре с квадратами различной величины. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 10.6. Время, требуемое для определения наличия у животного некоторого свойства, в эксперименте, изображенном на рис. 10.5. Ошибка! Закладка не определена.

Нейрокогнитивные данные. 245

Рис. 10.7. Пример фигуры, используемой в задаче 1 на восприятие и воображение. Ошибка! Закладка не определена.

Марта Фарах. Провела новаторские нейрокогнитологические исследования, позволившие выявить локализацию в мозге когнитивных процессов  247

Рис. 10.8. Поврежденные области мозга. 247

Рис. 10.9. а. Примеры рисунков, которые не мог опознать пациент с поражением мозга. Ошибка! Закладка не определена.

Когнитивные карты.. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 10.10. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 10.11. Географические искажения. Ошибка! Закладка не определена.

Карта Соединенных Штатов в представлении жителя Техаса1 Ошибка! Закладка не определена.

Мысленные карты: где я?. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 10.12. Представление о мире студента из Чикаго. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 10.13. Представление о мире студента из Австралии. Ошибка! Закладка не определена.

Синестезия: звучание цвета. 253

Литературные метафоры и синестезия. 256

Рис. 10.14. Оценки яркости цветов и высоты тона. Источник: Marks, 1974. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 10.15. Среднее время реакции для тонов различной высоты (Гц) и различной яркости (кд/м2). Ошибка! Закладка не определена.

Резюме. Ошибка! Закладка не определена.

Рекомендуемая литература. 256

ГЛАВА 11. Язык (I): структура и абстракции. 257

Язык: познание и нейронаука. 257

Краткий обзор. Ошибка! Закладка не определена.

Слова и связанные с ними значения. Ошибка! Закладка не определена.

Грамматика. Ошибка! Закладка не определена.

Нейронаука. Ошибка! Закладка не определена.

Лингвистика. Ошибка! Закладка не определена.

Лингвистическая иерархия. Ошибка! Закладка не определена.

Фонемы.. 259

Морфемы.. 260

Отпечатки голоса. 272

Ошибка синтаксиса и боязнь ошибиться. Ошибка! Закладка не определена.

Синтаксис. Ошибка! Закладка не определена.

Теория грамматики Хомского. 272

Ноэм Хомский. Изменил взгляды на язык, создав трансформационную грамматику. 272

Трансформационная грамматика. 272

Верно грамматически, абсурдно семантически. Ошибка! Закладка не определена.

Психолингвистические аспекты.. Ошибка! Закладка не определена.

Врожденные способности и влияние окружения. Ошибка! Закладка не определена.

Гипотеза лингвистической относительности. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 11.1. Главные части видимого спектра в трех языках. Адаптировано из: Brown, 1965. Ошибка! Закладка не определена.

Когнитивная психология и язык: абстрагирование лингвистических идей. Ошибка! Закладка не определена.

'Война призраков': Бартлетт. Ошибка! Закладка не определена.

Война призраков. Ошибка! Закладка не определена.

Сэр Фредерик Бартлетт (1886-1969). 272

Критические размышления: лингвистическое абстрагирование. Ошибка! Закладка не определена.

'Муравьи ели желе': Брансфорд и Франкс. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 11.2. Зависимость уверенности в том, что данное предложение уже предъявлялось, от его сложности (количества содержащихся в нем пропозиций). Ошибка! Закладка не определена.

Знание и понимание. Ошибка! Закладка не определена.

'Мыльная опера', 'воры' и 'полиция'. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 11.3. Сколько пистолетов вы видите на этом мрачном рисунке с обложки дешевого журнала?. 277

Если бы собаки (подобно людям) имели схему, то Снупи интерпретировал бы рассказ именно так. 277

Кинч и ван Дейк: 'Копы и штрафные квитанции'. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 11.4. Доля репродукций, реконструкций и метавысказываний в протоколах пересказа испытуемых для трех интервалов удержания текста в памяти. Ошибка! Закладка не определена.

Модель понимания: Кинч. Ошибка! Закладка не определена.

Уолтер Кинч. Создал влиятельные теории понимания языка. 277

Рис. 11.5. Анализ первого предложения. 277

Рис. 11.6. Анализ второго предложения. Ошибка! Закладка не определена.

Пропозициональная репрезентация текста и чтения. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 11.7. Количество пропозиций и макроструктур в двух предложениях. Источник. Kintsch & Keenan, 1973  Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 11.8. Зависимость времени прочтения от количества пропозиций на предложение. Ошибка! Закладка не определена.

Язык и нейронаука. 277

Электрическая стимуляция. 280

Рис. 11.9. Результаты электрической стимуляции мозга (Ojemann ,1991). 280

Рис. 11.10. Данные ПЭТ-сканирования, указывающие на области, активизированные при чтении. Ошибка! Закладка не определена.

Резюме. Ошибка! Закладка не определена.

Рекомендуемая литература. 280

ГЛАВА 12. Язык (II): слова и чтение. 280

Критические размышления: быстрое чтение. Ошибка! Закладка не определена.

Объем восприятия. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 12.1. а. Распределение колбочек по сетчатке. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 12.2. Поле зрения с указанием фовеального, парафовеального, близкого к периферийному и периферийного зрения. 293

Рис. 12.3. Показатели остроты зрения и объема восприятия, полученные в экспериментах с использованием тахистоскопа. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 12.4. Иллюстрация фиксаций и их длительности, мс. Ошибка! Закладка не определена.

Уильям К. Эстес. Ошибка! Закладка не определена.

Обработка текста: регистрация движений глаз. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 12.5. Типичный эксперимент по регистрации движений глаз, в ходе которого испытуемая рассматривает текст, предъявленный на мониторе. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 12.6. Примеры парадигмы перемещающегося окна. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 12.7. Пример граничной парадигмы. Ошибка! Закладка не определена.

Регистрация движений глаз и чтение нот. Ошибка! Закладка не определена.

Эксперименты, уводящие в сторону. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 12.8. Насколько далеко опытные пианисты при исполнении музыкального произведения смотрят вперед по отношению к движениям рук. Ошибка! Закладка не определена.

Искаженные паттерны чтения у людей, страдающих дислексией. Ошибка! Закладка не определена.

Лексические задачи. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 12.9. Основная процедура каждой пробы в лексической задаче. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 12.10. Влияние семантического контекста на время опознания второго элемента словесной пары в лексической задаче. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 12.11. Предполагаемые этапы опознания слова. 293

Рис. 12.12. Гипотетический механизм объединения сенсорной и семантической информации при опознании слова. 293

Семантический анализ слов происходит в иной части мозга, чем перцептивный. Ошибка! Закладка не определена.

Опознание слов: когнитивно-анатомический подход. Ошибка! Закладка не определена.

Таблица 12.1. Экспериментальная парадигма*. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 12.13. Результаты ПЭТ-сканирования, определяющие области зрительной и слуховой обработки слов. 299

Понимание. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 12.14. Схематическое изображение главных процессов и структур, участвующих в понимании при чтении  Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 12.15. Схема главных тектстуально-грамматических категорий информации в научных абзацах  Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 12.16. Основные уровни обработки в модели READER, задействованные, когда читатель фиксирует взгляд на слове двигатель. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 12.17. Число вокселов (объем активизированной нервной ткани), активизированных в зоне Вернике и зоне Брока при чтении простых и сложных предложений. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 12.18. Осевая проекция, показывающая области активации для (а) предложений с неопределенным артиклем и (б) предложений с определенным артиклем. Ошибка! Закладка не определена.

Резюме. Ошибка! Закладка не определена.

Рекомендуемая литература. 299

ГЛАВА 13. Когнитивное развитие. 300

Онтогенетическое развитие. Ошибка! Закладка не определена.

Психология развития. 300

Нейрокогнитивное развитие. 302

Ранняя стимуляция и развитие нейрона. 302

Жан Пиаже (1896-1980). Его исследования и теории сформировали основу современной психологии развития  302

Сравнительное развитие. 302

Когнитивное развитие. Ошибка! Закладка не определена.

Психология развития. Ошибка! Закладка не определена.

Ассимиляция и аккомодация: Пиаже. Ошибка! Закладка не определена.

Сенсомоторная стадия (от рождения до 2 лет). 306

Дооперационная стадия (от 2 до 7 лет). Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 13.1. Исходное положение в задаче на сохранение (1 ) и положение после того, как содержимое одного сосуда было перелито в более узкий и высокий сосуд (2) Ошибка! Закладка не определена.

Стадия конкретных операций (от 7 до 11 лет) Ошибка! Закладка не определена.

Эйнштейн и Пиаже: больше чем Альберт действительно хотел знать. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 13.2. Вверху - задача на объединение в серии. Ошибка! Закладка не определена.

Стадия формальных операций (отрочество и зрелость). Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 13.3. Типичное расположение грузов в задаче с балансировкой весов, где ребенок должен решить, останутся ли весы в равновесии, если их отпустить (первоначально весы зафиксированы) Ошибка! Закладка не определена.

Стадии когнитивного развития по Пиаже. Ошибка! Закладка не определена.

Джин Мандлер. Провела интересные эксперименты по изучению мышления у маленьких детей. 306

Критика взглядов Пиаже. 306

Рис. 13.4. Два типа сосок, используемых в исследовании Мелцоффа и Бортона. 306

Разум в обществе: Выготский. 308

Лев Выготский (1896-1934). 308

Выготский и Пиаже. 308

Стадии развития. 308

Феномен интериоризации. 308

Развивающие стадии. 308

Развитие мышления и интериоризация речи. Ошибка! Закладка не определена.

Теория языка Выготского. Ошибка! Закладка не определена.

Нейрокогнитивное развитие. 309

Развитие нервной системы в раннем возрасте. 310

Рис. 13.5. Пренатальное развитие мозга, имеющее ряд стадий. 310

Исследования латерализации. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 13.6. 'Мяч' мог появиться в любом из этих 12 положений относительно отбивающего 'мяч'. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 13.7. Латентный период реакций у детей и взрослых. Ошибка! Закладка не определена.

Когнитивное развитие. Ошибка! Закладка не определена.

Интеллект и способности. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 13.8. В исследованиях близнецов. Ошибка! Закладка не определена.

Когнитивное развитие 441. Ошибка! Закладка не определена.

Развитие навыков приобретения информации. Ошибка! Закладка не определена.

Селективное внимание. Ошибка! Закладка не определена.

Вы помните T-Рекса? Сколько вам тогда было лет?. 314

Важные проблемы: развивающийся мозг - используй его, или ты его потеряешь. 316

Внимание при восприятии лица. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 13.10. Рисунок аппарата для регистрации движений глаз и точек фиксаций глаз младенцев. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 13.11. Зоны лица матери, используемые в исследовании с регистрацией движений глаз. Зоны определялись индивидуально. 316

Рис. 13.12. Временя, потраченное на глаза, края лица, нос и рот младенцами трех различных возрастов, %. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 13.13. Число младенцев, которые предпочли один стимул из пары другому. Ошибка! Закладка не определена.

Память. Ошибка! Закладка не определена.

Младенческая память. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 13.14. Средние результаты припоминания для четырех контрольных событий как функция возраста, в котором произошло событие  Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 13.15. Распределение предпочтений песен, популярных во времена юности, высказанных людьми в возрасте от 16 до 86 лет. Ошибка! Закладка не определена.

Организация (укрупнение). Ошибка! Закладка не определена.

Познание 'высшего порядка' у детей. Ошибка! Закладка не определена.

Опровержение ложных воспоминаний позволило выиграть в суде 500 тыс. долларов. Ошибка! Закладка не определена.

Структура знаний и память. Ошибка! Закладка не определена.

Метафорическое мышление и образы. Ошибка! Закладка не определена.

Образы. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 13.16. Среднее время реакции при проверке истинности утверждений с инструкцией на использование образов и без нее. Ошибка! Закладка не определена.

Формирование прототипа у детей. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 13.17. Ложные тревоги как реакции на лицо-прототип у маленьких детей, %. Ошибка! Закладка не определена.

Резюме. Ошибка! Закладка не определена.

Рекомендуемая литература. 325

ГЛАВА 14. Мышление (I): формирование понятий, логика и принятие решений. 326

Мышление. 326

Мышление -... 326

Формирование понятий. Ошибка! Закладка не определена.

Ассоциация. Ошибка! Закладка не определена.

Проверка гипотез. Ошибка! Закладка не определена.

Джером Брунер. Его плодотворные исследования сделали мышление законной научной темой. 330

Критические размышления: мышление, решение задач и фреймы.. Ошибка! Закладка не определена.

Рискованное сосредоточение. Ошибка! Закладка не определена.

Логика. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 14.1. Формы силлогизма. 330

Умозаключения и дедуктивное рассуждение. Ошибка! Закладка не определена.

ИНДУКЦИЯ.. Ошибка! Закладка не определена.

ДЕДУКЦИЯ.. Ошибка! Закладка не определена.

Формальное мышление. Ошибка! Закладка не определена.

Форма. Ошибка! Закладка не определена.

Атмосфера. Эффект атмосферы.. Ошибка! Закладка не определена.

Филип Джонсон-Лэрд. Создал важные модели человеческого познания и логики. 334

Рис. 14.2. Диаграммы, в которых представлены силлогизмы 'все и некоторые А суть В' и 'никакое или некоторые А суть В'  337

Рис. 14.3. Диаграмма, представляющая задачу на двойную дизъюнкцию. Испытуемых попросили закончить путь слева направо, вставляя фигуры, соответствующие персонажам, в выемки. Ошибка! Закладка не определена.

Принятие решений. 337

Индуктивное рассуждение. 337

Принятие решений в 'реальном мире'. Ошибка! Закладка не определена.

Диалоги-рассуждения. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 14.4. Два примера споров. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 14.5. Схематический анализ диалогов, представленных на рис. 14.4. 339

Ошибка овеществления. Ошибка! Закладка не определена.

Аргументы ad hominem и личные аргументы. Ошибка! Закладка не определена.

Аргументы, апеллирующие к силе и власти. Ошибка! Закладка не определена.

Апелляция к авторитету и/или славе. Ошибка! Закладка не определена.

Аргумент 'большинство обязательно право'. Ошибка! Закладка не определена.

Аргументация с помощью подставного лица. Ошибка! Закладка не определена.

Рассуждение и мозг. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 14.6. Пациенты с повреждением латеральной префронтальной коры испытывают трудности при решении задачи на формирование понятий  Ошибка! Закладка не определена.

Оценка вероятностей. Ошибка! Закладка не определена.

Амос Тверски (1935-1996), слева, и Дэниел Канеман. Выявили стратегии, которые используют люди при решении обычных задач  Ошибка! Закладка не определена.

Критические размышления: насколько рациональны ваши решения?. Ошибка! Закладка не определена.

Фреймы решения. Ошибка! Закладка не определена.

Репрезентативность. Ошибка! Закладка не определена.

Теорема Байеса и принятие решений. Ошибка! Закладка не определена.

Томас Байес (1701-1761) Ошибка! Закладка не определена.

Проделка Фидо. Ошибка! Закладка не определена.

Принятие решений и рациональность. Ошибка! Закладка не определена.

Резюме. Ошибка! Закладка не определена.

Рекомендуемая литература. 349

Ответ к врезке 'Критические размышления: мышление, решение задач и фреймы'. 349

Ответы к врезке 'Критические размышления: насколько рациональны ваши решения?'. 350

ГЛАВА 15. Мышление (II): решение задач, творчество и человеческий интеллект. 350

Решение задач. 353

Гештальт-психология и решение задач. Ошибка! Закладка не определена.

Возможные решения задачи о Поле Мак-Гаффине. Ошибка! Закладка не определена.

Репрезентация задачи. Ошибка! Закладка не определена.

Критические размышления: итак, если вы думаете, что сообразительны, - решите эту головоломку  353

Рис. 15.1. Зрительная репрезентация задачи с флагштоком.. Ошибка! Закладка не определена.

Внутренняя репрезентация и решение задач. Ошибка! Закладка не определена.

Модель внутренней репрезентации: Эйзенштадт и Карив. Ошибка! Закладка не определена.

Критические размышления: задача о пациентах и психиатрах. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 15.2. Позиция на доске (а) и организация испытуемым тех же самых паттернов как позиций в играх гомуку (б) и го (в). Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 15.3. Позиции задач. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 15.4. Доля правильно воспроизведенных фигур в зависимости от того, какой вид игры называли испытуемым. Ошибка! Закладка не определена.

Творчество. Ошибка! Закладка не определена.

Творческий процесс. Ошибка! Закладка не определена.

1. Подготовка. Ошибка! Закладка не определена.

2. Инкубация. Ошибка! Закладка не определена.

3. Инсайт. Ошибка! Закладка не определена.

4. Проверка. Ошибка! Закладка не определена.

Творчество и функциональная устойчивость. Ошибка! Закладка не определена.

Творчество с точки зрения теории инвестирования. Ошибка! Закладка не определена.

Анализ творчества. Ошибка! Закладка не определена.

Тест на дивергентную продуктивность. 360

Культурные блоки. 362

Задача. 362

Обучение творчеству. Ошибка! Закладка не определена.

 Развитие базы знаний. Ошибка! Закладка не определена.

 Создание правильной атмосферы для творчества. Ошибка! Закладка не определена.

 Поиск аналогий. 362

Человеческий интеллект. 362

Проблема определения. 362

 Способность классифицировать паттерны. 367

 Способность к адаптивному изменению поведения - к научению. Ошибка! Закладка не определена.

 Способность к дедуктивному мышлению. Ошибка! Закладка не определена.

 Способность к индуктивному мышлению - к обобщениям. Ошибка! Закладка не определена.

 Способность разрабатывать и использовать концептуальные модели. Ошибка! Закладка не определена.

 Способность понимать. Ошибка! Закладка не определена.

Когнитивные теории интеллекта. Ошибка! Закладка не определена.

Общие знания. Ошибка! Закладка не определена.

Эрл Хант. Изучал интеллект и искусственный интеллект в контексте когнитивной психологии. 367

Рис. 15.5. Воспроизведение шахматных и цифровых стимулов детьми и взрослыми. Ошибка! Закладка не определена.

Рассуждение и решение задач. Ошибка! Закладка не определена.

1. Компоненты интеллектуального поведения. Ошибка! Закладка не определена.

2. Основанное на опыте интеллектуальное поведение. Ошибка! Закладка не определена.

3. Контекстуальное интеллектуальное поведение. Ошибка! Закладка не определена.

Роберт Дж. Стернберг. Сформулировал триархическую теорию интеллекта. 367

Триархическая теория интеллекта Стернберга. 371

Когнитивный тест на интеллект. 371

Нейрокогнитология и интеллект. Ошибка! Закладка не определена.

Дилберт/Скотт Адамс. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 15.6. Прогресс игры 'Тетрис' (слева направо). Ошибка! Закладка не определена.

За 'общий интеллект', по-видимому, отвечают специфические области коры.. 371

Резюме. Ошибка! Закладка не определена.

Рекомендуемая литература. 373

Ответ к задаче об ущелье. Ошибка! Закладка не определена.

Ответ к задаче о флагштоках и веревке. Ошибка! Закладка не определена.

Ответ к задаче о пациентах и психиатрах. 374

ГЛАВА 16. Искусственный интеллект. 374

Искусственный интеллект (ИИ) Ошибка! Закладка не определена.

Искусственный интеллект: начало. Ошибка! Закладка не определена.

Чарльз Бэббидж (1792-1871). 377

Дж. Преспер Эккерт (на переднем плане) и Джон Моучли работают на ламповом компьютере ENIAC совместно с военнослужащими армии США и обслуживающим персоналом; 1946 год. 377

Компьютеры.. 377

Джон Мак-Карти. Первым начал исследования в области искусственного интеллекта и разработал язык Лисп, широко используемый в исследованиях искусственного интеллекта. 378

Компьютеры и искусственный интеллект. Ошибка! Закладка не определена.

Джон фон Нейманн (1903-1957). Разработал общепринятую компьютерную архитектуру. 378

Критические размышления: чип для мозга?. Ошибка! Закладка не определена.

Искусственный интеллект и человеческое познание. Ошибка! Закладка не определена.

Мозг. Ошибка! Закладка не определена.

Таблица 16.1. Ошибка! Закладка не определена.

Человеческое мышление и компьютер. 387

Преимущество компьютера. 387

Необходимость исследований. 387

Супербиология. 387

Машины и разум: 'имитирующая игра' и 'китайская комната'. Ошибка! Закладка не определена.

'Имитирующая игра', или тест Тюринга. Ошибка! Закладка не определена.

'Китайская комната'. Ошибка! Закладка не определена.

Критические размышления: хирург Робби. 387

Опровержение 'китайской комнаты'. Ошибка! Закладка не определена.

Восприятие и искусственный интеллект. Ошибка! Закладка не определена.

Распознавание линий. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 16.1. Обнаружение левого края посредством шестиэлементной матрицы. Ошибка! Закладка не определена.

Распознавание паттернов. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 16.2. Двоичное представление (колонка в центре) букв (колонка слева). Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 16.3. Буква Я обрабатывается через ряд стадий идентификации. 387

Рис. 16.4. Распознавание паттерна искусственной сетью Алкона происходит согласно многим из правил, демонстрируемых биологическими системами. 392

Распознавание сложных форм. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 16.5. 'Хорошие' (A-D) и 'проблематичные' (E) треугольники. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 16.6. Сравнение лиц. Ошибка! Закладка не определена.

Может ли этот человек быть Авраамом Линкольном?. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 16.7. Вы можете быстро идентифицировать эту известную пару? Вы уверены? Объяснения в тексте  Ошибка! Закладка не определена.

Язык и искусственный интеллект. 392

Первая машина для автоматического сочинительства. 395

ELIZA, PARRY и NETtalk. Ошибка! Закладка не определена.

Терри Седжновски. Разработанные им нейронные сети содержали скрытый слой, который соответствует промежуточным нейронам   395

Рис. 16.8. Программа NETtalk читает вслух: она переводит буквы в фонемы. 395

Значение и искусственный интеллект. 395

Непрерывное распознавание речи. Ошибка! Закладка не определена.

Программа понимания языка. Ошибка! Закладка не определена.

Решение задач, игры и искусственный интеллект. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 16.9. Обучение машины включает наладку внутренних параметров системы, при которой устанавливаются связи между входными данными и желаемым результатом. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 16.10. Вы можете решить эту задачу? Эти объекты были рассортированы на два класса, на что указывают серые или черные рамки. 399

Рис. 16.11. Зрительная подсказка, которая помогает и машинам, и людям в решении задачи на рис. 16.10. 400

Рис. 16.12. Часть дерева вероятностей для шахматной игры.. Ошибка! Закладка не определена.

Гроссмейстер на основе углерода против чемпиона на основе кремния. 400

Компьютерные шахматы.. Ошибка! Закладка не определена.

Программа для игры в шашки, которая думает как человек*. Ошибка! Закладка не определена.

Искусственный интеллект и художественное творчество. 404

Поэзия. 404

Музыка. Ошибка! Закладка не определена.

Изобразительное искусство. Ошибка! Закладка не определена.

Рис. 16.13. Картины, написанные машиной. Ошибка! Закладка не определена.

Роботы.. 404

Эволюция роботов. 404

Будущее искусственного интеллекта. 406

Рис. 16.14. Экспоненциальный рост скорости вычислений, 1900-2100 годы (Kurzweil, 1999) Ошибка! Закладка не определена.

Искусственный интеллект и научные исследования. 408

Резюме. Ошибка! Закладка не определена.

Рекомендуемая литература. 408

Алфавитный указатель. 409

А.. 409

Б. 409

В.. 409

Г.. 409

Д.. 409

3. 409

И.. 410

К.. 410

Л.. 411

M... 411

H.. 411

О.. 412

П.. 412

Р. 413

С.. 414

Т.. 414

У.. 415

Ф.. 415

X.. 415

Ц.. 415

Ч.. 415

Э.. 415

 


Оглавление

Предисловие ..............................................................14

Студенту ............................................................... 14

Преподавателю......................................................... 15

Глава 1. Введение в когнитивную психологию ............................. 19

Что такое когнитивная психология?.....................................20

Модель обработки информации.........................................23

Сфера когнитивной психологии.........................................24

Когнитивная нейронаука............................................24

Восприятие ......................................................... 25

Распознавание паттернов ............................................26

Внимание ........................................................... 26

Сознание........................................................26

Память..............................................................21

Репрезентация знаний ..................................................28

Воображение ........................................................28

Язык................................................................29

Психология развития................................................29

Мышление и формирование понятий ...............................30

Человеческий и искусственный интеллект ...........................30

Краткая история когнитивной психологии ..............................31

Первые представления о мышлении..................................31

Познание в эпоху Возрождения и после нее ..........................32

Когнитивная психология: начало XX столетия.......................34

Когнитивная психология сегодня....................................37

Концептуальная наука и когнитивная психология.......................39

Когнитивные модели ................................................41

Компьютерная метафора и человеческое познание.....................43

Когнитивная наука .................................................45

Нейронаука и когнитивная психология ..............................45

Параллельная распределенная обработка (PDP) и когнитивная психология .............48

Эволюционная когнитивная психология.............................49

Резюме.................................................................51

Рекомендуемая литература .............................................52

Глава 2. Когнитивная нейронаука.........................................53

Исследование и картирование мозга....................................54

XXI век - наука о мозге ................................................54

Проблема психики и тела ...............................................55

Когнитивная нейронаука ...............................................57

Когнитивная психология и нейронаука...............................58

6

Нервная система .......................................................59

Нейрон..............................................................61

Головной мозг: от компартментализации к массовому действию.......64

Анатомия головного мозга........................................... 66

Современные методы нейрофизиологии.................................74

Отображение магнитного резонанса и эхо-планарная томография ..... 74

Компьютерная аксиальная томография...............................75

Позитронно-эмиссионная томография...............................77

История о двух полушариях ............................................82

Когнитивная психология и науки о мозге.............................91

Резюме.................................................................91

Рекомендуемая литература.............................................92

Глава 3. Восприятие и внимание........................................... 93

Вычислительный мозг..................................................94

Ощущение и восприятие................................................95

Иллюзии............................................................ 96

Предшествующее знание.............................................96

Сенсорная предрасположенность мозга ..............................98

Объем восприятия.....................................................100

Иконическое хранение.................................................102

Влияние задержки подсказки.......................................104

Эхоическое хранение..................................................104

Функции сенсорных хранилищ........................................106

Внимание .......................... 107

Пропускная способность и избирательность внимания.................. 111

Слуховые сигналы....................................................111

Модели избирательного внимания -.................................113

Модель с фильтрацией (Бродбент)..................................113

Модель делителя (Трейсман) .......................................117

Зрительное внимание............................................. 120

Автоматическая обработка............................................. 122

Нейрокогнитология внимания.........................................125

Внимание и человеческий мозг......................................125

Внимание и ПЭТ...................................................126

Резюме................................................................127

Рекомендуемая литература............................................129

Глава 4. Распознавание паттернов........................................130

Теории восприятия....................................................132

Распознавание зрительных паттернов..................................134

Зрение .............................................................135

Субъективная организация .........................................136

Теория гештальта......................................................138

Канонические перспективы ............................................141

Принципы обработки информации: 'снизу вверх' и 'сверху вниз' . 144

7

Сравнение с эталоном .................................................145

Теория геонов ......................................................148

Метод предварительной подготовки.................................150

Подетальный анализ...................................................152

Движения глаз и восприятие паттерна..............................155

Прототипное сравнение........___....................................155

Абстрагирование зрительной информации..........................156

Псевдопамять ......................................................158

Теория прототипов: центральная тенденция и частота признаков .... 160

Восприятие формы: интегрированный подход..........................161

Распознавание паттернов экспертами ..................................162

Распознавание образов в шахматах...................................162

Роль наблюдателя в распознавании паттернов..........................165

Резюме......166

Рекомендуемая литература............................................167

Глава 5. Сознание .......................................................168

История изучения сознания .....................169

Когнитивная психология и сознание...................................171

Эксплицитная и имплицитная память............................... 173

Исследования с подготавливающими стимулами....................174

Нейрокогнитивные исследования: сон и амнезия ....................178

Сознание как научный конструкт ......................................181

Ограниченная пропускная способность.............................183

Метафора новизны .................................................184

Метафора прожектора..............................................184

Метафора интеграции: театр в обществе разума.....................185

Современные теории сознания..................................... 187

Модель отдельных взаимодействий и сознательного опыта Шактера .. 187

Теория общего рабочего пространства Баарса ...................188

Функции сознания....................................................192

Резюме.................................................................193

Рекомендуемая литература ............................................194

Глава 6. Мнемоника и эксперты ..........................................195

Король из Техаса в паре с королем Полом Баньяном из Миннесоты .....196

Мнемонические системы..............................................197

Метод размещения .................................................198

Система 'слов-вешалок'...........................................199

Метод ключевых слов..............................................201

Организующие схемы ..............................................203

Воспроизведение имен ..........................................205

Воспроизведение слов  ..........................................206

Выдающиеся мнемонисты.............................................208

Ш.: Лурия..........................................................208

V. Р.: Хант и Лав....................................................211

Другие примеры....................................................213

8 Оглавление

Эксперты и мастерство ................................................ 214

Н. О.: исследование на примере художника - Солсо; Майалл и

Чаленко.................................................216

Структура знания и мастерство.....................................220

Теоретический анализ мастерства...................................221

Резюме........... :....................................................222

Рекомендуемая литература ............................................223

Глава 7. Память: структуры и процессы  ..............................224

Кратковременная память..............................................225

Нейрокогнитология и КВП .........................................227

Рабочая память.....................................................229

Объем КВП.........................................................231

Кодирование информации в КВП ...................................233

Воспроизведение информации из КВП..............................241

Долговременная память...............................................243

Нейрокогнитология и ДВП.........................................243

ДВП: структура и хранение .........................................245

Сверхдолговременная память (СДВП)..............................249

Автобиографические воспоминания.................................254

Ошибки памяти и свидетельские показания.........................257

Резюме................................................................ 260

Рекомендуемая литература .................:..........................261

Глава 8. Память: теории и нейрокогнитология ............................262

Первые исследования..................................................263

Нейрокогнитология памяти............................................267

Два хранилища памяти................................................269

Место памяти в процессе познания.....................................272

Модели памяти........................................................ 273

Модель Во и Нормана ..............................................273

Модель Аткинсона и Шифрина .....................................275

Уровень воспроизведения (УВ).....................................277

Уровни обработки (УО): Крэйк.....................................278

Эффект соотнесения с собой (ЭСС).................................283

Эпизодическая и семантическая память: Тульвинг...................285

Коннекционистская (PDP) модель памяти: Румельхарт и

Мак-Клелланд ..................................................288

Резюме ..............................................................293

Рекомендуемая литература.............................................294

Глава 9. Репрезентация знаний...........................................296

Семантическая организация ...........................................298

Ассоцианистский подход..............................................299

Организующие переменные: Бауэр..................................299

Оглавление 9

Когнитивные модели семантической памяти ...........................301

Теоретико-множественные модели..................................301

Модель сравнительных семантических признаков ...................302

Сетевые модели ....................................................305

Пропозициональные сети...........................................309

Репрезентация знаний - нейрокогнитивистская позиция...............316

Поиск неуловимой энграммы .......................................316

О чем говорят нам больные амнезией, когда они забывают ...........317

Знание 'что' и знание 'как'........................................319

Таксономия структуры памяти......................................319

Память: консолидация .................................................321

Коннекционизм и репрезентация знаний ...............................322

Резюме................................................................325

Рекомендуемая литература ............................................326

Глава 10. Мысленные образы.............................................327

Исторический обзор ...................................................328

Образы и когнитивная психология .....................................329

Гипотеза двойного кодирования ....................................332

Концептуально-пропозициональная гипотеза .......................333

Гипотеза функциональной эквивалентности.........................334

Нейрокогнитивные данные ............................................339

Когнитивные карты ...................................................345

Мысленные карты: где я? ...........................................348

Синестезия: звучание цвета............................................350

Резюме................................................................354

Рекомендуемая литература ............................................355

Глава 11. Язык (I): структура и абстракции ..............................356

Язык: познание и нейронаука ..........................................357

Лингвистика ..........................................................360

Лингвистическая иерархия .........................................360

Фонемы............................................................361

Морфемы ..........................................................362

Синтаксис..........................................................364

Теория грамматики Хомского..........................................364

Трансформационная грамматика....................................365

Психолингвистические аспекты........................................368

Врожденные способности и влияние окружения .....................368

Гипотеза лингвистической относительности.........................368

Когнитивная психология и язык: абстрагирование лингвистических идей ....................371

'Война призраков': Бартлетт .......................................371

'Муравьи ели желе': Брансфорд и Франкс..........................374

10

Знание и понимание...................................................377

'Мыльная опера', 'воры' и 'полиция' .............................378

Кинч и ван Дейк: 'Копы и штрафные квитанции' ...................381

Модель понимания: Кинч..............................................382

Пропозициональная репрезентация текста и чтения .................384

Язык и нейронаука ....................................................386

Резюме................................................................389

Рекомендуемая литература ............................................390

Глава 12. Язык (II): слова и чтение.......................................392

Объем восприятия.....................................................395

Обработка текста: регистрация движений глаз.......................399

Лексические задачи....................................................405

Опознание слов: когнитивно-анатомический подход....................409

Понимание ............................................................412

Резюме................................................................418

Рекомендуемая литература ............................................419

Глава 13. Когнитивное развитие..........................................420

Онтогенетическое развитие............................................421

Психология развития...............................................422

Нейрокогнитивное развитие ........................................422

Сравнительное развитие............................................423

Когнитивное развитие ..............................................423

Психология развития..................................................423

Ассимиляция и аккомодация: Пиаже................................424

Разум в обществе: Выготский .......................................431

Выготский и Пиаже ................................................432

Нейрокогнитивное развитие ...........................................435

Развитие нервной системы в раннем возрасте .......................435

Окружение и развитие нервной системы ............................436

Исследования латерализации.......................................437

Когнитивное развитие .................................................438

Интеллект и способности...........................................439

Развитие навыков приобретения информации.......................441

Память.............................................................446

Познание 'высшего порядка' у детей ...............................450

Формирование прототипа у детей...................................454

Резюме................................................................456

Рекомендуемая литература ............................................458

Глава 14. Мышление (I): формирование понятий, логика и принятие

решений ..............................................................459

Мышление ............................................................460

Формирование понятий ...............................................461

Ассоциация ........................................................ 462

Проверка гипотез...................................................463

11

Логика ................................................................ 465

Умозаключения и дедуктивное рассуждение ........................467

Формальное мышление.............................................470

Принятие решений ....................................................477

Индуктивное рассуждение..........................................477

Принятие решений в 'реальном мире' ..............................478

Рассуждение и мозг.................................................482

Оценка вероятностей ...............................................485

Фреймы решения...................................................487

Репрезентативность ................................................488

Теорема Байеса и принятие решений................................489

Принятие решений и рациональность .................................492

Резюме...............................................................493

Рекомендуемая литература............................................494

Глава 15. Мышление (II): решение задач, творчество и человеческий интеллект.....................496

Решение задач.........................................................497

Гештальт-психология и решение задач ..............................498

Репрезентация задачи .............................................500

Внутренняя репрезентация и решение задач.........................503

Творчество ............................................................ 507

Творческий процесс ................................................507

Творчество и функциональная устойчивость ........................509

Творчество с точки зрения теории инвестирования ..................510

Анализ творчества..................................................512

Человеческий интеллект...............................................515

Проблема определения .............................................515

Когнитивные теории интеллекта....................................516

Нейрокогнитология и интеллект....................................525

Резюме................................................................530

Рекомендуемая литература ............................................531

Глава 16. Искусственный интеллект ......................................534

Искусственный интеллект: начало .....................................537

Компьютеры .......................................................538

Компьютеры и искусственный интеллект ...........................539

Искусственный интеллект и человеческое познание .................543

Машины и разум: 'имитирующая игра'

и 'китайская комната'..............................................546

'Имитирующая игра', или тест Тюринга............................547

'Китайская комната' ...............................................548

Опровержение 'китайской комнаты' ...............................549

Восприятие и искусственный интеллект................................550

Распознавание линий...............................................550

Распознавание паттернов ...........................................551

Распознавание сложных форм ......................................555

12

Язык и искусственный интеллект......................................559

ELIZA, PARRY и NETtalk ............................................560

Значение и искусственный интеллект ...............................563

Непрерывное распознавание речи...................................564

Программа понимания языка .......................................565

Решение задач, игры и искусственный интеллект .......................566

Компьютерные шахматы............................................571

Искусственный интеллект

и художественное творчество ......................................572

Роботы................................................................575

Будущее искусственного интеллекта ...................................576

Искусственный интеллект и научные исследования ....................579

Резюме................................................................580

Рекомендуемая литература ............................................581

Алфавитный указатель ......................... .....................583

 


Памяти моей матери,

Элизабет Пресли Солсо, которая учила меня любить жизнь, и памяти моего отца, Ф. И. Солсо, который учил меня любить знания

Предисловие

Студенту

Эта книга написана для вас и для всех детей XXI века. Мы, изучавшие психологию в прошлом веке, наблюдали быстрые и важные изменения, происходившие в теориях восприятия и осмысления мира, запоминания информации и мышлении. Эти изменения стали результатом усилий многих когнитивных психологов, совершенствовавших методы исследования. Сочетание упорных поисков и новых методов позволило нам многое узнать о восприятии, памяти, нервных основах познания, мышлении и обработке информации - фактически обо всех сферах человеческого познания.

Среди важных открытий последних лет - установление связи между мыслительным процессом и соответствующей нейрофизиологической активностью. Эти успехи были достигнуты в течение второй половины XX столетия. Сегодня мы находимся на пороге новой эпохи во всех областях научных исследований. Я постарался уловить дух времени и подтолкнуть вас к дальнейшему исследованию данной темы. Надеюсь, что содержание этой книги поможет вам понять, чего достигли когнитивные психологи, точно передаст их лучшие идеи, теории и эксперименты и подготовит вас к пониманию новых исследований.

В этой книге мы будем придерживаться модели человеческого познания, в соответствии с которой сначала мы рассмотрим ощущение, затем - восприятие, внимание, память, высшие когнитивные процессы и т. д. Такая система удобна для понимания и упорядочивает то, что могло бы показаться нагромождением информации. Однако известно, что в познании - восприятии, нервных основах нейропознания, памяти, сознании, речи, решении проблем и других областях - все процессы протекают одновременно. Всестороннее изучение когнитивной психологии включает в себя оценку всех компонентов, сплетающихся в тончайший узор психической жизни представителей нашего вида.

В большинстве глав вы найдете рубрику 'Критические размышления'. Из теории научения и познания нам известно, что увлеченный читатель усваивает материал лучше и, возможно, на более глубоком уровне. Эти критические заметки посвящены одному или нескольким центральным вопросам главы. Я призываю вас погрузиться в текст, взаимодействуя с ним.

Некоторые студенты могут выбрать профессию, связанную с когнитивными науками. Если содержание этой книги подвигнет вас на продолжение работы, которую начали мы, психологи, ваш труд будет полностью вознагражден. Хочу сказать, что меня очень интересует ваше мнение об этой книге, и я буду рад получить ваши предложения и замечания.

15

Преподавателю

Начиная с 1-го и вплоть до 6-го издания 'Когнитивной психологии' общая структура статей мало изменилась, но значительно изменилось их содержание. В первых изданиях мы лишь вскользь упоминали о теме, которая сейчас называется нейропознанием (термин начал широко применяться только в начале 1980-х годов). Сейчас же важная роль нейропознания во всех сферах когнитивной психологии (так же, как и в остальных сферах) очевидна, и дошло до того, что этот раздел когнитивной науки начал вытеснять из учебников другие, более традиционные области. Значительные успехи в нейропознании (не только в методах, но и в способах получения данных и их интерпретации) в полной мерой отражены в настоящем издании учебника, хотя мы не забывали и о том, что когнитивная психология - это прежде всего наука о человеческом разуме: мыслях, умозаключениях, языке, памяти и роли сенсорных стимулов. Эти и другие проблемы познания иллюстрирует, объясняет и разъясняет нейропознание (более чем на одном уровне). Ввиду того что познание изучается психологией, я сохранил описание многих традиционных исследований, которые выдержали испытание временем и эмпирическую проверку, и добавил новые интересные материалы там, где это было необходимо. Всегда существует большой соблазн заменить старые концепции на новые, но эта замена оправданна лишь в тех случаях, когда более современные труды отображают новый аспект проблемы. В большинстве случаев старые исследования безупречно ясны, поэтому я оставил их без изменений. Кроме того, в связи с ростом интереса к психологическим аспектам когнитивной психологии в 6-м издании упомянуто множество нейрокогнитивных исследований, которые были включены в издание как новые доказательства когнитивных теорий.

Создание первого варианта 'Когнитивной психологии' более 20 лет тому назад было особенно сложной задачей, так как я не имел никакого примера для подражания, кроме изданной в 1967 году и ставшей классической книги Ульрика Найссера с таким же названием и сотни статей и материалов симпозиумов, в беспорядке разбросанных у меня в офисе и дома. Мне действительно повезло, когда в 1974 году я оказался на лекциях Эда Смита о познании в Стэнфордском университете (курс лекций, который позже читал я). Его организация материала отражена (хотя с некоторыми изменениями) в данной книге, так же как и во многих других учебниках о познании, и мне кажется, что Эд Смит, который был принят в Национальную академию наук, оказал большое влияние на то, как преподается когнитивная психология в Соединенных Штатах и во всем мире. Существует несколько дюжин учебников по когнитивной психологии и еще много других книг, в которых обсуждаются такие темы, как познание и юриспруденция, познание и психотерапия, познание и общество, познание и образование и т. д. Начиная с периода 'когнитивной революции' сфера влияния занимающихся этой темой специалистов расширилась намного больше, чем я мог вообразить десятилетия назад. Однако, на мой взгляд, главные темы, сформировавшие эту дисциплину в то время, все еще актуальны, хотя за прошлые годы акцент сместился, - таков динамический характер жизнеспособных наук.

16

Мне нравилось писать эту книгу, и, могу нескромно добавить, я даже с удовольствием перечитывал ее время от времени; теперь же, когда я ее заканчиваю, пришло время оглянуться назад с некоторой ностальгией. Когда я начал работать над 1-м изданием, у меня были лишь чистый лист линованной бумаги, обещавшая стать обшарпанной авторучка и сотни статей, журналов и книг по восприятию, памяти и мышлению в качестве материала для работы. Теперь я работаю, используя компьютер, который сам проверяет правописание и синтаксис (иногда), множество книг, подобных моей, и столько новых данных, сколько не сможет переварить ни один человек. Я надеюсь, что мои книги внесли важный вклад в психологию и науку в целом. Для меня это было путешествие, от которого я не мог отказаться.

В этом, 6-м, издании я пытался сохранить лучшие черты предыдущих пяти изданий, добавив важные новые материалы и несколько сместив акцент книги, желая отразить последние изменения. В частности, я сохранил всесторонний характер книги. Есть опасность написать всеобъемлющий учебник, читая который студенты могут увязнуть в огромном количестве материала, содержащегося в одном курсе. Могу дать вам совет: не нужно изучать всю книгу за один семестр. Немного позже я продолжу эту тему.

В течение последнего десятилетия когнитивная психология претерпевает существенные изменения и бурно развивается, нам стало намного труднее корректно раскрывать все области познания. Я выделил основные исследования и идеи и устранил некоторые из наиболее специальных аспектов когнитивной науки. Несомненно, специализированные книги, написанные с особой точки зрения, необходимы, но я полагаю, что многие будут приветствовать появление всеобъемлющей книги по когнитивной психологии, - задача, которую пытались решить лишь несколько авторов.

Тем из вас, кто уже знаком с 'Когнитивной психологии', будет приятно обнаружить, что в книге представлены противоречивые данные, сопровождаемые некоторыми примечаниями. Такие резюме впервые использовались в 3-м издании с учетом пожеланий многих читателей. Я также вел активные лабораторные исследования, в которых вместе со своими студентами проверял кое-какие из идей, изложенных в этой книге. Иногда мы будем обращаться к данной работе, чтобы разъяснить конкретные принципы и показать читателю, что когнитивная психология - активная, развивающаяся наука. Я надеюсь, что такие исследования будут стимулировать вас продолжить поиск более полных ответов на поставленные в книге вопросы.

Как и в предыдущих изданиях, большинство глав начинается с краткого исторического обзора соответствующей темы; однако в некоторых главах этот обзор был сокращен, чтобы освободить место для текущей информации. Так как когнитивная психология как наука быстро развивается, я полагаю, что для читателей важно знать кое-что об истории темы, чтобы они могли понять новую информацию в контексте прошлых событий.

В пятый раз перерабатывать столь нежно любимую книгу - сладостно-горький опыт. С одной стороны, действительно приятно включить в нее новые исследования, которые отвечают на некоторые из вопросов, поставленных в предыдущих изданиях; с другой - смотреть на пол, заваленный удаленными страницами, пара-

17

графами и примерами тщательно обработанного материала, для того, кому тяжело сократить даже одно слово, - все равно что видеть, как умирает часть твоей интеллектуальной жизни. Мне особенно не хотелось сокращать часть исторического материала по исследованиям памяти, но требовалось место для рассказа о более интересных открытиях. Кроме добавления новых ссылок в большинстве глав и удаления некоторых устарелых исследований в этом издании подчеркнуты следующие моменты:

 Каждая глава начинается с предварительных вопросов. Мы знаем, что усваивать важную информацию легче, если студент имеет представление о том, что именно он, как ожидается, будет изучать. Несколько наводящих вопросов в начале главы определяют направление внимания студента при дальнейшем чтении; в некоторых случаях вопросы сформулированы так, чтобы вызвать особый интерес читателя. Вообще, это издание более удобно в использовании и в то же время стимулирует интеллектуальную активность.

 Каждая глава была обновлена, а несколько глав были значительно переделаны, часто в ответ на просьбы читателей. Это касается глав, посвященных восприятию и вниманию, сознанию и когнитивному развитию.

 Книга существенно дополнена новой информацией по физиологии и смежным темам, включая недавно полученные результаты по технологиям нейрокогнитивного отображения. Включение этих тем - ответ на быстро изменяющийся характер когнитивной психологии и важные новые открытия в области науки о мозге и нейропознании.

 В данном издании мы объединили материал некоторых глав; в особенности это касается самостоятельных в прошлых изданиях глав, посвященных восприятию и вниманию, которые были объединены в одну главу.

 Организация глав и разделов соответствует последовательности обработки информации, которая начинается с восприятия сигналов сенсорной/мозговой системой и продолжается в рамках процессов более высокого порядка, таких как память, язык и мышление. Именно этой последовательности легче следовать студентам и преподавателям, хотя когнитивная модель обработки информации {Information Processing - INFOPRO) - не единственная модель, с которой могут ознакомиться студенты, читая эту книгу. По моему мнению, познание имеет сложный характер и все его части работают вместе более или менее одновременно. Хотя люди не испытывают трудностей в использовании модели последовательной обработки, следует отметить, что память без восприятия похожа на красивую живопись без краски.

 В большинство глав включен раздел под названием 'Критические размышления', в котором я призываю читателя анализировать или рассматривать ту или иную тему. Я обнаружил, что этот прием, как и другие, которые вы могли бы придумать сами, является хорошим средством стимулирования обсуждения в группе. Студенты склонны более глубоко обдумывать проблемы и лучше усваивать информацию, когда обсуждают тему с другими студентами. Дискуссия в группе также дает студентам возможность упражнять и улучшать их аналитические навыки.

18 Предисловие

 Добавлен новый иллюстративный материал, который является одновременно живым и поучительным.

При написании всеобъемлющей книги по когнитивной психологии я пытался сделать так, чтобы моя работа была привлекательна для многих преподавателей, предпочитающих выбирать свои любимые темы для семестрового курса лекций. Можно изложить материал всех шестнадцати глав в одном курсе, но большинство преподавателей говорили мне, что они выбирают лишь некоторые главы. (В свой собственный курс лекций я включаю все, кроме одной или двух глав, хотя один мой деятельный аспирант изложил всю книгу за одну пятинедельную летнюю сессию !) Я написал этот учебник так, чтобы некоторые главы могли быть опущены без ущерба для целостности книги. Вот несколько предлагаемых моделей:

1. Краткое общее введение в познание - главы 1, 3, 4, 6-8, 11, 13, 15 и 16.

2. Нейрокогнитивная система - главы 1-5, 7-10, 12, 15 и 16.

3. Прикладной подход - главы 1, 3-11, 13-16.

4. Мышление/с акцентом на решение проблем - главы 1, 4-11, 14-16.

5. Память - главы 1-3, 6-15.

6. Когнитивное развитие - главы 1-4, 6-16.

Эти модели - лишь общие предложения, к которым можно добавить главы по вашему вкусу и/или специализации.

В написание этой книги внесли вклад многие люди, и я с удовольствием отдам им дань уважения. Многие из вас, преданных читателей, в течение этих лет лично или в письмах выражали свое мнение о книге. Я глубоко ценю вашу верность этой книге, и ваши замечания были для меня очень важны. Кроме того, я узнавал мнения (в форме писем и иным способом) студентов - самой важной группы читателей, которым адресована эта книга. Многие исследователи информировали меня о своих последних открытиях, и я особенно обязан им. Многие из вас присылали мне копии рукописей и опубликованных работ из источников, которые иначе было бы фактически невозможно найти. Я выражаю признательность рецензентам прежних изданий. Я благодарю Кристи Ланда за помощь в подготовке рукописи. Данное издание было в известной мере улучшено обзорами, присланными Томом Бузи (Университет штата Индиана), Уильямом С. Кассэлем (Университет Нового Орлеана), Линдой Д. Кросняк (Университет Джорджа Мейсона), Дарлин Демари-Дреблоу (колледж Маскингам), Дугом Имоном (Университет Висконсина в Уайтуотере), Полом Фусом (Университет Северной Каролины в Шарлотте), Полом Хосе (Университет Лойолы в Чикаго), Кристи А. Нильсон (Университет Маркетт), Грэгом Робинсоном-Риглером (Университет св. Фомы), Барбарой А. Спеллман (Университет Вирджинии), Лаурой А. Томпсон (Университет штата Нью-Мексико). Наконец, я благодарю моего редактора Кэролин Меррилл, моих студентов и коллег, которые обеспечивали поддержку и помощь, а также вдохновляли меня. Я также благодарю Габриэля А. Флореса за его восхитительные иллюстрации.

Р. Л. С.

ГЛАВА 1. Введение в когнитивную психологию

Благодаря развитию новых логических инструментов, широкому внедрению компьютеров, применению научных методов в изучении человеческой психологии и культурных обычаев, а также благодаря более полному и точному знанию природы языка и многим открытиям в области строения и работы нервной системы мы достигли более глубокого понимания вопросов, первоначально сформулированных Платоном, Декартом, Кантом и Дарвином.

Хауард Гарднер

Что такое когнитивная психология?

Каковы основные компоненты когнитивной психологии?

Как когнитивная психология стала одним из самых мощных направлений в психологии?

Что такое когнитивная модель и как когнитивные модели использовались для понимания разума?

Как когнитивная нейронаука повлияла на развитие наук о разуме и какие новые направления в изучении познания могли появиться в результате этого влияния?

Как эволюционная когнитивная психология повлияла на концепции познания?

20 Глава 1. Введение в когнитивную психологию

Что такое когнитивная психология?

Когда вы читаете этот вопрос и думаете о нем, вы включаетесь в процесс познания. Когнитивная психология занимается восприятием информации (вы читаете вопрос), пониманием (вы осмысливаете вопрос), мышлением (вы спрашиваете себя, знаете ли вы ответ), а также формулировками и ответами (вы можете сказать: 'Когнитивная психология - это изучение мышления'). Познание затрагивает все части перцептивных, мнемических и мыслительных процессов и является важной характеристикой каждого человека.

Когнитивная психология - это научное изучение мыслящего разума; она касается следующих вопросов:

 Как мы обращаем внимание на информацию о мире и собираем ее?

 Как мозг сохраняет и обрабатывает эту информацию?

 Как мы решаем проблемы, думаем и формулируем свои мысли с помощью языка?

Когнитивная психология охватывает весь диапазон психических процессов - от ощущения до восприятия, нейронауки, распознавания паттернов, внимания, сознания, научения, памяти, формирования понятий, мышления, воображения, запоминания, языка, интеллекта, эмоций и процессов развития; она касается всевозможных сфер поведения. Взятый нами курс на понимание природы мыслящего разума является одновременно амбициозным и волнующим. Поскольку поставленная нами задача грандиозна, то и направления исследования будут различны; а так как эта тема предполагает рассмотрение человеческого разума с новых позиций, то, вероятно, ваши взгляды на интеллектуальную сущность человека могут радикально измениться.

В этой главе мы предлагаем вам ознакомиться с общей картиной когнитивной психологии, ее историей, а также теориями, объясняющими, как знания представлены в уме человека.

Прежде чем мы коснемся технических аспектов когнитивной психологии, будет полезно получить некоторое представление о тех предположениях, которые мы делаем в процессе обработки информации. Чтобы продемонстрировать, как мы интерпретируем информацию, рассмотрим обычную ситуацию: водитель спрашивает у полицейского дорогу. Хотя задействованные в этом случае когнитивные процессы могут показаться простыми, в действительности это далеко не так.

Водитель: Я недавно переехал и плохо знаю город; вы не подскажете, как попасть в 'Робби Роботленд'?

Полицейский: А вам нужны видеоигры или компьютеры? У них тут два разных магазина.

В.: А-а, м-м-м...

П.: Вообще-то это не важно, поскольку они находятся друг против друга, через улицу.

В.: Я, собственно, ищу одну программу, знаете, из тех, что помогают решать задачи.

П.: Ну, тогда это у них в компьютерном магазине.

В.: В компьютерном?

Что такое когнитивная психология? 21

П.: Да, в отделе программного обеспечения. Так что... вы знаете, где цирк?

В.: Это то здание с чем-то вроде конуса или это то, которое...

П.: Нет, но вы знаете, где это - тот самый выставочный павильон; ну, помните, там проходила выставка 'Экспо' в 1988 году.

В.: А, да, я знаю, где эта выставка.

П.: Ну вот, это там, на месте 'Экспо'. Вообще отсюда туда трудно попасть, но если вы поедете вниз, проедете по этой улице один светофор, а потом - до сигнальной мачты, повернете направо и проедете один квартал до следующего светофора, а затем налево через железнодорожный переезд, мимо озера до следующего светофора рядом со старой фабрикой... Знаете, где старая фабрика?

В.: Это та улица через мост, где указатель одностороннего движения до старой фабрики?

П.: Нет, там двустороннее движение.

В.: А, это значит другой мост. Ладно, я знаю, какая улица...

П.: Вы можете узнать ее по большому плакату, где написано: 'Если вы потеряли бриллиант, вы ничем его не замените'. Что-то в этом роде. Это реклама ночного банка-депозитария. Я его называю 'Бозодеп', потому что это в Бозвелловском банке. Короче, вы едете мимо старой фабрики - это где ресторан 'Ла Страда' - и поворачиваете налево - нет, направо - потом один квартал налево, и вы на Вирджиния-стрит. Вирджиния-стрит вы не пропустите. Это будет по правой стороне на этой улице. В.: Да вы шутите! Я же остановился в мотеле на Вирджиния-стрит. П.: Да-а?

В.: Я поехал не в ту сторону, и теперь я на другом конце города. Подумать только, два

квартала от моего мотеля! Я мог туда пешком дойти.

П.: А в каком вы мотеле?

В.: В Оксфордском.

П.: О, в самом деле?

В.: Ну, это не высший класс, но зато там просто замечательная библиотека.

П.: Хм-м.

22

24

 На каждом этапе происходит уникальная обработка поступающей информации. Возможная реакция (например: 'А, я знаю, где эта выставка') является результатом серии таких этапов и операций (например, восприятие, кодирование информации, извлечение информации из памяти, формирование понятий, суждение и формирование высказывания).

 Информация передается с предыдущего этапа на последующий, где она подвергается воздействию свойственных данному этапу операций. Поскольку все компоненты модели обработки информации так или иначе связаны с другими компонентами, трудно точно определить начальный этап; но для удобства мы можем считать, что данная последовательность начинается с поступления внешних стимулов.

Эти частички информации - признаки окружения в нашем примере - не представлены непосредственно в голове полицейского, но они преобразуются в нейроструктуры и значимые символы; некоторые когнитивные психологи называют их внутренними репрезентациями. На самом нижнем уровне энергия света (или звука), исходящая от воспринимаемого стимула, преобразуется в нервную энергию, которая, в свою очередь, обрабатывается на вышеописанных гипотетических этапах, с тем чтобы сформировать внутреннюю репрезентацию воспринимаемого объекта. Полицейский понимает эту внутреннюю репрезентацию, которая в сочетании с другой контекстуальной информацией дает основу для ответа на вопрос водителя.

Модель обработки информации породила два важных вопроса, вызвавших значительные споры среди когнитивных психологов:

 Какие этапы проходит информация при обработке?

 В каком виде информация представлена в уме человека?

Хотя ответить на эти вопросы непросто, значительная часть нашей книги посвящена поиску ответа на них, так что не будем упускать их из виду. Когнитивные психологи, стремясь ответить на эти вопросы, включали в свои исследования методы и теории из конкретных психологических дисциплин; некоторые их них описаны ниже.

Сфера когнитивной психологии

Современная когнитивная психология заимствует теории и методы из 12 основных областей исследования (рис. 1.1): когнитивная нейронаука, восприятие, распознавание паттернов, внимание, сознание, память, репрезентация знаний, воображение, язык, психология развития, мышление и формирование понятий, а также человеческий интеллект и искусственный интеллект. Каждую из этих областей мы рассмотрим в последующих главах.

Когнитивная нейронаука

Лишь в течение последних нескольких лет когнитивные психологи и когнитивные неврологи (специалисты по мозгу) установили между собой отношения тесного сотрудничества. К настоящему времени этот союз дал наиболее впечатляющие

25

результаты в области изучения свойств нашего разума. Когнитивные психологи ищут неврологические объяснения имеющихся у них данных, а неврологи обращаются к когнитивным психологам, чтобы объяснить результаты, полученные в лабораториях. В приведенном примере разговора сбитого с толку водителя и полицейского каждая часть когнитивного процесса - от ощущения до знания правил вождения автомобиля - поддерживается основными электрохимическими процессами, происходящими в мозге и нервной системе.

Восприятие

Отрасль психологии, непосредственно связанная с обнаружением и интерпретацией сенсорных стимулов, называется психологией восприятия. Из экспериментов по восприятию мы хорошо знаем о чувствительности человеческого организма к сенсорным сигналам и - что более важно для когнитивной психологии - о том, как интерпретируются эти сенсорные сигналы.

Описание, данное полицейским в вышеприведенной уличной сцене, в значительной степени зависит от его способности 'видеть' существенные признаки окружения. 'Видение', однако, это далеко не простое дело. Для восприятия сенсорных стимулов - в нашем случае они преимущественно зрительные - необходимо, чтобы они имели определенную величину: если водителю предстоит выполнить описанный маневр, эти признаки должны иметь значительную интенсивность. Кроме того, постоянно изменяется сама ситуация. По мере изменения положения водителя появляются новые признаки. Отдельные признаки приобретают особое значение в процессе перцепции. Указательные знаки различаются по цвету, положению, форме и т. д. Многие изображения при движении постоянно меняются, и, чтобы действовать согласно их указаниям, водитель должен быстро корректировать свое поведение.

Рис. 1.1. Основные направления исследований в когнитивной психологии

26

37

Когнитивная психология сегодня

Начиная с 1950-х годов интересы ученых снова сосредоточились на внимании, памяти, распознавании паттернов, образах, семантической организации, языковых процессах, мышлении и даже 'сознании' (наиболее избегаемом догматиками понятии), а также на других 'когнитивных' темах, однажды признанных под давлением бихевиоризма неинтересными для экспериментальной психологии. По мере того как психологи вновь обращались к когнитивной психологии, организовывались новые журналы и научные группы, а когнитивная психология еще более упрочивала свои позиции, становилось ясно, что эта отрасль психологии сильно отличается от той, что была в моде в 1930-х и 1940-х годах. Среди важнейших факторов, обусловивших эту неокогнитивную революцию, были следующие:

 'Неудача' бихевиоризма1. Бихевиоризму, в общих чертах изучавшему внешние реакции на стимулы, не удалось объяснить разнообразие человеческого поведения, например в области языка (см. приведенный выше анализ разговора полицейского и водителя). Кроме того, существовали игнорируемые бихевиористами темы, которые, по-видимому, были глубоко связаны с человеческой психологией. К ним относились память, внимание, сознание, мышление и воображение. Было очевидно, что эти психические процессы являются реальными составляющими психологии и требуют исследования. Многие психологи полагали, что эти внутренние процессы могли быть операционально определены и включены в общее изучение психики.

 Возникновение теории связи. Теория связи спровоцировала проведение экспериментов по обнаружению сигналов, вниманию, кибернетике и теории информации, то есть в областях, существенных для когнитивной психологии.

 Современная лингвистика. В круг вопросов, связанных с познанием, были включены новые подходы к языку и грамматическим структурам.

 Изучение памяти. Исследования вербального научения и семантической организации создали крепкую основу для теорий памяти, что привело к развитию моделей систем памяти и появлению проверяемых моделей других когнитивных процессов.

 Компьютерная наука и другие технологические достижения. Компьютерная наука, и особенно один из ее разделов - искусственный интеллект, заставили психологов пересмотреть основные постулаты, касающиеся решения проблем, обработки и хранения информации в памяти, а также обработки языка и овладения им. Новое экспериментальное оборудование значительно расширило возможности исследователей.

 Когнитивное развитие. Специалисты, интересующиеся психологией развития, обнаружили упорядоченное, последовательное разворачивание способ-

Необходимо отметить, что бихевиоризм оказал существенное влияние на некоторые типы психотерапии, особенно на тот, который стал известен как 'модификация поведения', так же как на экспериментальную психологию и операциональные определения

38 Глава 1. Введение в когнитивную психологию

ностей в ходе взросления. Одним из известных психологов своего времени был Жан Пиаже, описавший процесс формирования у детей различных понятий в период от младенчества до юности. Такое развитие способностей представляется естественным.

От ранних концепций репрезентации знаний и до новейших исследований считалось, что знания в значительной степени опираются на сенсорные входные сигналы. Эта тема пришла от древнегреческих философов и ученых эпохи Возрождения к современным когнитивным психологам. Но идентичны ли внутренние репрезентации мира его физическим свойствам? Существует все больше свидетельств того, что многие внутренние репрезентации реальности - это не то же самое, что сама внешняя реальность, то есть они не изоморфны. Работа Толмена с лабораторными животными и эксперименты Бартлетта, проведенные с участием людей, заставляют предположить, что информация, полученная от органов чувств, хранится в виде абстрактных репрезентаций. Кроме того, исследования нервной системы ясно показывают, что мы получаем и храним информацию, приходящую из внешнего мира, с помощью нейрохимического кода.

Несколько более аналитический подход к теме когнитивных карт и внутренних репрезентаций избрали Норман и Румельхарт (Norman & Rumelhart, 1975). В одном из экспериментов они попросили студентов, проживающих в общежитии колледжа, нарисовать план своего жилья сверху. Как и ожидалось, студенты смогли идентифицировать рельефные черты архитектурных деталей - расположение комнат, основных удобств и приспособлений. Но были допущены и упущения, и просто ошибки. Многие изобразили балкон вровень с наружной стороной здания, хотя на самом деле он выступал из нее. Из ошибок, допущенных при изображении схемы здания, мы можем многое узнать о внутреннем представлении информации у человека. Норман и Румельхарт пришли к такому выводу:

Когнитивная психология - начало

В конце лета 1956 года в студенческом городке Массачусетского технологического института был проведен симпозиум по теории информации. На нем присутствовали многие из ведущих специалистов по теории коммуникации, которые слушали лекции Ноама Хомски, Джерома Брунера, Аллена Ньюэлла, Герберта Саймона, Джорджа Миллера и др. Встреча произвела неизгладимое впечатление на многих ее участников: по общему мнению, в ее ходе создавалось нечто новое, что значительно изменило понимание психических процессов. Размышляя по поводу этой встречи несколько лет спустя, Джордж Миллер (Miller, 1979) написал: уехал с симпозиума с твердым убеждением, больше интуитивным, чем рациональным, что экспериментальная психология человека, теоретическая лингвистика и компьютерное моделирование когнитивных процессов - это части большого целого и что в будущем мы станем свидетелями прогрессивного развития этих отраслей знания и усиления связи между ними... Я работал в когнитивной науке в течение приблизительно двадцати лет, начав свои исследования прежде, чем я узнал, как называть эту науку'.

Изменения в американской психологии во второй половине XX столетия были столь глубоки, что их назвали когнитивной революцией.

Концептуальная наука и когнитивная психология 39

Концептуальная наука и когнитивная психология 43

Рис. 1.4. Модифицированная когнитивная модель Во и Нормана. Адаптировано из: Waugh & Norman, 1965

Вы можете сделать вывод, что в когнитивной психологии изобретение моделей вышло из-под контроля подобно ученику волшебника. Это не совсем верно, ведь задача настолько обширна - необходимо проанализировать, как информация обнаруживается, представляется, преобразуется в знания и как эти знания используются, - что как бы мы ни ограничивали наши концептуальные метафоры упрощенными моделями, нам все равно не удастся исчерпывающим образом разъяснить всю сложную сферу когнитивной психологии.

Эти модели имеют один общий элемент: они основаны на последовательности событий. Предъявляется стимул, мы обнаруживаем его с помощью сенсорной системы, сохраняем его в памяти и реагируем на него. Модели человеческого познания имеют некоторое сходство с последовательными шагами при обработке информации компьютером; действительно, моделирование обработки информации человеком происходило с использованием компьютерной метафоры.

Компьютерная метафора и человеческое познание

Хотя еще Паскаль, Декарт и другие мыслители мечтали о вычислительных машинах, они были изобретены лишь около 50 лет назад после появления быстродействующих цифровых компьютеров. Эти машины получили большое признание и теперь используются фактически во всех областях современной жизни. Любопытно, что компьютеры стали важным инструментом ученых, изучающих познание; они повлияли на то, как люди рассматривают собственную психику. Первоначально такие устройства предназначались для быстрого выполнения множества сложных математических операций. Однако вскоре обнаружилось, что они могли выполнять функции, напоминающие решение проблем человеком. Это навело на мысль о создании долгожданного интеллектуального робота, и 'прекрасный новый мир Олдоса Хаксли' стал более реален, чем казалось ранее. (Для дальнейшего обсуждения темы мыслящих машин обратитесь к заключительной главе этой книги.)

44 Глава 1. Введение в когнитивную психологию

Аллен Ньюэлл (слева) (1927-1992) и Герберт Саймон.

Пионеры в области искусственного интеллекта и 'мыслящих машин'

Резюме

Цель этой главы - подготовить почву для восприятия остальной части книги, введя вас в когнитивную психологию. В этой главе обсуждены многие важные аспекты когнитивной психологии. Приведем некоторые из основных:

1. Когнитивная психология изучает процессы приобретения, преобразования, представления, хранения и извлечения из памяти знания, а также то, как эти знания направляют наше внимание и управляют нашими реакциями.

2. Общепринятая модель обработки информации предполагает, что обработка информации происходит в форме последовательности этапов, на каждом из которых выполняется уникальная функция.

3. Модель обработки информации поднимает два следующих вопроса:

а) Каковы стадии обработки информация?

б) В какой форме представлено знание?

4. В когнитивной психологии используются исследования и теоретические подходы основных областей психологии, включая нейронауку, восприятие, распознавание паттернов, внимание и сознание, память, репрезентацию знаний, воображение, язык, психологию развития, мышление и формирование понятий, человеческий интеллект и искусственный интеллект.

5. Историческими предшественниками современной когнитивной психологии являются греческая философия, эмпиризм XVIII века, структурализм XIX века и неокогнитивная революция, на которую повлияли новые успехи в теории коммуникации, лингвистике, исследованиях памяти и компьютерной технологии.

6. Основная идея когнитивной революции заключается в том, что внутренние процессы рассматриваются как предмет психологии. Это противоречит положению бихевиоризма о том, что истинный предмет психологии - реакции или поведение.

52 Глава 1. Введение в когнитивную психологию

7. Концептуальная наука - полезная метафора, изобретенная людьми для понимания 'действительности'. Когнитивные психологи строят концептуальные модели с целью создания системы, отражающей характер человеческого восприятия, мышления и понимания мира.

8. Когнитивные модели основаны на наблюдениях, описывающих структуру и процессы познания. Модель может сделать наблюдения более понятными.

9. Модель обработки информации заняла доминирующее положение в когнитивной психологии, но объединение моделей, использующихся в информатике и нейронауке, с моделями когнитивной психологии привело к образованию когнитивной науки.

10. Параллельная распределенная обработка (PDP) - это модель познания, в которой информация, как считается, обрабатывается так же, как в нервных сетях. Это предполагает, что нервная обработка происходит одновременно в различных областях с простыми связями, которые либо усиливаются, либо ослабляются.

11. Эволюционная когнитивная психология - это подход к познанию, использующий эволюционную психологию и биологическую психологию в единой системе знаний.

Рекомендуемая литература

ГЛАВА 2. Когнитивная нейронаука

В современной науке нет области, которая бы развивалась быстрее, привлекала больший интерес и обещала большее проникновение в тайны человека, чем исследование нервной системы. Будь вы начинающий студент, заинтригованный тем, что прочитал о мозге в газетах и журналах и увидел в телевизионных программах, или ученый с опытом проведения экспериментов и чтения научных статей, эта... [глава]...- приглашение к изучению наиболее интересного и важного органа в мире.

Гордон М. Шеперд

 

В чем заключается проблема психики и тела?

В чем заключается основной принцип когнитивной нейронауки?

Почему наука о познании обратилась к нейронауке?

Назовите основные отделы центральной нервной системы.

Опишите анатомию и основные функции головного мозга.

Как ранние исследования головного мозга способствовали пониманию его функций и их локализации?

Каковы используемые сегодня методы отображения мозга?

Как исследования расщепленного мозга способствовали лучшему пониманию нервных основ когнитивной деятельности?

54 Глава 2. Когнитивная нейронаука

Исследование и картирование мозга

Недавние успехи когнитивной нейронауки к началу XXI века изменили когнитивную психологию.

Люди всегда интересовались тем, что находится за следующим холмом, в долине, или где начинается река. В прошлом великие исследователи мира - Колумб, Льюис и Кларк, Эрхардт - сделали много удивительных открытий. Сегодня ученые исследуют еще более фундаментальную, чем вся наша планета, территорию, гораздо более близкую, намного более загадочную и гораздо упорнее не желающую раскрывать нам свои секреты. Это мир человеческого мозга.

В то время как размеры Земли огромны, а ее климат сложен, мозг имеет небольшие размеры (этот студенистый орган весит всего лишь около 1400 г), но его способность обрабатывать информацию весьма высока. Можно сказать просто: запутанная сеть нейронов и их соединений в головном мозге человека является наиболее сложной из известных нам систем. Способность мозга человека к вычислительному анализу сенсорных сигналов и пониманию себя и Вселенной поразительно сложна. Давайте рассмотрим эту удивительную вычислительную систему и ее физические и функциональные свойства.

Общая география головного мозга человека известна давно (скорее всего, древние люди гораздо чаще видели мозг человека, чем мы), однако описание специфической географии и функций мозга только начинает появляться в научной литературе. Современному исследованию мира мозга способствует развитие технологий отображения мозга, позволяющих нам видеть сквозь прочную преграду черепа. Как древние мореплаватели, наносящие на карту опасные моря, тихие лагуны и смертельные рифы, картографы психики наносят на карту области зрительной обработки данных, семантического анализа, интерпретации услышанного и огромное количество других когнитивных функций. Эта глава является вахтенным журналом путешествия по территории, картам и процессам мозга.

XXI век - наука о мозге

Нейрокогнитология. Энтузиазм, охвативший в последнее время когнитивных психологов, во многом был обусловлен новыми достижениями в области, сочетающей в себе когнитивную психологию и нейронауку, специальности, называемой нейрокогнитологией, или, более широко, когнитивной нейронаукой. Перед тем как перейти к подробному обсуждению нейрокогнитологии, давайте кратко исследуем более обширный вопрос, заключающийся в том, как в нейрокогнитологии рассматривается дихотомия психики и тела, проблема, над которой веками размышляли ученые и философы и которая в последнее время заново исследуется нейрокогнитологами, имеющими в своем распоряжении набор прекрасных научных инструментов.

 

Мозг - последний и величайший рубеж... наиболее сложная вещь из тех, которые мы пока обнаружили в нашей Вселенной.

Джеймс Уотсон

Проблема психики и тела 55

Нервная система

Центральная нервная система (ЦНС) состоит из спинного и головного мозга. Мы будем фокусироваться на головном мозге, уделяя особенное внимание структурам и процессам, имеющим отношение к основанным на данных нейронауки когнитивным моделям.

Основным элементом нервной системы является нейрон, специализированная клетка, передающая информацию по нервной системе. Головной мозг человека содержит огромное количество нейронов. По некоторым оценкам, их количество превышает 100 млрд (что приблизительно соответствует количеству звезд в Млеч-

1 Слово перцептрон было впервые использовано в 1957 году Фрэнком Розенблаттом, сотрудником Корнеллской авиационной лаборатории, создателем одной из первых нейросетей. В 1968 году Мински и Пейперт опубликовали книгу под названием 'Перцептроны' (Minsky & Papert, 1968).

60 Глава 2. Когнитивная нейронаука


Рис. 2.1. Схематический рисунок клеток головного мозга

Рис. 2.1. Схематический рисунок клеток головного мозга, выполненный известным испанским анатомом Сантьяго Рамон-и-Кахалем, лауреатом Нобелевской премии за исследования в области нейронауки. На этом рисунке, сделанном на основе тщательных наблюдений при помощи микроскопа, показана сложная сеть нервных клеток в головном мозге человека

ном пути); каждый из нейронов способен воспринимать нервные импульсы и передавать их другим нейронам (иногда тысячам других нейронов) и более сложен, чем любая другая известная система, земная или внеземная. В каждом кубическом сантиметре коры головного мозга человека содержится около 1000 км нервных волокон, соединяющих клетки друг с другом (Blakemore, 1977). На рис. 2.1 показан вид запутанного скопления нейронов в головном мозге человека. Сравните этот рисунок с изображением нейрона (рис. 2.2) и попытайтесь определить дендриты и аксоны. В каждый конкретный момент времени активны многие нейроны

Рис. 2.2. Схематическое изображение нейрона

Нервная система 61

62 Глава 2. Когнитивная нейронаука

В синапсе (рис. 2.3) окончание аксона одного нейрона выделяет химическое вещество, взаимодействующее с мембраной дендрита другого нейрона. Этот химический нейротрансмиттер изменяет полярность, или электрический потенциал, воспринимающего дендрита. Нейротрансмиттер подобен переключателю, который может быть или включен, или выключен (отсюда вытекает убедительное сходство между нервными функциями и дихотомической природой компьютерных переключателей). Один класс нейротрансмиттеров оказывает тормозящее действие, что приводит к меньшей вероятности возбуждения следующего нейрона.


Рис. 2.3. Синаптическая передача.

Рис. 2.3. Синаптическая передача. В результате нервного импульса нейротрансмиттеры из аксона первого нейрона поступают в синаптическую щель и стимулируют рецепторы, находящиеся в мембране постсинаптического нейрона

Нервная система 63

70 Глава 2. Когнитивная нейронаука

ной связи между когнитивными функциями и мозгом благодаря исследованиям пациентов, страдающих от повреждений, опухолей, кровоизлияний в мозг, инсультов и других форм патологии. К сожалению, связь между мозгом и мышлением обычно устанавливалась уже после смерти, при вскрытии черепа недавно умершего пациента и сопоставлении его патологического поведения с аномалиями мозга. Теперь для выяснения того, какие области мозга принимают участие в конкретной когнитивной деятельности, используются живые, абсолютно здоровые испытуемые. Подробнее об этом мы расскажем позднее, а сейчас давайте кратко рассмотрим историю некоторых первых открытий.

Зарождение функциональной нейронауки.

Зарождение функциональной нейронауки. Первые знания о специализированных функциях мозга появляются в XIX веке. Особенно важны работы французского невролога Пьера-Поля Брока, изучавшего афазию, языковое расстройство, при котором у пациента возникают проблемы с речью. Это расстройство часто наблюдается у людей, перенесших инсульт. При посмертных исследованиях мозга страдавших от афазии людей были обнаружены повреждения области, именуемой теперь зоной Брока (см. рис. 2.7). В 1876 году молодой немецкий невролог Карл Вернике описал новый вид афазии, для которого характерна неспособность понимать речь, а не неспособность говорить.


Рис. 2.7. Области мозга, связанные с афазией и языком

Нервная система 71

Карл Лешли (1890-1958).

Разработал принцип массового действия. Президент Американской психологической ассоциации, 1929. Фото предоставлено архивом Гарвардского университета

72 Глава 2. Когнитивная нейронаука

Нервная система 73

Рассмотрим модель нервной обработки, которая согласуется с существующими клиническими, экспериментальными и психологическими знаниями. Она предполагает, что нейроны обрабатывают информацию последовательно; это в чем-то похоже на упоминавшийся ранее компьютер фон Нейманна.

Согласно данной модели (рис. 2.8, а), информация от одного нейрона передается другому, затем к следующему и т. д. Эта модель согласуется с экспериментальными данными, однако, по-видимому, она слишком проста, чтобы объяснить некоторые результаты, особенно работу Лешли, которая свидетельствует о том, что разрыв связи не влияет (абсолютно) на процесс. Другая возможность заключается в том, что обработка сложных, высокоуровневых интеллектуальных заданий выполняется в параллельной сети рядом функциональных связей (рис. 2.8, б). Согласно этой модели, информация обрабатывается и последовательно и параллельно. Таким образом, если часть проводящих путей уничтожается, система не всегда выходит из строя полностью, потому что она позволяет альтернативным путям принять на себя выполнение некоторых функций. По-видимому, эта теория лучше согласуется с имеющимися данными и именно она определяет современные взгляды в когнитивной психологии.

Рис. 2.8. Модель клеточных соединений

Рис. 2.8. а. Модель клеточных соединений, согласно которой нейроны соединены последовательно. б. Модель клеточных соединений, согласно которой цепи нейронов соединены как последовательно, так и параллельно. Когда нервная связь прерывается, система обычно не выходит из строя полностью благодаря возможности параллельной обработки

74 Глава 2, Когнитивная нейронаука

80 Глава 2. Когнитивная нейронаука

Специфичность операций памяти недавно была исследована Дэниэлом Шехтером из Гарвардского университета в эксперименте, посвященном изучению категорий памяти (см. главы, описывающие память и репрезентацию знаний). Предположим, что вас попросили прочитать следующий список слов: конфета, пирожное, сахар, вкус. Теперь откройте последнюю страницу главы. Сделайте это, пожалуйста, перед тем, как продолжить чтение.

Если вы ошибочно указали, что в списке есть слово, которого там на самом деле нет (когнитивные психологи называют это 'ложной тревогой'), или не узнали одно из приведенных слов ('промах'), вы продемонстрировали ошибку памяти. (Конечно, это же часто происходит при прохождении тестов.) Возможно, вы также верно определили одно или более из только что прочитанных вами слов. Правильное узнавание называется 'попаданием'. Отвечает ли за 'попадания' и 'ложные тревоги' одна и та же часть мозга? Чтобы ответить на этот вопрос, испытуемым зачитывали последовательности слов из одной категории (как в приведенном примере), а 10 мин спустя им показывали списки и спрашивали, слышали они эти слова или нет. Когда испытуемые раздумывали над решением, активность в их мозге регистрировалась при помощи ПЭТ. Полученные результаты вы можете увидеть на рис. 2.11.

Осуществляется ли обработка слов в одной области мозга? Согласно исследованию обработки слов при помощи ПЭТ, это не так. Когда испытуемые видят слово, активизируются участки затылочной области (а). Когда они слушают слова, активизируются верхние области височной коры (б); когда говорят, активизируются участки первичной моторной коры (в); а в 'производстве' глаголов участвуют лобная доля и средние области височной коры (г). Источник. Petersen et al., 1988

Современные методы нейрофизиологии 81


Рис. 2.11. Средняя часть височной доли

Рис. 2.11. Средняя часть височной доли активна и во время истинных (слева), и ложных (в центре) воспоминаний. Но только при истинных воспоминаниях наблюдается активность в задней части височной области (справа), где происходит обработка звуков

Средняя часть височной доли активизируется и во время 'попаданий', и во время ложных тревог, но задняя часть височной области (на рисунке справа), в которой обрабатываются звуки, активизируется только во время 'попаданий'. Известно, что истинные воспоминания связаны с физическими и сенсорными деталями больше, чем ложные воспоминания, для которых более характерна активность в коре лобной доли мозга, отвечающей, по-видимому, за принятие решений и ассоциативную память. Это выглядит так, как если бы ложные воспоминания были связаны с поиском сенсорного подтверждения. Мозговая динамика при создании ложной тревоги начинается с активности в средней части височной доли при вспоминании общей информации; эта активность затем перемещается в более высокоуровневые ассоциативные области. Во время процесса реконструкции похожие воспоминания могут быть ошибочно приняты за реальные. Это открытие имеет широкие приложения в случае так называемого синдрома ложных воспоминаний, который в последнее десятилетие часто являлся фокусом судебных процессов, связанных с достоверностью свидетельских показаний.

Хотя техника ПЭТ находится еще в начале своего развития и в будущем, видимо, будет совершенствоваться, она уже оказывает ощутимое содействие в составлении карты функций мозга. Кроме того, появятся, вероятно, и другие технологии. Даже на этом этапе первые результаты уже оказали значительное влияние на когнитивную психологию и смежные дисциплины. Например, вопрос локализации функций мозга, на котором настаивали френологи, может заслуживать некоторого доверия, хотя я потороплюсь добавить, что методы и общая теория френологии не могут рассчитывать на научное признание! Не вызывает сомнения и то, что многие функции мозга требуют совместной работы множества различных его зон. Однако первые впечатляющие исследования подтверждают, что локальная специфичность свойственна на удивление многим видам активности, связанным со сложными когнитивными задачами (некоторыми видами языковой обработки или процессами внимания). Обнаружилось, например, что, когда мы направляем внимание на реальные слова, такие как читаемый вами сейчас текст, активируются определенные задние области мозга.

Однако бессмысленные слова не активизируют эти центры. Кроме того, когда испытуемых просят проиллюстрировать употребление существительного (например, 'молоток - ударять') или отнести его к определенному классу ('молоток -

82 Глава 2. Когнитивная нейронаука

инструмент'), у них активизируются определенные передние или височные зоны (McCarthy et al., 1993; Petersen et al., 1990; Petersen & Fiez, 1993; Posner, 1992; Posner et al., 1994).

В описанных выше исследованиях использовались современные достижения нейронауки, рассказывающие нам о когнитивной деятельности, мышлении и памяти, а также о природе мозга и его функциях. Сейчас мы обратимся к вопросу о специализации полушарий головного мозга.

История о двух полушариях

Если удалить у человека череп, можно увидеть мозг, состоящий из двух отчетливо различимых частей размером с кулак, известных как правое и левое полушария головного мозга. Хотя они кажутся одинаковыми, функции коры двух полушарий значительно различаются. Об этом различии людям известно очень давно, оно наблюдается также у большинства млекопитающих и многих позвоночных.


Электроэнцефалография и 'тени мыслей'

Недавно Алан Гевинс с коллегами из лаборатории электроэнцефалографических систем в Сан-Франциско разработали систему 'супер-ЭЭГ', называемую сканером сети психической активности (Mental Activity Network Scanner - MANSCAN), которая может записывать целых 250 изображений активности мозга в секунду. При этом ЭЭГ регистрируется за очень короткое время, примерно за 0,001 с, что является несомненным преимуществом по сравнению с другими методами визуализации, которым для получения изображения требуются в некоторых случаях многие секунды. Уже много лет обычная ЭЭГ используется для записи малейших электрических сигналов в мозге. Исследования обычных электроэнцефалограмм привели к открытию низкоамплитудных бета-волн, связанных с бдительностью и вниманием, и более медленных, длинных альфа-волн, связанных со спокойствием и расслаблением. При MANSCAN на голову человека надевают мягкий шлем со 124 электродами и при помощи компьютеров регистрируют сдвиги центров электрической активности. Малейшие электрические импульсы мозга, регистрируемые электродами, наносятся на ОМР-карту с высокой разрешающей способностью, создавая, таким образом, динамический образ того, что Гевинс называет 'тенями мыслей'. На приведенном здесь рисунке показаны изображения мозга пятерых людей (см. Gevins & Cutillo, 1993). На левом рисунке испытуемые ждут появления однозначного числа. На правом рисунке испытуемые должны помнить двузначное число, ожидая появления третьей цифры. Как видно, при более сложном задании имеет место гораздо большая коммуникация между различными областями мозга по сравнению с относительно простой ЭЭГ-активностью, связанной с выполнением несложного задания. Возможно, удержание чего-либо в сознании и одновременное наблюдение за другими событиями требует различных мыслительных операций.

История о двух полушариях 83

Роджер Сперри (1924-1994), лауреат Нобелевской премии

Роджер Сперри (1924-1994), лауреат Нобелевской премии, автор работ по расщепленному мозгу, открывших новую многообещающую область исследований

84 Глава 2. Когнитивная нейронаука

История о двух полушариях 85


Рис. 2.12. Схематическое изображение нервных путей между сетчатками глаз и правым и левым полушариями головного мозга.

Обратите внимание на то, что часть идущих от каждого глаза нервных волокон переходит в зрительном перекресте на противоположную сторону и входит в противоположное полушарие, а часть - нет

объект. Если его просят выбрать объект противоположной рукой, результаты показывают, что испытуемый может сделать это только случайно.

В аналогичных исследованиях испытуемых просят смотреть в определенную точку, а затем предъявляют визуальный стимул, расположенный так, чтобы он ре-

Критические размышления: движения глаз и процессы в полушариях мозга

Попробуйте провести небольшой эксперимент. Попросите друга ответить на вопрос: 'Что означает высказывание "Факты - краткое изложение знаний?"' Переместился ли его взгляд вправо? Теперь скажите ему: 'Представь себе свой дом и подсчитай количество окон в нем'. Переместился ли его взгляд влево? В общем, особенно у правшей, активизация функций левого полушария, то есть связанных с языковой обработкой, сопровождается движениями правой стороны тела или принятием правосторонней ориентации, в то время как функции правого полушария, связанные со зрительными и/или пространственными задачами, сопровождаются движениями левой половины тела.

86 Глава 2, Когнитивная нейронаука


 

Резюме 91

тельное количество тщательно разработанных экспериментов и демонстраций показали, что некоторые функции располагаются в специфических областях коры, обработка информации в мозге, скорее всего, распределена и по другим областям. Даже в случае специализации полушарий мозг, по-видимому, функционирует как целостный орган. Следует отметить, что во многих описанных выше исследовательских подходах изучались пациенты с рассеченным мозолистым телом и эти подходы были разработаны для демонстрации билатеральной природы мозга человека. У нормальных людей с неповрежденным мозолистым телом полушария функционируют сообща, обмениваясь между собой значительным количеством информации.

Когнитивная психология и науки о мозге

Пытаясь лучше понять психику человека, когнитивные психологи стали больше интересоваться органом, обеспечивающим психические функции, - мозгом. Их интерес к этому органу совпал с интересом представителей науки о мозге, обращающихся к когнитивной психологии в поисках моделей обработки человеком информации. Мы увидели, что в мозге человека можно обнаружить специализацию и многообразие функций. По-видимому, нервная система является мощной системой параллельной обработки, что, как считается, необходимо для быстрой, сложной и креативной обработки информации.

Открытия науки о мозге оказали непосредственное влияние на когнитивную психологию и компьютерные науки. Теории обработки информации включают достижения нейронауки. Примером этого является возникший в последнее время интерес к созданным на основе нейронауки моделям параллельной распределенной обработки. В области компьютерных наук мы видим вновь возникший интерес к моделированию компьютеров, которые не только осуществляли бы функции человека, но и архитектура которых имитировала бы устройство нейронных сетей.

Резюме

1. Проблема психики и тела обсуждается уже несколько столетий. Термин 'психика' используется для обозначения функций тела, а именно головного мозга.

2. Исследуя локальный церебральный кровоток, Тульвинг обнаружил, что во время" обработки эпизодических воспоминаний активны одни специфические области мозга, а во время обработки семантических воспоминаний - другие.

3. Нейрокогнитология - это научное исследование связи между когнитивной психологией и нейронаукой. Заключение альянса между психологией и нейронаукой вызвано несколькими причинами. Они включают необходимость обнаружения физического подтверждения теоретических свойств Психики; потребность нейроученых в более подробных моделях мозга и поведения; необходимость обнаружения связи между патологией мозга и поведением; более частое использование в когнитивной науке созданных на основе нейронауки моделей; широкое использование компьютеров для моделирования

92 Глава 2. Когнитивная нейронаука

нервных функций и разработка методов, делающих возможным более точное изображение структур мозга.

4. Основной элемент нервной системы - нейрон, основными частями которого являются дендриты, тело клетки, аксон и синаптические соединения, в которых происходит нейротрансмиссия.

5. Нейроученые долгое время спорили о возможности локализации функций головного мозга. Они пришли к выводу, что некоторые широкие функции локализовать можно (например, речь), но что обычно они распределены по всему мозгу.

6. Б недавнее время в рамках науки о мозге был разработан ряд методов, позволяющих получить графические изображения активности мозга высокого разрешения. Они включают ОМР, ПЭТ, КАТ, а также другие методы визуализации.

7. Изучение расщепленного мозга и когнитивные исследования показали, что в правом и левом полушариях мозга информация обрабатывается по-разному.

Рекомендуемая литература

- Область нейрокогнитологии относительно Молода, поэтому самые лучшие ссылки можно обнаружить в свежих номерах журналов. Подходящие периодические издания включают Science, Brain and Behavioral Sciences, Cortex, Journal of Neurophysiology, Psychobiology, Nature, Brain, Brain and Cognition, а также некоторые другие. Мы также рекомендуем прочитать статью Корбаллиса 'Латеральность и эволюция человека', напечатанную в Psychological Review (1989), и статью Лэнда и Ферналда в Annual Review of Neuroscience, том 15.

Интересны также книги Рестака 'Психика', Блэкмора 'Механизмы психики', Орнштейна 'Психология сознания' и сборник под редакцией Бенсона и Зейдела 'Двойственный мозг: специализация полушарий мозга у людей'. Более специализированными, но очень полезными являются труды Кандела, Шварца и Джессела 'Принципы нервной науки' (3-е изд.), Томпсона 'Мозг: учебник по нейронауке' (2-е изд.), сборник под редакцией Сквайра и Баттерса 'Нейрофизиология памяти' и огромное издание Под редакцией Газзанига, называемое 'Когнитивные нейронауки'. Особый интерес в книге Газзанига представляют вступительные главы: о памяти (Тульвинга); о сознании (Шехтера); о языке (Линкера); о мышлении и воображении (Косслина) и о внимании (Познера).

ГЛАВА 3. Восприятие и внимание

Если бы Создатель должен был даровать нам новый набор органов чувств, или немного реконструировать существующие, оставив всю остальную природу человека неизменной, несомненно, мы жили бы в другом мире, и мы столкнулись бы с такой жестокой реальностью, как если бы весь мир, кроме наших органов чувств, изменился.

Джон Мьюир

 

Что мы имеем в виду, когда говорим о 'вычислительном мозге', и какое отношение это имеет к выживанию человека как вида ?

Почему ощущение и восприятие - важные для когнитивных психологов темы?

Как иллюзии помогают нам понять отношения между воспринимаемыми и гипотетическими объектами?

Что такое иконическое хранение и эхоическое хранение и как они помогают нам понимать 'реальный' мир?

Как когнитивные психологи определяют внимание? Приведите несколько примеров внимания в повседневной жизни.

Каковы главные теории внимания и их экспериментальные доказательства?

Что мы подразумеваем, когда говорим о 'производительности обработки' и 'избирательном внимании'?

Что такое 'автоматическая обработка'? Приведите некоторые примеры автоматической обработки из вашего жизненного опыта.

Что методы отображения мозга говорят нам о внимании?

94 Глава 3. Восприятие и внимание

Рис. 3.4. Гипотетические планы хижин, нарисованные на основе расположения ям для столбов, обнаруженных при археологических раскопках: а - расположение ям (черные пятна); б и в - гипотетические планы хижин

98 Глава 3. Восприятие и внимание

Таким образом, на способ восприятия нами первичной информации о мире в значительной степени влияет изначальная организация сенсорной системы и мозга-мы 'оснащены', чтобы воспринимать мир определенным способом - и наш прошлый опыт, который определяет значение начального ощущения стимулов. Если бы предыдущее научение не влияло на наше восприятие, странные знаки на этой странице, которые мы называем буквами, не воспринимались бы как части слов и слова были бы лишены значения. Мы научаемся значению зрительных (а также слуховых, тактильных, вкусовых и обонятельных) сигналов. Наш мозг полон ассоциативных структур, которые интерпретируют основную энергию стимула естественного мира. Прошлое научение влияет на восприятие. Когда вы слышите балалайку, то можете представить себе русский танец. Но восприятие также находится во власти сенсорной системы.

Сенсорная предрасположенность мозга

Есть другая точка зрения на сенсорный и перцептивный процессы, которую подтверждают результаты исследований физического устройства сенсорной системы и мозга. Сенсорная система состоит из рецепторов и соединенных между собой нейронов пяти видов чувствительности (слух, зрение, осязание, вкус и запах). За последние 150 лет благодаря усилиям физиологов, врачей и психофизиологов каждый из этих видов чувствительности в большей или меньшей степени раскрыл свои секреты. С другой стороны, знание о мозге и его роли в восприятии не спешило развиваться главным образом из-за недоступности мозга. Прямое наблюдение работы мозга обычно включало удаление части его твердого корпуса, на протяжении тысячелетий развивавшегося, чтобы предохранять мозг от повреждений, или исследования мозга умершего человека врачами, интересующимися неврологической основой тех или иных симптомов. Эти исследования указали на некоторые общие особенности, такие как известная контрлатеральность мозга, согласно которой повреждение одного из полушарий приводит к дефекту в противоположной стороне тела. Мы также знаем, что при травмах, например ударе по задней части головы в области, названной затылочной долей, у человека могут 'посыпаться искры из глаз'. Мы 'видим' яркие вспышки, хотя на глаза не воздействуют такие стимулы. Через прямую стимуляцию затылочной коры в этой части мозга запускается зрительное восприятие. Исследователи мозга недавно получили возможность наблюдать сенсорные, перцептивные и когнитивные процессы мозга, не удаляя череп и не ударяя людей по голове. Эти методы включают как поведенческие данные, например эксперименты на время реакции, так и технологию отображения, которая уже обсуждалась в предыдущей главе (ПЭТ, КАТ, ОМР и т. д.). Теперь впервые в науке о разуме действительно можно видеть работу мозга при восприятии информации о мире, а также то, как это восприятие прокладывает себе путь через лабиринт мозга.

Обработка сенсорных сигналов вычислительным мозгом играет определенную роль в эпистемологии, или изучении происхождения и природы знания. Некоторые из этих соображений ставят вопрос: каково логическое обоснование наших сенсорной, перцептивной и когнитивной систем как отражения мира? Окна разума, сенсорная система человека, появились в результате физических изменений, про-

Ощущение и восприятие 99

Объем восприятия 101

Сэр Уильям Гамильтон размышляет об объеме восприятия

ление согласуется со здравым смыслом. Закрыв глаза, мы продолжаем 'видеть' мир; когда кончается музыкальная пьеса, мы все еще 'слышим' ее; убирая руку с рельефной поверхности, мы все еще продолжаем ее 'чувствовать'. Однако все эти сенсорные следы быстро угасают и большей частью скоро забываются. Каковы границы этих переходных впечатлений? Как долго они длятся? Как много можно воспринять за короткое время и насколько оно коротко?

В первых экспериментах по определению объема восприятия использовались зрительные стимулы не только потому, что зрение - очень важный вид чувствительности, но и потому, что зрительные стимулы несколько легче контролировать в эксперименте по сравнению с другими видами стимулов (например, осязательными или вкусовыми). Изучение зрения имело и практический смысл, поскольку оно было связано с быстро развивающимися исследованиями чтения. (Во многих ранних исследованиях объема восприятия измерялось количество информации, которое можно воспринять за короткий период.) Джаваль (Javal, 1878) заметил, что при чтении происходит не плавное сканирование строк текста, а 'перепрыгивание' с одной точки фиксации на другую. Чтение, или сбор текстового материала, происходит в точках фиксации, а не во время скачков, или саккадических движений (Cattell, 1886a, 1886b; Erdmann & Dodge, 1898).

102 Глава 3. Восприятие и внимание

В этих первых работах было показано, что наибольшее количество информации, которое можно собрать при единичном предъявлении, составляет 4-5 не связанных между собой букв. Важно иметь в виду, что в этих ранних исследованиях чтения выводы основывались на сообщениях испытуемых о том, что они видели. Такой способ отчета исключал рассмотрение возможности того, что восприятие сохраняет по инерции больше 4-5 букв, но в сознании испытуемого удерживаются, то есть воспроизводятся из воспринятого, только четыре или пять из них. То, что объем воспринимаемого больше воспроизведенного, можно объяснить наличием как минимум двух составляющих отчета испытуемого: 1) объем восприятия и 2) воспроизведение немедленных впечатлений. Однако на протяжении 60 лет считалось непреложным фактом, что объем восприятия при чтении составляет 4,5 буквы, пока не был проведен ряд критических экспериментов, доказавших ошибочность такой позиции.

Эти важнейшие эксперименты двояко повлияли на когнитивную психологию. Во-первых, значительно изменилось представление о величине объема восприятия; и, во-вторых, обработка информации стала рассматриваться как процесс, состоящий из последовательных этапов, каждый из которых протекает по своим законам. Последнее должно было подкрепить метафору 'ящиков в голове' как способа репрезентации гипотетических когнитивных структур. Мы встретимся с этой метафорой в последующих главах.

Иконическое хранение

Сохранность зрительных впечатлений и их кратковременную доступность для дальнейшей обработки Найссер (Neisser, 1967) назвал иконической памятью. Возникает вопрос, правильно ли применять к этому сенсорному явлению термин 'память'? Для многих (если не большинства) когнитивных психологов 'память' означает кодирование и хранение информации с участием высших когнитивных процессов. Верно, что иконическая память включает определенную форму хранения, но недавние открытия показывают, что она не зависит от процессов высшего уровня, таких как внимание.

Многие исследователи обнаруживали, что входящая информация точно представлена в иконической памяти, но она быстро исчезает, если не передается для дальнейшей обработки. Возникает вопрос, не теряет ли испытуемый некоторое количество информации в то время, когда он дает вербальный отчет, то есть когда он 'считывает' зрительную информацию с быстро угасающего сенсорного следа? Если бы это было так, это бы означало, что количество информации, которое, как полагали, соответствует объему восприятия, в действительности есть то количество, которое можно успеть пересказать, прежде чем оно угаснет, - другими словами, оно является совместной функцией иконического угасания и времени, требуемого для пересказа зрительной информации.

Сперлинг (Sperling, 1960) предположил, что применявшаяся раннее методика, в рамках которой испытуемых просили сообщить обо всех элементах, которые они могут запомнить, в действительности была тестом на запоминание увиденного, а это может отличаться от того, что они первоначально восприняли. Икона - зри-

Иконическое хранение 103

104 Глава 3. Восприятие и внимание

Влияние задержки подсказки

Чтобы оценить характер затухания информации в этом очень кратковременном хранилище, были проведены исследования, в которых варьировался интервал между предъявлением букв и подачей подсказки (звукового тона или метки в виде небольшого прямоугольника). Судя по влиянию этой процедуры на воспроизведение, была определена длительность иконического хранения, равная примерно 250 мс1.

Эхоическое хранение

Если мы можем 'видеть' после того, как прекратилась внешняя физическая стимуляция, то не можем ли мы 'слышать' после прекращения звука? Видимо, можем. Найссер (Neisser, 1967) назвал сенсорную слуховую память эхоической памятью. Эхоическое хранение похоже на иконическое в том смысле, что необработанная сенсорная информация сохраняется в ней с высокой точностью (с тем, чтобы можно было выделить существенные черты и подвергнуть их дальнейшему анализу) в течение очень короткого времени. Подобно иконе, дающей нам дополнительное время, чтобы разглядеть быстро исчезающие стимулы, эхоическая память дает нам дополнительное время, чтобы расслышать слуховое сообщение. Если мы рассмотрим сложный процесс понимания обычной речи, нам станет очевидна роль эхоической памяти. Звуковые колебания, составляющие речь, распространяются с течением времени. Информация, содержащаяся в каждой частичке речи, музыки или другого звука, не имеет смысла, если не находится в контексте других звуков. Эхоическое хранение, запечатлевая на короткое время слуховую информацию, обеспечивает нас непосредственными контекстуальными признаками, необходимыми для понимания слуховой информации.

Хотя полное описание кратковременной памяти (КП) будет приведено в главе 7, важно провести различение между этим видом памяти и эхоическим хранением. Время хранения в эхоической памяти очень мало (от 250 мс до 4 с), а в КП оно значительно больше и составляет 10-30 с. Слуховая информация точно хранится в обеих системах, но в КП, видимо, менее достоверно. Оба вида памяти имеют ограниченный объем, но обеспечивают нас необходимыми для понимания контекстуальными признаками. .

С помощью стерео- и квадрофонического оборудования генерировалась матрица сигналов, аналогичных сигналам в зрительных экспериментах Сперлинга и др. Одними из первых свойства эхоической памяти продемонстрировали Морей, Бейтс и Барнетт (Мокеу, Bates & Barnett, 1965) в статье 'Эксперименты с четырехухим человеком'. Испытуемого (всего лишь с двумя ушами) помещали среди четырех громкоговорителей или надевали на него квадрофонические наушники; эти устройства позволяли 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

1 Это почти то же время, что и упомянутый выше период фиксации при чтении, и некоторые считают, что при чтении испытуемые кратко регистрируют зрительную информацию - слова и буквы - и переходят к следующим образам только после того, как образ зарегистрирован.

Эхоическое хранение 105

к одному голосу (или сигналу), либо к другому. В эксперименте Морея сообщение состояло из букв алфавита - от одной до четырех, - предъявляемых 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 загораться четыре лампы, соответствующие расположению источника звука и указывающие испытуемому на те каналы, сигналы из которых он должен воспроизвести. Лампы зажигались через 1 с после предъявления 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 отчетом имеет эксперимент Дарвина, Турвея и Краудера (Darwin, Turvey & Crowder, 1972). Через стереонаушники испытуемым предъявлялась матрица слуховой информации (сходная с вышеописанной визуальной матрицей), состоящая из трех наборов по три знака, причем в наборах были смешаны цифры и буквы. Испытуемый слышал три коротких списка по три элемента, примерно так:

Левое ухо

Оба уха

Правое ухо

В

8

F

2

6

R

L

U

10

Общее время предъявления составляло 1 с. 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' (получаемое 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 человека'. Воспроизведение измерялось посредством как полного, так и частичного отчета. Зрительная подсказка в виде прямоугольного столбика проецировалась на левую, среднюю и правую части экрана перед испытуемыми. Как и в опытах со зрением, переменная задержка подсказки позволяла проследить затухание памяти. Дарвин с коллегами задерживали зрительный сигнал на 0, 1, 2 и 4 с; количество соответствующего воспроизведенного материала отражено на рис. 3.7. Очевидно, что эхоическое хранение длится около 4 с, но наи-

Рис. 3.7. Зависимость воспроизведения от задержки слуховой инструкции. Адаптировано из: Darwin, Turvey & Crowder, 1972

106 Глава 3, Восприятие и внимание

Модели избирательного внимания

Модель с фильтрацией (Бродбент)

Целостную теорию внимания первым разработал британский ученый Бродбент (Broadbent, 1958). Эта теория, названная моделью с фильтрацией, была связана с так называемой 'одноканальной теорией' и основывалась на идее о том, что обработка информации ограничена пропускной способностью канала - как гласила

114 Глава З. Восприятие и внимание

исходная теория обработки информации Клода Шеннона и Уоррена Вивера (Shannon & Weaver, 1949).

Бродбент утверждал, что сообщения, проходящие по отдельному нерву, могут различаться в зависимости от того, какое из нервных волокон они стимулируют или какое количество нервных импульсов они производят. (Нейропсихологическими исследованиями было установлено, что сигналы высокой частоты и сигналы низкой частоты действительно передаются разными волокнами.) Так, в случае, когда несколько нервов возбуждаются одновременно, в мозг одновременно могут прийти несколько сенсорных сообщений.

В модели Бродбента (рис. 3.8) такие сообщения обрабатываются несколькими параллельными сенсорными каналами. (Предполагается, что такие каналы имеют различные нервные коды и могут выбираться на основе такого кода. Например, два одновременно предъявляемых сигнала - высокой и низкой частоты - можно различить на основе их физических характеристик, даже если они оба достигают мозга в одно и то же время.) Дальнейшая обработка информации происходит только после того, как на этот сигнал будет направлено внимание и он будет передан через избирательный фильтр в канал с ограниченной пропускной способностью. На рис. 3.8 мы видим, что в систему входит больше информации, чем может быть обработано каналом с ограниченной пропускной способностью; Бродбент считал, что для исключения перегрузки системы избирательный фильтр можно переключить на какой-нибудь другой сенсорный канал.

Модель с фильтрацией действительно выглядит правдоподобной. Очевидно, что наша способность к обработке информации ограниченна. Чтобы извлечь смысл из того, что мы слышим, наш мозг должен настроиться на один тип импульсов (на

Рис. 3.8. Схема информационного потока, объединяющая взгляды, выраженные в различных современных теориях.

Включает элементы теории Бродбента, не оговоренные в тексте. Адаптировано из: Broadbent, 1958

Модели избирательного внимания 115

Модели избирательного внимания 117

ляло испытуемых быстро переключаться между каналами, что не характерно для обычного восприятия информации.

Более серьезное испытание теории фильтрации провела Энн Трейсман с коллегами; ее работу мы рассмотрим ниже.

Модель делителя (Трейсман)

Среди наиболее очевидных проблем модели фильтрации - обнаружение сенсорной информации (например, имени испытуемого) через игнорируемый канал. Морей (Moray, 1959) провел такой эксперимент и обнаружил, что примерно в трети всех случаев испытуемые замечали собственные имена, предъявляемые по игнорируемому каналу. Из повседневного опыта мы также знаем, что, сосредоточив внимание на одном сообщении, можно следить также и за другим. Родитель может быть поглощен церковной проповедью, слышной на фоне воплей из детской. Благая весть хорошо слышна, и крик детей не беспокоит умиротворенного прихожанина. Но как только его собственный ребенок издает малейший шепот, он будет воспринят не менее отчетливо, чем трубный зов. Надо отдать должное Бродбенту: в первоначальном варианте теории он полагал, что избирательный фильтр допускает восприятие одного-двух 'наиболее вероятных' (то есть тех, которые возможны в данном контексте) слов через игнорируемый канал.

Внимание, сознание и подпороговое восприятие

Многие теории внимания затрагивают две спорные проблемы: 1 ) проблему сознания и 2) подпороговое восприятие, или воздействие стимулов, очевидно, достаточно сильных, чтобы быть выше физиологического порога, но не осознаваемых. Как мы уже узнали, современные модели внимания фокусируются на том, где происходит селекция информации: Многим из этих теорий свойственно представление ртом, что люди не осознают сигналы на ранних этапах обработки информации, но после принятия решения определенного типа или селекции передают некоторые из сигналов для дальнейшей обработки. В значительной степени вдохновленные работами Зигмунда Фрейда, Психологи в течение больше чем столетия интересовались дихотомией сознания и подсознания. Проблема в принятии фрейдовских характеристики дихотомичного разума (особенно бихевиористами) состоит в том, что этот теоретический вопрос испытывает недостаток объективного обоснования. Однако эксперименты когнитивных психологов, а также проведенные психоаналитиками исследования отдельных случаев подтвердили представление о дихотомичном разуме. Вопрос о способности восприятия подпороговых раздражителей проблематичен и для многих экспериментальных психологов, которые расценивают его как относящийся к психологии колдовства. Как мы можем 'слышать', не слыша? Тем не менее исследования внимания ясно показывают, что можно сохранить проигнорированную информацию. Тема подпорогового восприятия близко связана с эффектом предварительной подготовки, при котором предъявление слова, например, облегчает узнавание связанного с ним слова без какого-либо осознания этого процесса. Кроме того, несколько исследований (Underwood, 1976, 1977; Philpott & Wilding, 1979) показали, что подпороговые раздражители могут влиять на узнавание последующих стимулов. Таким образом, отмечается некоторое влияние подпороговых раздражителей.

118 Глава 3. Восприятие и внимание

Рис. 3.9. Избирательное слушание:

а- гипотеза об ограничении перцептивных возможностей; б - гипотеза об ограничении возможности реагирования. Адаптировано из: Treisman & Geffen, 1967

Чтобы объяснить, как испытуемым иногда удается слышать собственные имена, предъявляемые им через несопровождаемый вниманием канал, Морей предположил, что какой-то анализ должен осуществляться перед фильтром. Трейсман возражала, утверждая, что в 'словаре' (или хранилище слов) испытуемого некоторые слова имеют более низкий порог активации. Так, 'важные' слова или звуки (вроде собственного имени или характерного плача своего ребенка) активируются легче, чем менее важные сигналы. Ее модель во многом напоминает модель Бродбента, но при этом может объяснить эмпирические данные, полученные Мореем.

Мы помним, что в модели Бродбента один канал выключается, когда внимание направляется на другой канал. В работе Трейсман наиболее примечателен эксперимент, в котором испытуемых просили следить за сообщением, подаваемым на одно ухо, в то время как смысловые части фразы предъявлялись то на одно ухо, то на другое. Например, сообщение: 'Это дом понять слово' предъявлялось в правое

Модели избирательного внимания 119

Зрительное внимание 121

И Трейсман, и Джулеш выдвигают гипотезу, что в зрительном внимании работают два различных процесса. На первой стадии (рис. 3.11) протекает процесс предвнимания (своего рода составление общей карты образа), при котором сканируется данная область, и происходит быстрое обнаружение главных особенностей объектов, таких как размер, цвет, ориентация и движение, если они имеются. Затем, по Трейсман, различные характеристики объекта кодируются в специфических картах свойств, которые расположены в различных частях коры.

Со времени формулировки Бродбентом в 1950-х годах первоначальной концепции внимания, которая не только повлияла на целое поколение исследовате-


Рис. 3.11. Модель стадий визуального восприятия и внимания.

Первоначально некоторые основные свойства визуальной картины (цвет, ориентация, размер и расстояние) кодируются в отдельных, параллельных путях, которые образуют карты свойств. Эти карты объединены в карту владельца. Сосредоточенное внимание тогда привлекает информацию от карты владельца, чтобы анализировать подробно особенности, связанные в отобранной области образа. Источник: Treisman, 1988

122 Глава 3. Восприятие и внимание

Резюме 127


Рис. 3.12. Зоны коры мозга человека, активируемые при внимании.

Зоны внимания изображены в виде закрашенных фигур на латеральной (снаружи) и медиальной (поперечное сечение) поверхностях правого и левого полушарий. Видно, что теменные доли (закрашенный квадрат) входят в зону внимания, правые передние доли связаны с состоянием бодрствования; ромбы показывают переднюю часть зоны внимания. Овал и круг указывают зоны обработки слова, связанной с его зрительной формой (эллипс) и семантическими ассоциациями (круг)

щи ПЭТ указывают также на то, что в определенных типах внимания задействованы также другие зоны (рис. 3.12). Каждая из обозначенных областей мозга участвует в избирательном внимании различными способами, и чтобы полностью понять роль мозга в процессах внимания, необходимо рассмотреть тему сознания. Текущее представление о роли мозговой коры в процессах осознания и внимания сводится к тому, что система внимания продуцирует содержание сознания точно так же, как другие части мозга, например зрительная система, и организует обработку сенсорной информации, например способ восприятия видимого мира.

Резюме

1. Когнитивные психологи интересуется восприятием, потому что познание, как предполагается, является последствием внешних событий, на сенсорное обнаружение влияет предыдущий опыт, а знание о сенсорном опыте может рассказать нам о том, как происходит абстрагирование информации на когнитивном уровне.

2. Ощущение связано с отношениями между физическим миром и его обнаружением через сенсорную систему, в то время как при восприятии в интерпретацию сенсорных сигналов включается познание более высокого порядка.

ГЛАВА 4. Распознавание паттернов

Низшая форма мышления - это простое опознание. Высшая - это глубокая интуиция человека, видящего всякую вещь как часть некоторой системы.

Платон

 

Каковы главные проблемы восприятия паттернов ?

Что является конструктивным восприятием и прямым восприятием? Приведите несколько примеров иллюзий и объясните их.

Что такое гештальт-психология и как она объясняет восприятие? Приведите несколько примеров канонических перспектив.

Каковы главные особенности следующих идей о распознавании паттернов: сравнение с эталоном, теория геонов, подетальный анализ и прототипное сравнение?

Что такое предварительная подготовка и почему она считается важной в современной когнитивной психологии?

Как эксперты (например, шахматные гроссмейстеры) организовывают зрительные паттерны?

 

Какие уже знакомые вам объекты вы сегодня видели? Если вы похожи на большинство людей, количество виденных и опознанных вами объектов огромно. А теперь ответьте на более сложный вопрос: как вы смогли быстро и точно распознать так много объектов?

Удивительным свойством восприятия является его способность опознавать знакомые паттерны сенсорной информации. Благодаря этому свойству мы можем узнать старого знакомого среди моря лиц, по нескольким нотам определить всю музыкальную пьесу, можем прочитать слова, наслаждаться вкусом марочного вина или восхищаться запахом розы. Когнитивная система, как правило, отличается тем, что работает слаженно, быстро и без особых усилий. В повседневной жизни мы постоянно распознаем паттерны, однако мы лишь недавно пришли к пониманию когнитивных структур, лежащих в основе их распознавания. Как, например, вы узнаете вашу бабушку? Неужели при помощи 'эталона бабушки', не совпадающе' го больше ни с какими бабушками? Или у вас есть прототип бабушки, очень схематичный, но тем не менее позволяющий вам узнать ее и когда она надевает очки, и даже когда у нее другая прическа? ('А, бабуля, еле узнал тебя!') Или вы быстро сканируете ее черты и сверяете каждый элемент со списком 'главных черт моей бабушки'? Хотя дальше мы будем говорить только о распознавании зрительных паттернов, другие виды 'паттернов' - слуховые, тактильные и т. д. - тоже влияют на наше поведение, но они гораздо меньше изучены, чем зрительные, и данная глава отражает это неравенство. Как мы увидим, даже самое обычное распознавание паттернов включает сложное взаимодействие ощущения, восприятия, КВП, ДВП и когнитивного поиска с целью идентификации стимулов. Хотя распознавание объекта - довольно сложный процесс, оно более или менее точно осуществляется за доли секунды. На основе лабораторных исследований и здравого смысла мы имеем определенное представление о распознавании паттернов. Оно включает следующие человеческие способности: 

Способность

 

Пример

 

Распознавать знакомые паттерны быстро и с высокой степенью точности

Оперировать незнакомыми объектами

Мы легко узнаем лица друзей, интерьер своего дома и дорожные знаки

Даже если мы никогда не видели необычную форму (например, букву А необычной формы), наша система зрительного восприятия может анализировать ее

Точно воспринимать объекты, которые расположены или вращаются под различными углами

Мы узнаем кофейную чашку, даже если она перевернута вверх дном

Идентифицировать частично скрытые или замаскированные различным 'шумом' объекты

Мы заключаем, что скрытые части объектов существуют, как в случае скрытых за кадром части туловища и ног телерепортеров

Быстро, субъективно легко и автоматически распознавать паттерны

Мы двигаемся через мир, формы и объекты которого постоянно изменяются, и все же мы быстро и без особых усилий обрабатываем эту информацию

132 Глава 4. Распознавание паттернов

Теории восприятия

Психологи, изучающие восприятие, разработали две основные теории восприятия мира людьми. Согласно первой - теории конструктивного восприятия, - люди 'конструируют' воспринимаемые образы, активно отбирая стимулы и объединяя ощущения с воспоминаниями. Согласно второй - теории прямого восприятия, - восприятие заключается в прямом приобретении информации из окружающей среды, Сначала рассмотрим позицию конструктивистов.

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 прошло

Теории восприятия 133

142 Глава 4. Распознавание паттернов

Рис. 4.5. Канонический вид чашки и блюдца

Одно из теоретических объяснений общности канонических перспектив состоит в том, что через общий опыт восприятия объектов мы создаем постоянные воспоминания наиболее репрезентативного вида объекта, сообщающего наибольшее количество информации о нем. Таким образом, исследования канонических перспектив предоставляют нам информацию о восприятии формы, но они гораздо больше говорят об обработке информации, формировании прототипа (или типичных репрезентациях объектов в памяти), структуре мышления и, в упомянутом выше примере с чашкой и блюдцем, эффективности коммуникации. Мы храним понятия об общих классах объектов и используем своего рода зрительную стенографию, чтобы рассказать другим о наших впечатлениях.

Рис. 4.6. Чашка и блюдце - вид сверху

Канонические перспективы 143

Экспериментальные данные подтвердили эти выводы. Палмер, Рош и Чейз (Palmer, Rosch & Chase, 1981) делали серии фотографий обычных объектов в различных ракурсах (рис. 4.7). Испытуемые оценивали типичность этих ракурсов и степень знакомства с ними. Во второй части эксперимента испытуемым показывали фотографии лошади и других объектов (например, фотоаппарата, автомобиля, фортепьяно и т. д.), которым была дана подобная оценка, и просили назвать объекты как можно быстрее. Неудивительно, что канонические виды были идентифицированы быстрее всего; при этом время реакции увеличивалось по мере увеличения степени отличия изображения от канонического. Также следует отметить, что зрительная система все же работает достаточно эффективно, даже оценивая не вполне 'совершенные' фигуры.

Есть несколько возможных причин того, что время реакции обычно больше для картин, отступающих от канона.

1. Меньшее количество деталей объекта попадают в поле зрения. Посмотрите на вид сзади на рис. 4.7. Сколько частей тела лошади вы можете видеть, смотря на нее сзади? Не очень много. (И кто знает, о чем бы вы подумали, если бы вам показали эту фотографию.)

2. Лучший (канонический) вид (фигура в верхнем левом углу) - тот, который мы видим наиболее часто. Мы 'видим' пишущие машинки, стулья, автомобили, телефоны и лошадей в одном ракурсе чаще, чем в других, и поэтому этот вид нам более привычен.

Рис. 4.7. Двенадцать видов лошади, используемых в эксперименте Палмера, Роша и Чейза (Palmer, Rosch & Chase, 1981 ), со средними оценками 'хорошей фигуры'

144 Глава 4. Распознавание паттернов

Теория геонов

Существует альтернатива жесткой модели сравнения с эталоном, требующей бесчисленных миллионов форм для сравнения с ними повседневных образов мира. Она предполагает, что человеческая система обработки информации имеет ограниченное число простых геометрических 'базисных элементов', которые могут быть применены к сложным формам. Одна из подобных теорий, также имеющая некоторое сходство с подетальным анализом (мы рассмотрим его далее в этой главе), была сформулирована Ирвингом Бидерманом из Университета Южной Калифорнии. Представления Бидермана о восприятии формы основаны на понятии геон (сокращение от 'геометрические ионы'). Согласно этой концепции, все сложные формы состоят из геонов. Например, чашка составлена из двух геонов: цилиндра (емкость для воды) и эллипса (ручка). (Примеры геонов и объектов приведены на рис. 4.9.) Теория геонов, как ее сформулировал Бидерман (Biederman, 1985, 1987, 1990; Biederman & Cooper, 1991; Biederman & Gerhardstein, 1993; Cooper & Biederman, 1993), предполагает, что распознавание объекта, например телефона,

Ирвинг Бидерман продвинул наше понимание распознавания объекта с помощью новаторских экспериментов и теорий, особенно теории геонов

Сравнение с эталоном 149


Рис. 4.9. Геоны и объекты.

Объекты представлены как конфигурации геонов, являющихся простыми зрительными объемными фигурами. Источник: Biederman, 1990

чемодана или еще более сложных форм, состоит из распознавания по компонентам, при котором в сложных формах обнаруживаются простые формы. Геоны - это 24 особые формы, и, подобно буквам алфавита, они образуют определенную систему. При объединении они формируют более сложные формы, так же как буквы, из которых составлены слова на этой странице. Число различных форм, которые могут быть получены путем объединения первичных форм, является астрономическим. Например, три геона, расположенных во всех возможных комбинациях, дают 1,4 млрд трехгеонных объектов! Однако мы используем только часть из возможного числа сложных форм. Бидерман считает, что мы используем приблизительно 30 тыс. сложных форм, из которых мы имеем названия только для 3 тыс.

Теорию геонов можно проверить, например, с помощью упрощенных форм, как показано на рис. 4.10. Какую из этих фигур (а или 6) легче идентифицировать?

На этой иллюстрации у простого объекта удалено 65 % контура. У чашки слева (а) удалены середины отрезков, что все же позволяет наблюдателю видеть, как связаны основные отрезки. У чашки справа (б) удалены части отрезков вершин, включая основные углы, связывающие отрезки друг с другом. Бидерман предъявлял испытуемым объекты такого типа на 100 мс. Он обнаружил, что при удалении частей соединяющих линий (я) испытуемые правильно идентифицировали объект

Рис. 4.10. У чашки было удалено 65 % линий контура, относящихся либо к середине отрезков

(а), либо к вершинам (б). Источник: Biederman, 'Human Image Understanding: Recent Research and a Theory' in Computer Vision, Graphics and Image Processing, 1985, 32, 29-73. Copyright 1985 by Academic Press. Воспроизведено с разрешения

150 Глава 4. Распознавание паттернов

1 Хьюбель и Визель в 1981 году разделили Нобелевскую премию со Сперри.

154 Глава 4, Распознавание паттернов


Рис. 4.14. Записи движений глаз испытуемого при разглядывании картины (слева вверху).

Траектория 1 получена, когда испытуемый рассматривал картину произвольно. Последующие траектории получены после того, как испытуемого просили оценить экономическую состоятельность изображенных людей (траектория 2); их возраст (3); предположить, что они делали, перед тем как пришел 'посетитель' (4); запомнить их одежду (5); запомнить положение людей и объектов в комнате (6) и оценить, как долго 'посетитель' не видел эту 'семью' (7). Источник: Yarbus, 1967

Прототипное сравнение 155

Резюме

1. Существует несколько теоретических подходов к объяснению способности человека идентифицировать и обрабатывать зрительные паттерны: гештальтпсихология, принципы обработки информации 'снизу вверх' и 'сверху вниз', сравнение с эталоном, подетальный анализ и прототипное сравнение.

2. Гештальт-психологи предположили, что восприятие зрительных паттернов организуется по принципам близости, сходства и спонтанной организации.

3. Опознание паттерна может начинаться с описаний его частей, которые затем суммируются (обработка 'снизу вверх'), или с выдвижения наблюдателем гипотезы, позволяющей опознать паттерн в целом, а затем - его составные части (обработка 'сверху вниз').

4. Эксперименты показывают, что на восприятие объекта значительно влияют гипотезы, определяемые контекстом.

5. Идея сравнения с эталоном предполагает, что распознавание паттерна происходит в случае точного совпадения сенсорного стимула с соответствующей внутренней формой. Эта идея имеет теоретическое и практическое значение, но не может объяснить многие сложные когнитивные процессы, такие как способность правильно опознавать малознакомые формы и фигуры.

6. Принцип подетального анализа гласит, что распознавание паттернов происходит только после того, как стимулы будут проанализированы по их элементарным компонентам. Эта гипотеза подтверждается результатами неврологических и поведенческих экспериментов.

7. Гипотеза формирования прототипов утверждает, что восприятие паттерна происходит в результате сравнения стимулов с абстракциями, хранящимися в памяти и служащими в качестве идеальных форм, с которыми сравниваются стимульные паттерны. В теории прототипов предложены две модели: модель центральной тенденции, согласно которой прототип представляет собой среднее из набора образцов; и модель частоты признаков, согласно которой прототип представляет собой некую форму или результат суммирования наиболее часто встречающихся признаков.

Рекомендуемая литература 167

8. Распознавание зрительных образов человеком включает зрительный анализ на входном этапе и хранение информации в долговременной памяти.

Рекомендуемая литература

Большая часть работ, рекомендованных к главе 3, существенны и для этой главы. Упомянем также книгу Рида 'Психические процессы при распознавании паттернов' (Psychological Processes in Pattern Recognition), сборник под редакцией Хамфри 'Понимающее зрение' (Understanding Vision) книгу Мерча 'Зрительное и слуховое восприятие' (Visual and Auditory Perception), а также работу Макберни и Коллинза 'Введение в ощущение/восприятие' (Introduction to Sensation/Perception). Книга Рока 'Логика восприятия' (The Logic of Perception) является важным дополнением к литературе на данную тему. В Psychonomic Bulletin & Review ( 1995) опубликована превосходная статья Лешера по иллюзорным контурам.

ГЛАВА 5. Сознание

Что-то в теме сознания заставляет людей верить, подобно Белой Королеве в книге 'Через зеркало', в шесть невозможных вещей перед завтраком. Действительно ли большинство животных не обладают сознанием - являются лунатиками, зомби, автоматами? Разве собака не имеет ощущений, не испытывает привязанности, не переживает эмоции? Если ее уколоть, разве она не чувствует боль? Действительно ли Моисей не мог попробовать соль и смотреть на занятия сексом или наслаждаться ими? Неужели дети учатся делать что-то неосознанно так же, как они приобретают привычку носить бейсбольную кепку задом наперед?

Стивен Пинкер

 

Что вы осознаете в данный момент? Определите понятие 'сознание'. Сравните ваше определение с определением, предложенном в этом учебнике.

Какие важные исторические события повлияли на современные исследования сознания?

Что такое 'подготавливающий стимул' и как исследования предварительной подготовки помогают нам понять сознательные и подсознательные процессы?

В чем различия между эксплицитной и имплицитной памятью?

Как можно изучать сознание с научной точки зрения?

Каковы стадии сна? Назовите некоторые теории сознания.

Какую функцию выполняет сознание в повседневной жизни, а также в существовании человека как биологического вида?

 

История изучения сознания 169

Я всегда помнил о тебе.

Вилли Нельсон

Тема сознания, когда-то центральная в психологии, а затем отвергнутая как ненаучная, теперь снова популярна. Она не может так просто исчезнуть, и на то есть серьезные причины. Мы проводим большую часть жизни в бодрствующем состоянии, занимаясь сознательной деятельностью, и даже во время сна мы слышим 'шепот сознания'. В противном случае как бы мы могли пробудиться, реагируя на крик своего ребенка, или вскочить от ковша холодной воды, выплеснутого в лицо? Когда мы полностью приходим в сознание после глубокого сна, по всему мозгу отмечается массивное изменение электрической активности; быстрые, маленькие и несимметричные волны свойственной состоянию бодрствования ЭЭГ заменяют большие, медленные и правильные возвышения и впадины ЭЭГ глубокого сна. Вместе с тем мы, люди, начинаем испытывать богатое разнообразие сознательных переживаний: цвета и звуки, чувства и запахи, образы и мечты, богатое зрелище повседневной действительности. Поскольку эти сообщения сознательного опыта так хорошо синхронизированы с мозговой активностью, психологи заключают, что они отражают одну и ту же основную реальность - реальность бодрствующего сознания. Мы начинаем эту главу со следующего определения:

Сознание - это осведомленность о внешних и когнитивных явлениях, таких как образы и звуки мира, воспоминания, мысли, чувства и телесные ощущения. Согласно этому определению, сознание имеет две составляющие:

 Сознание включает понимание внешних стимулов. Например, вы можете внезапно осознать песню птицы, острую зубную боль или заметить старого друга.

 Сознание также включает знание о психических явлениях - мыслях, приходящих из воспоминаний. Например, вы могли бы подумать о названии птицы, номере телефона вашего дантиста или о пицце, которой вы залатали рубашку друга.

Эти внутренние, часто личные мысли так же важны для определения 'кто мы такие и что мы думаем', как и внешние стимулы. В течение дня все мы имеем несметное число сознательных переживаний, вызванных образами и звуками мира, а также немыслимое количество внутренних сознательных переживаний, вызванных сокровенными мыслями, которые говорят нам о наших личностных реакциях и чувствах.

Какая, мысль находится сейчас в вашем сознании? Каков ее источник? Знает ли кто-то еще о ваших мыслях? Вы когда-либо скрывали свои мысли от других людей? Если да, то почему? Подобные вопросы заставляют нас всегда помнить о сознании.

История изучения сознания

Никто не регистрировал ранние этапы эволюции, но если бы существовал такой летописец, вероятно, он наблюдал бы развитие сознания в самом начале возникновения психической жизни развивающихся существ. Кроме того, интерес к теме сознания был близко связан с основополагающими для человека вопросами, на-

170 Глаdа 5. Сознание

174 Глава 5.. Сознание

эксплицитной памяти. Если вам покажут целый рисунок, а затем - очень фрагментарный и попросят идентифицировать его, вы сможете узнать изображение быстрее, чем в случае, если бы вам не показали подготавливающий стимул. Однако вы, вероятно, не осознаете влияния подготавливающего стимула. Или же попробуйте выполнить следующее задание: посмотрите на фрагментированное слово

p_y_h_d_l_c.

Что это за слово? Ответ сам возникает в вашем сознании (имплицитно)! Но если вы попросите решить эту задачу друга, который не был предварительно подготовлен к ней чтением слова 'психоделик' несколько абзацев выше, вполне вероятно, что время решения будет значительно большим. Проверьте сами.

Использование подготавливающих стимулов, которые активизируют умственные ассоциации на подсознательном уровне, стало популярным в психологии 1980-х и 1990-х годов (см. превосходный обзор в книге: Roediger & McDermott, 1993). Казалось, что нельзя взять в руки журнал по экспериментальной психологии, не обнаружив в нем новой информации на эту тему. Теперь те, кто с увлечением засовывал голову человека в 'магнит' (как нежно называют установку для ОМР), начинают замечать более изящную структуру разума - сознание1.

Исследования с подготавливающими стимулами

Уже в 1970-е годы когнитивные психологи начали исследовать влияние кратковременно предъявленных слов на последующее узнавание других слов (Meyer & Schvaneveldt, 1971, 1976; Meyer, Schvaneveldt & Ruddy, 1974a) и при этом невольно затронули проблему, которая пока еще не вполне понятна. Экспериментальная парадигма этих ранних исследований была достаточно проста, она не претерпела существенных изменений и до сих пор. Испытуемому показывают слово, например КОЛЛЕДЖ, и затем показывается связанное с ним слово, например УНИВЕРСИТЕТ. После этого его просят как можно быстрее идентифицировать второе слово. Другому испытуемому показывают слово типа ЖЕЛЕ и затем просят идентифицировать слово УНИВЕРСИТЕТ. Если испытуемый предварительно подготовлен словом КОЛЛЕДЖ, он идентифицирует слово УНИВЕРСИТЕТ быстрее, чем при предварительной подготовке словом ЖЕЛЕ (если он не учится в Йельском университете или Университете Джелли-Бин).

Вопрос стал еще более сложным, когда Ричард Нисбетт и Ли Росс (Nisbett & Ross, 1980) из Мичиганского университета использовали другой тип подготавливающего стимула в социально-психологическом эксперименте, который включал предъявление испытуемым связанных друг с другом слов, например ОКЕАН и ЛУНА. Затем, когда их просили сообщить свободные ассоциации (термин, ставший популярным благодаря Зигмунду Фрейду и его ученикам), вызываемые этими словами, испытуемые не знали, почему они называли определенные слова. В нашем примере человек мог дать ответ 'моющее средство' и так прокомменти-

1 Это утверждение верно, если принять во внимание стремления многих исследователей мозга, которые активно ищут 'центры сознания', однако не склонны к глубоким размышлениям. Они похожи на незадачливого любовника, который 'ищет любовь не в том месте', так как сознание (и другие высшие когнитивные процессы) может быть настолько широко распределено в мозге, что поиск 'центров' действительно может стать трудновыполнимой задачей.

Когнитивная психология и сознание 175


Рис. 5.1. Демонстрация подпорогового восприятия. Одной группе людей на короткое время предъявляют изображение мальчика

(а). Второй группе на такое же время предъявляют другое изображение мальчика (б). Время предъявления настолько мало, что у испытуемых не остается никаких сознательных воспоминаний о содержании рисунков. Затем испытуемым показывают изображение мальчика (а), которое представляет собой нейтральный рисунок, и просят воспроизвести его и определить характер мальчика. Выявляется тенденция оценивать мальчика на рисунке В как обладающего либо плохим, либо хорошим характером в зависимости от того, какой подготавливающий стимул видел испытуемый. Хотя подобные результаты наблюдаются не всегда, есть достаточное количество доказательств влияния предварительной подготовки, когда испытуемые не осознавали характера подготавливающего стимула, и эти данные подтверждают идей подпорогового восприятия

ровать его: 'Моя мама при стирке использует порошок "Тайд"1'. Теперь становится ясно, что подготавливающие стимулы влияют на последующие действия, даже когда испытуемый не осознает этого. Подобные исследования навели на мысль о возможности подпороговой подготовки, то есть влияния подготавливающих стимулов ниже сенсорного порога, или уровня осознания. По этой теме были опубликованы результаты нескольких интересных экспериментов.

Рисунок 5.1, иллюстрирующий подпороговую подготовку, основан на исследованиях, проведенных мною в Англии (см. следующий раздел) на студентах в ауди-

1 Tide (англ.) - прилив и отлив. - Примеч. перев.

176 Глава 5. Сознание

Сознание как научный конструкт 181

этот раздел, мы можем отметить следующее: с точки зрения процедуры мы видим, что экспериментальные исследования структур мозга оказали непосредственное влияние на понимание состояния пациентов с амнезией. С психологической точки зрения мы получили дополнительные доказательства того, что существуют по крайней мере два типа памяти. Наконец, некоторые типы памяти, по-видимому, предполагают сознательное припоминание, тогда как другие этого не предполагают. Таким образом, ряд тщательно организованных исследований как в экспериментальной, так и в клинической психологии продемонстрировали, что роль сознания слишком важна, чтобы ее игнорировать.

Сознание как научный конструкт

Джордж Мандлер (Mandler, 1984) указал, что как ученые, имеющие дело с объективными фактами, мы наблюдаем только отчеты, которые дают люди о своем сознательном опыте. Из этого следует, что ваш субъективный отчет об осознаваемом явлении может не быть тем же самым, что и мой. (Когда вы говорите: 'Я люблю смотреть телепередачу "В субботу вечером"', - я предполагаю, что ваша эмоциональная реакция на эту передачу отличается от той, которую вы описываете, говоря: 'Я люблю заниматься сексом с моим партнером'.) С другой стороны, мы действительно делаем заслуживающие доверия выводы о переживаниях человека, основываясь на таких сообщениях; иначе наш мир был бы еще более хаотичным и человеческое общение отличалось бы неопределенностью.

При изучении восприятии мы всегда рассматриваем вербальные сообщения как описания сознательного опыта. Мы знаем, что сообщения о восприятии соответствуют обостренной чувствительности к множеству физических стимулов. Целые области исследований зависят от этого метода. Заключения о подсознательных процессах также могут быть сделаны на основании объективных наблюдений, хотя люди не могут преднамеренно действовать в соответствии с ними. Самый простой пример - множество воспоминаний, которые в настоящее время не осознаваемы. Вы можете вспомнить сегодняшний завтрак. Но что происходило с этой информацией, прежде чем вы вспомнили о ней? Она все же была представлена в нервной системе, хотя и не осознавалась, в этом-то и состоит проблема. По какой команде мозга невидимое становится видимым? Например, подсознательные воспоминания могут влиять на другие процессы, хотя мы и не осознаем этого. Если сегодня на завтрак вы пили апельсиновый сок, завтра вы можете пить молоко, даже не вспомнив о сегодняшнем соке.

Мы можем собрать данные о подсознательных репрезентациях привычных стимулов, информации до и после воспоминания, автоматических навыках, имплицитном научении, правилах синтаксиса, воспринимаемой без участия внимания речи, предполагаемом знании, подсознательной обработке входящей инфомадии и многих других явлениях. Исследователи все еще спорят об отдельных деталях некоторых из них, но общепризнанно, что при наличии достаточного количества доказательств можно сделать заключение о неосознанных репрезентациях. Важно воспринимать и осознанные, и неосознанные репрезентации как гипотетические конструкты, поскольку лишь тогда мы сможем рассматривать сознание как некую

182 Глава 5. Сознание

Таблица 5.1. Некоторые хорошо изученные полярности сопоставимых феноменов сознания и подсознания

Связаны с сознанием

Связаны с подсознанием

1.

Эксплицитное познание

1.

Имплицитное познание

2.

Непосредственная память

2.

Долговременная память

3.

Новые, информативные и значимые

3.

Привычные, предсказуемые и незначимые

 

стимулы

 

стимулы

4.

Входящая информация сопровождается вниманием

4.

Входящая информация

не сопровождается вниманием

5.

Информация в фокусе внимания

5.

Информация на периферии внимания (например, знакомая информация)

6.

Декларативная память

6.

Процедурная память

7.

Надпороговая стимуляция

7.

Подпороговая стимуляция

8.

Процессы, требующие сознательных усилий

8.

Спонтанные/автоматические процессы

9.

Запоминание

9.

Знание

10.

Доступная информация

10.

Недоступная информация

11.

Стратегический контроль

И.

Автоматический контроль

12.

Последовательности структурированных стимулов

12.

Имплицитно изученные структуры

13.

Неповрежденная ретикулярная формация и интраламинарные ядра

13.

Поражение ретикулярной формации и интраламинарных ядер

14.

Повторение информации в рабочей памяти

14.

Отсутствие повторения информации в рабочей памяти

15.

Ходьба и мечтания

15.

Глубокий сон, кома, успокоение

16.

Эксплицитные умозаключения

16.

Автоматические умозаключения

17.

Эпизодическая память

17.

Семантическая память

18.

Аутоноэтичная память (Тульвинг)

18.

Ноэтичная (понятийная) память

Сознание как научный конструкт 183

Современные теории сознания 187

Современные теории сознания

Мы ознакомимся с небольшой группой ранних теорий, созданных для объяснения различных аспектов сознательного опыта.

Модель отдельных взаимодействий и сознательного опыта Шактера

Возрастающее количество доказательств разобщенности нейропсихологической обработки и сознания, особенно касающихся имплицитной памяти и анозогнозии (неспособности осознать свои недостатки в когнитивной сфере), привело Шактера к созданию модели отдельных взаимодействий и сознательного опыта (Dissociable Interactions and Conscious Experience - DICE). 'Основная идея модели DICE... состоит в том, что процессы, которые опосредствуют сознательную идентификацию и узнавание, то есть феноменальное осознание в различных областях, нужно строго отделять от модульных систем, работающих с лингвистической, перцептивной и другой информацией' (Schacter, 1990). На рис. 5.5 показаны основные компоненты модели DICE.

В этой модели после обработки информации происходит смена систем или модулей и в результате остается перцептивный продукт - некая энграмма в нашем мозге. Шактер (Schacter, 1996) определяет энграммы как 'кратковременные или долговременные изменения в мозге, являющиеся результатом кодирования и опыта' (р. 58). Нейроны мозга регистрируют событие, усиливая связи между группами нейронов, участвующих в кодировании этого события. Каждая часть мозга специализируется на отдельных видах сенсорных явлений. Например, затылочная доля ответственна за визуальные переживания; слуховая кора - за обработку звука и т. д., как описано в главе 2.

Рис. 5.5. Схематическое описание DICE-модели отдельных взаимодействий и сознательного опыта (Schacter, 1987)

188 Глава 5. Сознание

192 Глава 5. Сознание

Функции сознания

Уильям Джемс писал, что 'подробности распределения сознания, насколько мы знаем, указывают на его эффективность' (James, 1890/1983). Если сознание - главное средство биологической адаптации, оно может иметь не одну, а несколько функций. Кровь доставляет кислород и глюкозу ко все клеткам тела, убирает ненужные продукты обмена веществ, обеспечивает канал для распространения гормонов, переносит лимфоциты, играет роль в регуляции температуры тела и т. д. Фундаментальное средство биологической адаптации обычно имеет множество функций. Данные указывают на существование по крайней мере нескольких функций осознанных переживаний. Ниже мы приводим некоторые из них.

Определение значения и контекста. Связывая общую входящую информацию с ее контекстом, система, лежащая в основе сознания, определяет значение стимула и устраняет двусмысленность его восприятия и понимания.

Адаптация и научение. Чем больше новой информации, к которой должна адаптироваться нервная система, тем большее участие сознания требуется для успешного научения и решения проблемы.

Контроль приоритетов и доступа к информации. Механизмы внимания осуществляют избирательный контроль над тем, что поступает в сознание. Сознательно связывая определенное явление с целями высшего уровня, мы можем поднять его приоритетность, делая его чаще осознаваемым и поэтому увеличивая вероятность успешной адаптации к нему. Убеждая курильщиков, что на первый взгляд безобидный акт прикуривания опасен для жизни в долгосрочной перспективе, медики заставили курильщиков более осознанно относиться к курению и создали возможность для более творческого решения проблемы.

Выбор и контроль умственных и физических действий. Сознательные цели могут активизировать подцели и моторные системы для организации и выполнения произвольных действий.

Принятие решений и исполнение. Хотя общее рабочее пространство - это не исполнительная система, доступ к общему рабочему пространству создает возможность для управления любой частью нервной системы, что подтверждается необыкновенным диапазоном популяций нейронов, которыми может управлять осознаваемая биологическая обратная связь. Когда автоматические системы не могут принять решение в каждой точке выбора в потоке действий, сознательный выбор помогает задействовать источники знания, способные помочь принять надлежащее решение. В случае колебаний мы можем сделать цель осознанной, чтобы привлечь широкий круг ресурсов сознания и подсознания, помогающих или препятствующих достижению цели.

Обнаружение ошибок и редактирование. Сознательные цели и планы контролируются подсознательными системами правил, обычно прерывающими действие при обнаружении ошибок. Хотя мы часто осознаем свои ошибки, детальное описание того, что делает ошибку ошибкой, почти всегда не осознаваемо.

Рефлексия и самоконтроль. Через сознательную внутреннюю речь и воображение мы можем размышлять над нашими осознанными и неосознанными действиями и до некоторой степени управлять ими.

Резюме 193

194 Глава 5, Сознание

Рекомендуемая литература

В банках данных на тему 'сознание' имеется более 10 тыс. ссылок, так что заинтересованному читателю, вероятно, придется потратить всю жизнь, чтобы осилить эту литературу. Моя задача состоит в том, чтобы сузить число источников за счет исключения некоторых из них. Я рекомендую несколько общих работ, включая новую книгу Баарса 'В театре сознания: рабочее пространство разума' (In the theatre of Consciousness: The Workspace of the Mind) и книгу Деннетта 'Объясненное сознание' (Consciousness Explained). Также рекомендую более раннюю книгу Баарса 'Когнитивная теория сознания' (A Cognitive Theory of Consciousness). К более специализированным источникам относится книга 'Когнитивная нейронаука' (под общей редакцией Газзаниги) ( The cognitive Neurosciences), особенно раздел XI 'Сознание', отредактированный Дэниелом Шактером. Лауреат Нобелевской премии Фрэнсис Крик написал книгу 'Удивительная гипотеза: научный поиск души' (The Astonishing Hypothesis: The Scientific Search for the Soul), которая пробудит даже наиболее глубоко спящие клетки мозга. Можно упомянуть много хороших книг и статей выдающихся авторов, но я рекомендовал бы работы Кинзберна, Сирла (для ознакомления с противоположной точкой зрения), Поля и Патрисии Черчленд, Вайскранца, Московича, Сквайра и Шактера. Наконец, в книге под редакцией Солсо 'Науки о разуме и мозге в XXI столетии' (Mind and Brain Sciences in the 21st Century) вы найдете собрание статей таких выдающихся мыслителей XX века, как Карл Саган, Эндель Тульвинг, Эдвард Смит, Карл Прибрам, Генри Редиджер, Майкл Газзанига, Бернард Баарс, Майкл Познер, Ричард Томпсон и др., центральной темой которых является сознание.

ГЛАВА 6. Мнемоника и эксперты

Наша цивилизация всегда отмечала исключительных людей, чьи достижения в спорте, искусстве и науке значительно превосходят показатели остальной части населения.

Эрикссон, Крампс и Теш-Ремер

Вы когда-либо придумывали или использовали мнемоническую систему (например, для запоминания названий линий на партитуре и интервалов между ними - EGBDF и FACE)? Что это была за система? Действительно ли она была эффективной? Почему, на ваш взгляд, она способствовала запоминанию?

Каковы некоторые из обычно используемых мнемонических систем

и почему они работают?

Приведите несколько примеров экстраординарной памяти.

Каковы характеристики экспертов?

Какие неврологические и психологические исследования были проведены с участием Н. О. в качестве испытуемого?

Каковы определяющие принципы хорошей памяти и как она связана с долговременной памятью?

196 Глава 6. Мнемоника и эксперты

Люди давно интересуются памятью и ищут средства ее улучшения, на что есть серьезные основания. Успех, как его обычно понимают в бизнесе, юриспруденции, медицине, педагогике, музыке, спорте и межличностных отношениях, в значительной мере зависит от способности вспоминать определенную информацию. Многие люди извлекают выгоду из интереса человека к памяти, продавая курсы по развитию памяти и книги, которые обещают улучшить память за несколько 'несложных занятий'. Мы рассмотрим некоторые из этих систем.

Король из Техаса в паре с королем Полом Баньяном из Миннесоты

Моя семья, подобно многим другим, собиралась после обеда, чтобы поиграть в настольную игру или еще как-нибудь развлечься - в те дни мы еще не были одержимы бессмысленными телепрограммами, Интернетом или футболом. Одна очень 'низкотехнологичная' игра заключалась в нахождении парных карт из обычной колоды. Все карты раскладывались на столе рубашкой вверх. Игрок брал взятку, если находил две парные карты. Например, если вы брали короля и затем находили другого короля, вы забирали эти карты и продолжали выбирать пары, пока не попадалась несовпадающая карта.

С продолжением игры она становится более легкой, так как число оставшихся на столе карт уменьшается (что увеличивает статистическую вероятность успеха) и повышается осведомленность игрока о ранее открытых картах. Моя мать была специалистом в этой игре (как и во всех видах математических и вербальных игр), мои дети играли довольно хорошо, но я (человек, профессионально занимавшийся памятью!) обычно терпел досадные поражения. Однажды, став проигрывать слишком часто, я придумал схему, которая помогла мне подняться до уровня бронзового медалиста (эта уловка должна была улучшить мое материальное положение после того, как я переехал в Неваду, и была первой попыткой удачного использования теоретических знаний о памяти).

Мой прием, или 'мнемоническая система', базировался на идее, что память на предметы, людей, варианты, элементы, числа, слова, даты, карты или другие неупорядоченные частицы информации можно улучшить, если систематически организовывать информацию в определенную осмысленную схему.

Я нуждался именно в осмысленной схеме, или удобной мнемонике. Система, которая работала по крайней мере лучше, чем механическое запоминание карт и их местоположения, состояла в визуализации карт как помещенных на карту Соединенных Штатов, географию которых я знаю хорошо, и сортировке отдельных карт по определенным классам. Фигуры - король, королева и валет - образовывали одну группу, отличающуюся картинками, рангом и мастью. Тузы составляли другую группу; потому что они выделялись из остальных карт, их особое положение служило меткой для памяти (явление, названное эффектом фон Ресторффа). 'Пятерки' и 'десятки' образовывали другую категорию; 'семерки' были удачными картами; остальная же часть карт была грубо классифицирована на маленькие

Мнемонические системы 197

карты ('двойки', 'тройки', 'четверки') и большие карты ('шестерки', 'восьмерки', 'девятки'). Если 'девятку' открывали в верхнем правом секторе, я представлял ее как 'непослушную девятку из Нью-Йорка', а если другая 'девятка' (nine) обнаруживалась слева, это был 'золотоискатель (forty-niner) из Калифорнии'. Туз (асе) в центре, из Небраски, был 'первоклассной (асе) футбольной командой', а парная карта к ней из соседнего Канзаса была 'другой первоклассной командой'. Король из Миннесоты был 'королем Полом Баньяном', и когда другой король обнаруживался в Техасе... ну, вы уже поняли. Насколько хорошо работала эта схема? Если бы она оказалась неудачной, вы бы сейчас о ней не читали. Была ли она совершенной? Нет, но, давая мне небольшое преимущество при опоре на географические ассоциации, она была лучше (для данного пользователя), чем механическое запоминание.

Эта 'схема карточных шулеров' - лишь один пример того, как многие из нас используют приемы запоминания, чтобы улучшить память. Многие из этих организационных схем используются так быстро и естественно, что человек не осознает этого. Давайте рассмотрим некоторые из этих методов и когнитивные принципы, которые они иллюстрируют.

Мнемоника - это метод или способ, например рифма или образ, основанный на использовании знакомых ассоциаций для улучшения сохранения информации в памяти и ее припоминания.

В это определение включены три важные части: 1) использование знакомых ассоциаций; 2) хранение, или кодирование, информации; 3) припоминание сохраненной информации. Самые успешные методы помогают во всех трех отношениях. Сначала мы рассмотрим некоторые из обычных мнемонических приемов, затем обсудим интеллектуальные способности, участвующие в мнемонической деятельности, и, наконец, опишем некоторые случаи экстраординарной памяти. Глава заканчивается рассказом об экспертах - людях, имеющих выдающиеся способности в специальных областях.

Мнемонические системы

Существуют десятки систем, способствующих запоминанию, а в некоторых случаях и заменяющих память. Речи обычно читаются по бумажке, телевизионные ведущие полагаются на 'телешпаргалки' или телесуфлеров, продавцы получают товар со склада при помощи наглядных индексов, терапевты сверяют симптомы со справочником, а студенты даже составляют шпаргалки. Ораторы Древней Греции и Рима использовали прием, называвшийся 'метод размещения'; чтобы облегчить декламацию формальных молитв, верующие используют четки или молитвенные колеса; поколения американских индейцев, отправляя свои ритуалы и следуя своей философии, передавали истории, заученные наизусть, а устные народные сказания многих народов полны живых образов, способствующих запоминанию1.

1 Алекс Хейли, автор 'Корней', показал, насколько богаты образами многие из устных сказаний, сохранившихся в памяти его предков.

198 Глава 6, Мнемоника и эксперты

200 Глава 6. Мнемоника и эксперты

первое из ПВ-слов - это 'слон', то можно представить себе, что оно как-то связано с 'булкой' (помним: 'один - это булка') - и чем страннее будет эта связь, тем лучше будет эффект. В данном примере можно, например, вообразить 'слонбургер', то есть большого слона, втиснутого между половинками булочки. Если следующий ПВ-элемент - это 'лев', его можно связать со словом 'башмак', вообра-

Таблица 6.1. Мнемонические методы

Мнемоника

Характеристика

Пример

Размещение

Визуализировать ПВ-предметы по знакомым ориентирам

Чтобы запомнить королей и королев Англии, вообразите прогулку по университетскому городку. Ассоциируйте запоминаемую инфор-

 

 

мацию с заметными ориентирами. Например, с карильоном вы могли бы связать Генри VIII; со зданием XVIII века - Викторию и т. д.

Слова-вешалки

Связывать новые слова или понятия со списком уже знакомых слов

Изучите рифму, например One is a bun; two is a shoe ('Один - это булочка, два - это башмак'), и ассоциируйте королей и королев Англии с известными словами. Например, у Генри VIII были большие булочки, Виктория имела много детей, живущих в башмаке, и т. д.

Ключевые слова

Образовывать мостик между произношением слова и каким-нибудь знакомым словом

Возьмем русское слово касса, которое произносится как kassa, что напоминает caughtya и означает 'кассир'1. И когда вы оплачиваете покупку, кассир gotcha2

Организующие схемы

Знание - это структура определенных значимых отношений

Список иерархически организованных слов или понятий, как в случае королей и королев Англии, может быть организован в соответствии с историческими периодами или завоеваниями. Имена монархов можно вплести в историю или зарифмовать или придумать песенку ( Old King Sol was a merry old soul. - 'Старый король Сол был веселым стариной...')

Дополнительные методы:

акронимы

акростихи

Использовать первую букву слова (акроним) или фразу (акростих) как подсказку для припоминания

Акроним: POLKA. Р обозначает Peg Word (слова-вешалки); О обозначает Organizational Schemes (организующие схемы), L обозначает Loci (размещение); К обозначает Key Word (ключевые слова); А обозначает Additional systems (дополнительные методы) (акроним и акростих)

Акростих: Pa Observed Lice Kissing Ants. - 'Папа наблюдал, как вши целуют муравьев'

1 Касса - это, конечно, не кассир; просто автор плохо знает русский язык. - Примеч. перев.

2 Gotcha (англ.) - имитирует разговорное или просторечное произношение (I have) got you ('Я понял тебя'). - Примеч. перев.

Мнемонические системы 201


Рис. 6.1. Запоминание слов при помощи метода 'слов-вешалок'. Источник: Bower, 1973a

зив льва в теннисных туфлях или представив себе огромные кошачьи лапы в ботинках. Пример использования системы слов-вешалок для запоминания списка покупок показан на рис. 6.1.

Метод ключевых слов

Метод ключевых слов является слегка видоизмененным вариантом системы слов-вешалок. Его использовали Аткинсон и Роф (Atkinson, 1975; Atkinson & Raugh, 1975; Raugh & Atkinson, 1975) в процессе обучения второму языку. В качестве ключевого использовалось 'английское слово, напоминавшее по звучанию какую-либо часть иностранного слова' (Atkinson, 1975). Испытуемые ассоциировали звучание

202



Критические размышления: мастерство и знание

Бедард и Чи (Bedard & Chi, 1993) утверждают, что 'исследования (мастерства) показали, что обширные, организованные знания в определенной области - предпосылка мастерства'. Что такое знание? Прежде, чем читать дальше, сформулируйте ваше собственное определение знания и свяжите его с мастерством.

Специалисты в области мастерства и знания полагают, что знание можно классифицировать в терминах его количества или структуры. Эксперты имеют большее количество специальных знаний, что очевидно (специалист в плотницком деле знает гораздо больше о своем ремесле, чем новичок). Однако более важно, как эксперты организовывают свои знания. Они организовывают знания так, чтобы сделать их более доступными, функциональными и эффективными. Использование мнемонических приемов может увеличить объем знаний человека (предпосылка для мастерства), но также важна организация знаний.

1 Ср. фразу 'Каждый охотник желает знать, где сидит фазан'. - Примеч. ред.

208 Глава 6. Мнемоника и эксперты

и ассоциация помогали испытуемому вспомнить слово, но для настоящего обсуждения важно то, что в тех случаях, когда подсказки улучшали показатели воспроизведения, лучшим видом подсказки было предъявление первой буквы.

Выдающиеся мнемонисты

Людей с необычной или выдающейся памятью можно разделить на 'профессиональных мнемонистов', сознательно использующих мнемонические приемы, и 'спонтанных мнемонистов', чьи способности развились более или менее естественным путем, без сознательных усилий и без использования 'приемов' или 'трюков'.

Существует множество анекдотических историй о людях с феноменальной памятью, подлинность которых очень трудно проверить. Однако есть также случаи, о которых известно многое, а также несколько тщательно изученных примеров. Некоторые из них мы приведем ниже.

Ш.: Лурия

Наиболее яркий пример выдающейся памяти (который также является одним из прекрасно документированных) - это случай

Ш. (С. В. Шерешевского), чьи способности изучал выдающийся русский психолог А. Р. Лурия (Luria, 1960, 1968). Это полуклиническое исследование началось в середине 1920-х годов, когда

Ш. работал газетным репортером. Он несколько раз менял работу пока, наконец не стал профессиональным мнемонистом.

Ш. мог безошибочно воспроизвести списки слов, возраставшие до 30,50 и 70 единиц, с тем же безупречным результатом. Как пишет Лурия, 'чтобы запечатлеть в памяти таблицу, состоящую из 20 чисел,

Ш. требовалось от 35 до 40 с... таблица из 50 чисел требовала несколько больше времени... от 21/2 до 3 мин' (Luria, 1968). Типичный эксперимент Лурия описан ниже.

[Ш.] потратил 3 мин на изучение таблицы, которую я нарисовал на листе бумаги, попеременно останавливаясь, чтобы перечитать то, что он представлял себе в уме.

Таблица

6

6

8

0

5

4

3

2

1

6

8

4

7

9

3

5

4

2

3

7

3

8

9

1

1

0

0

2

3

4

5

1

2

7

6

8

1

9

2

6

2

9

6

7

5

5

2

0

X

0

1

X

Выдающиеся мнемонисты 209

Ему потребовалось 40 с, чтобы воспроизвести эту таблицу (то есть вызвать из памяти все числа в правильной последовательности). Он делал это в ритмичном темпе, едва останавливаясь между числами... За 35 с он прочитал числа, образующие диагонали (группы из четырех чисел, идущие зигзагом через таблицу), и за 50 с пробежался по числам, образующим горизонтальные ряды. Всего ему потребовалось 1 мин 30 с, чтобы преобразовать все 50 цифр в одно пятидесятизначное число и прочитать его без запинки.

Когда несколько месяцев спустя Лурия снова попросил Ш. воспроизвести эту таблицу, тот сделал это так же точно, как и в первый раз. Лурия пишет:

Единственное различие между этими двумя попытками состояло в том, что в более поздней ему потребовалось больше времени, чтобы 'оживить' всю ситуацию, в которой проводился первоначальный эксперимент: 'увидеть' комнату, в которой он сидел, 'услышать' мой голос, 'воспроизвести' образ самого себя, смотрящего на доску. Но самый процесс 'чтения' таблицы занял у него едва ли больше времени, чем в предыдущем случае...

Лурия провел множество аналогичных экспериментов со сходными результатами. Ш. не забывал - даже бессмысленный материал - спустя дни, месяцы и даже годы!

Лурия заметил, что феноменальная память Ш. сопровождалась необычайной синестезией - состоянием, при котором ощущения одной модальности (например, слуховые) вызывают ощущения другой модальности (например, зрительные). У большинства из нас бывают определенные синестезические переживания; например, люди склонны связывать звуки высокой тональности с ярким, 'пронзительным' светом, а низкие тона - с темными, мрачными оттенками. Однако немногие обладают такой же способностью к синестезии, как Ш., который во время мысленного 'прочтения' ряда элементов из памяти мог слышать шумы в зондируемой зоне памяти, как если бы это были 'дуновения потока' или 'всплески', вмешивающиеся в его 'чтение' информации.

Когда ему предъявляли звук частотой 30 Гц с амплитудой 100 дБ, Ш. сообщал, что сначала он видел полоску цвета старого потускневшего серебра шириной 12-15 см; звук 50 Гц амплитудой 100 дБ вызывал у него ощущение коричневой полоски на темном фоне с красными, как язык, краями. Это переживание сопровождалось у него также ощущением вкуса 'как у кисло-сладкого борща'. При 500 Гц и 100 дБ Ш. видел 'полоску молнии, разделившей небо пополам'. При том же тоне


Александр Лурия (1902-1977). Сделал фундаментальные открытия в нейропсихологии и написал книгу о Ш.

210 Глава 6. Мнемоника и эксперты

уровня 74 дБ цвет менялся на насыщенный оранжевый и появлялось 'ощущение, как будто спину покалывает'. При повторении звуков появлялись те же самые ощущения.

Ш. также испытывал синестезические реакции на голоса, заметив однажды Лурия: 'Какой у вас рассыпчатый желтый голос'. На некоторые другие голоса его реакция была более лестной; так, один голос он описал как 'пламя с волокнами, которые Тянутся от него ко мне', добавив: 'Меня настолько заинтересовал его голос, что я не слышал, о чем он говорит'.

Эти синестезические компоненты, по-видимому, были важны для

Ш. в процессе воспроизведения, поскольку дни создавали фон для каждого воспроизводимого элемента.

Ш. так описывает этот процесс:

...Я узнаю слово не только по тем образам, которые оно вызывает, но по целому комплексу ощущений, порождаемых этим словом. Это трудно выразить... тут дело не в зрении или слухе, а в каком-то общем моем ощущении. Обычно я ощущаю вкус или вес слова, и мне не нужно делать усилий, чтобы его вспомнить - оно как бы вспоминается само. Но это трудно описать. Я чувствую, как что-то жирное скользит по моей руке... или мне кажется, что масса крошечных легких точек щекочет мою левую руку. Когда это происходит, я просто вспоминаю, и мне не нужно напрягаться-Имеются данные, что

Ш. использовал мнемонический прием размещения. Когда ему предъявляли набор элементов для запоминания, он мысленно распределял

Е: случай фотографической памяти

Практически на каждом курсе по когнитивной психологии студент обязательно задаст подобный вопрос: 'Что вы скажете о фотографической памяти? Сущёствуют ли люди, которые могут смотреть на страницу и сообщить вам дословно обо всем, что они видели?' Я не знаю, как мои коллеги отвечают на этот вопрос, но я обычно говорю: 'Если вы знаете такого человека, приведите его в мою лабораторию. Мы очень долго ищем человека, обладающего такой редкой способностью'. На своем опыте я убедился, что истории людей с 'фотографической памятью' недостоверны. Психологическая литература предпочитает обходить стороной эту проблему, хотя приложения воскресных газет более многословны. Об одном случае фотографической памяти сообщает Стромейер (Stromeyer, 1970). Испытуемая, Элизабет, - очень умная, образованная, профессиональная художница, преподаватель Гарварда. Она может мысленно проецировать точный образ картины на поверхность. Ее образ, по-видимому, является точной копией оригинала, и Элизабет может смотреть на образ и подробно описывать его. Психологи называют это эйдетическими образами (талант, иногда обнаруживаемый у детей), а не более модным термином фотографическая память. Способность Элизабет не ограничена визуальными образами; она может также визуализировать, скажем, стихотворение на иностранном языке, которое она читала несколькими годами ранее. Она может 'копировать' строчку из начала или конца стихотворения одинаково хорошо, записывая его максимально быстро, - способность, которая может пригодиться на экзаменах а средней школе.

Действительно ли Элизабет уникальна? За два десятилетия, прошедшие со времени первого эксперимента, не сообщалось ни о каком другом подобном случае. Если есть другая Элизабет, ждущая, когда ее обнаружат, пожалуйста, сообщите мне об этом.

Выдающиеся мнемонисты 211

Эксперты и мастерство 217

квартета 'Битлз' Пола Маккартни. Он получил множество наград и участвовал в многочисленных выставках. В дополнение к формальному художественному образованию Я. О. посвящал занятиям живописью от 3 до 5 часов каждый день и за всю жизнь провел у мольберта приблизительно 25 тыс. часов. На момент исследования это был сорокасемилетний мужчина, работавший правой рукой. Тот факт, что Я. О. специализировался на портретах, был важен, поскольку за распознавание лиц отвечает специальный отдел коры головного мозга человека. Я. О. согласился на участие в исследовании, проводимом сначала с помощью ОМР и затем посредством регистрации движений глаз и моторики, - эти данные были впервые получены при работе с опытным художником.

Н. О. и ОМР. В исследовании, проведенном Солсо (Solso, 2001), Н. О. рисовал шесть портретов, лежа на спине в ограниченном пространстве аппарата для ОМР. Эту задачу выполнял также контрольный испытуемый, чтобы обеспечить сравнение мозговой активности Н. О. и новичка. Результаты активности церебрального кровотока

Н. О. и новичка показаны на рис. 6.4.

Как и ожидалось, большая активность была зарегистрирована в правом полушарии испытуемых, ответственном за восприятие и обработку геометрических форм. В восприятии лица прежде всего участвует заднетеменная область, как показано на рис. 6.4 в колонке а и до некоторой степени - б, и эксперт и новичок обнаружили значительную активность в этой области. Однако если вы внимательно рассмотрите различия между экспертом и новичком, то увидите, что у новичка отмечается более интенсивный кровоток к правой заднетеменной области (рис. 6.4, а). Почему у эксперта обнаруживается менее интенсивный кровоток при обработке лиц? Ответ может стать одним из ключевых элементов в нашем понимании особенностей памяти экспертов.

Рис. 6.4. ОМР-снимки Н. О. и контрольного испытуемого (нехудожника), отражающие активность в правой теменной области у обоих (см. колонку а).

Эта область участвует в восприятии лица, но кажется, что нехудожнику требуется больше энергии для обработки лица, чем Н. О. В колонках в и г отмечается увеличение кровотока в правой лобной области художника, что указывает на абстракцию информации более высокого порядка (Solso, 2000, 2001)

218 Глава 6. Мнемоника и эксперты

Эксперты и мастерство 219


Рис. 6.5. Техника, использованная для регистрации движений глаз Н. О., точек фиксации взгляда и движений руки при создании портрета (Miall & Tchalenko, 2001 )

 Способность H. О. фиксировать и воспроизводить визуальную информацию, по-видимому, базируется на детальном процессе, а не на целостном подходе. Художник, например, рисовал бы точка за точкой нос, затем ухо и т. д.

 Наконец, когда были зарегистрированы результаты движений руки Н. О., был получен образ, намного более похожий на заключительный эскиз, чем предполагалось (рис. 6.7). Подробный анализ движений руки и окончательного рисунка точно показал, как работал художник. Например, в то время, как детальная работа над правым глазом испытуемого требовала много моторной активности, рисунок края носа был сделан одним штрихом.

Рис. 6.6. Продолжительность фиксаций глаза у Н. 0. и художников-новичков; эксперт тратил почта вдвое больше времени на каждую фиксацию взгляда на модели, чем новички (Miall & Tchalenko, 2001 )

220 Глава 6. Мнемоника и эксперты

Структура знания и мастерство

До сих пор мы сосредоточивались на описании мастерства. Составными частями этого исследования являлись отбор испытуемых - экспертов, новичков и совсем неопытных людей, как в случае трех уровней мастерства в шахматах, описанных в главе 4 - и оценка их знаний и мастерства. В литературе периодически упоминаются две особенности эксперта (в противоположность новичку). Эксперт имеет проблемно-ориентированное, организованное знание и умеет использовать его

Эксперты и мастерство 221

эффективно и мудро. Например, установлено, что шахматный мастер хранит в памяти приблизительно 50 тыс. паттернов; хороший игрок - приблизительно 1000, а новичок лишь несколько десятков. Однако мастерство не состоит лишь в хранении пассивной информации по определенной теме. Важна также организация знаний. В одном важном исследовании организации информации Чи, Фелтович и Глейзер (Chi, Feltovich & Glaser, 1981) использовали задачу на сортировку карточек, чтобы выяснить, как эксперты и новички классифицировали проблемы. На каждой карточке были изображены схема и описание задачи из области физики. Новички сортировали проблемы на основе буквальных, поверхностных особенностей, например 'проблема связана с блоками на наклонной плоскости'; эксперты были склонны сортировать проблемы на основе принципов решения проблемы, например сохранение энергии. Эта черта (поверхностный анализ в сравнении с анализом принципов) сохраняется у представителей различных специальностей, включая математику, компьютерное программирование и генетику. Сходные результаты были получены при классификации и анализе явлений реального мира, таких как изображения динозавров, типы фотоаппаратов и электронных схем. Эксперты обладают более глубокими и обширными знаниями, чем новички, и склонны организовывать знания по общим принципам, а не по внешним особенностям.

Теоретический анализ мастерства

Действительно ли сложно понять людей с экстраординарными когнитивными способностями с точки зрения традиционной когнитивной теории? Возьмем проблему КВП. В предыдущих главах мы узнали, что объем КВП ограничен определенным числом временно хранящихся единиц, однако умножение чисел, например 4,652 х 93, очевидно, требует хранения больше чем семи единиц и обработки, которая превышает возможности КВП. Либо эксперты, упомянутые в этой и других главах, имеют иную систему памяти, чем большинство из нас, либо они используют хранящиеся в ДВП знания, чтобы расширить емкость рабочей памяти.

Чейз и Эрикссон (Chase & Ericsson, 1982) объяснили экстраординарные операции памяти действием трех принципов, определяющих память экспертов, и использование ими ДВП для решения необычных задач:

1. Принцип мнемонического кодирования (организация) гласит, что эксперты кодируют информацию, опираясь на существующие обширные знания. При запоминании большого количества цифр один эксперт, бегун на дальние дистанции, использовал 'удачные случаи' одномильного пробега, марафона, забега на 3 км и т. д., чтобы запомнить различные группы цифр. Действительно ли емкость его КВП больше? Это сомнительно. Более вероятно, что он использует существующие знания, чтобы группировать новую информацию. (См. Bower & Springston, 1970 и исследования FBI, PHD, IBM, TWA, описанные в главе 7.)

2. Принцип структуры извлечения (доступ) гласит, что эксперты используют знание предмета (например, машинописи, шахмат, бейсбола, выбора акций), чтобы развить абстрактные, высокоспециализированные механизмы систематического кодирования и извлечения значимых паттернов из ДВП. Эта способность позволяет экспертам быстро определять, какая информация

222 Глава 6. Мнемоника и эксперты

нужна для решения знакомой задачи, и сохранять новую информацию в формате, который облегчит ее извлечение. 3. Принцип ускорения (скорость) гласит, что практика увеличивает скорость распознавания и кодирования паттернов. Кроме того, эксперты способны извлекать информацию из ДВП быстрее, чем новички. Если хранение информации и ее извлечение из ДВП с практикой улучшается, то ограничений на сложность обработки новой информации, по-видимому, не существует.

В нашем обсуждении памяти специалистов остался почти не замеченным один компонент - практика. Эта тема детально проанализирована Эрикссоном, Крампом и Теш-Ромером (Ericsson, Krampe & Tesch-Romer, 1993). Казалось бы, что в основе квалификации лежат многие часы упорной практики. Поговорка 'повторение - мать учения' хотя и слишком проста, чтобы рассматривать ее как научный принцип, имеет большое значение в развитии навыков и мастерства1. Хотя простая, тупая, грубая практика, по-видимому, контрпродуктивиа, равномерно распределенная, 'интеллектуальная' практика напрямую связана с мастерством.

Резюме

1. Мнемоника - это совокупность приемов, облегчающих хранение, кодирование и воспроизведение информации из памяти.

2. Разработано множество мнемонических приемов; некоторые из них опираются на образы и опосредование (например, метод размещения и система слов-вешалок), на фонематические и орфографические характеристики (например, системы воспроизведения слов и чисел), на фонематические подсказки-признаки и образное опосредование (например, метод ключевых слов или различные способы воспроизведения имен) и на семантическую организацию.

3. Способность мнемоники улучшать память объясняется тем, что она помогает организовывать информацию.

Изучение индивидов с выдающейся памятью показывает, что их способности могут опираться на сочетание нескольких мнемонических приемов: метод размещения, образы и видоизмененную систему слов-вешалок; метод размещения, образы и синестезию (например, Ш.) или опираться на семантическое опосредование (например, V. Р.).

4. Исследование опытного портретиста Н. О. показало, что часть его мозга, участвующая в ассоциативной обработке, была более активна, чем у новичка, тогда как новичок показал относительно большую активизацию при обработке области лица. Кроме того, изучение движений и фиксаций глаз и действий руки позволило выявить особенности, свойственные эксперту.

1 Несколько лет назад ныне покойный Билл Чейз, читая лекцию о мастерстве, обещал сказать аудитории, что нужно сделать, чтобы стать гроссмейстером. Он говорил: 'Практика'. После лекции я спросил Чейза, сколько необходимо практики. 'Я забыл сказать сколько? - спросил он насмешливо. - Десять тысяч часов'.

Рекомендуемая литература 223

5. Исследования, проводившиеся среди экспертов, показывают, что они превосходят других людей в своей области, воспринимают значимые паттерны, быстры, хорошо используют ДВП и КВП, представляют проблему на глубоком уровне, качественно анализируют проблему и обладают навыками самоконтроля.

6. Некоторые обычные люди в результате тренировки могли выполнять сложные математические вычисления и запоминать длинные последовательности чисел. Они делали это, эффективно используя хранящиеся в ДВП знания.

7. Высоких результатов можно достичь с помощью организации материала, доступа к знаниям, высокой скорости кодирования паттернов и практики.

Рекомендуемая литература

К хорошим популярным книгам по мнемонике я бы отнес следующие: Сермак 'Улучшение памяти' (Improving Your Memory); Лорейн и Лукас 'Книга о памяти' (The Memory Book); Йейтс 'Искусство памяти' (The Art of Memory); Янг и Гибсон 'Как развить исключительную память' (How to Develop an Exceptional Memory); Хантер 'Память: факты и заблуждения' (Memory: Fects and Fallacies); Лурия 'Ум мнемониста'. С. Б. Смит написал книгу о мнемонике 'Большие умственные калькуляторы: психология, методы и биографии гениев счета прошлого и современности' ( The Great Mental Calculators: The Psychology, Methods and Lives of Calculating Prodigies, Past and Present). Также рекомендую следующие книги: Грюнберг, Моррис и Сайкс 'Практические аспекты памяти' (Practical Aspects of Memory); Дж. Р. Андерсон 'Когнитивная психология' (Cognitive Psychology) и 'Когнитивные навыки и их приобретение' (Cognitive Skills and Their Acquisition); Соломон и др. (ред.) 'Память: междисциплинарный подход' (Memory: Interdisciplinary Approaches). Особо рекомендую сборник под редакцией Чи, Глейзера и Фарра 'Природа мастерства' (The Nature of Expertise). Жан Бедард и Мичелин Чи опубликовали статью под названием 'Мастерство' в Current Directions in Psychological Science (1993), содержащую хорошее резюме. Эрикссон, Крамп и Теш-Ромер опубликовали в Psychological Review (1993) статью, которая является одной из лучших работ на тему эффективности экспертов. Упомянем также хорошую статью Эрикссона Чарнесса 'Эффективность экспертов' в American Psychologist.

ГЛАВА 7. Память: структуры и процессы

Прожить жизнь можно, только глядя вперед, но, чтобы понять ее, нужно оглянуться назад.

Кьеркегор

 

Какие существуют типы памяти?

Какие эксперименты положили начало исследованиям в области памяти и подготовили когнитивную революцию?

Какое количество информации вы можете удерживать в КВП?

Что такое укрупнение, или процесс разделения информации на крупные блоки, и как он улучшает способность сохранять знания?

Как информация кодируется в КВП и извлекается из нее?

Как информация сохраняется и организовывается в ДВП?

Что исследования ДВП позволили узнать о ее постоянстве?

Что мы знаем об ошибках памяти, особенно в связи со свидетельскими показаниями при расследовании преступлений?

Кратковременная память 225

Никакая другая тема не изучалась когнитивными психологами более тщательно, чем память, именно исследования памяти определяли в первые дни когнитивной революции развитие когнитивной психологии. Тема памяти занимала важное место и в работах первых исследователей - Уильяма Джемса в Америке и Германа Эббингауза в Германии, но позже, когда американскую психологию охватил интерес к научению у животных и человека, она отошла на второй план. Исследования научения в первой половине XX века подняли вопрос о том, как сохраняется и преобразуется новая информация. На память обратили внимание экспериментальные психологи, которые сформулировали сложные теории умственных репрезентаций хранящейся информации. Одна из наиболее живучих моделей памяти была первоначально предложена Уильямом Джемсом, впоследствии она подверглась существенной доработке. Согласно этой модели, природа памяти дихотомична: одна часть воспринятой информации поступает в память и затем теряется, а другая часть остается в памяти навсегда. Так возникли понятия кратковременной памяти (КВП) и долговременной памяти (ДВП), обсуждающиеся в этой главе.

Перед тем как продолжить чтение, попытайтесь, не возвращаясь к прочитанному тексту, ответить на следующие вопросы.

 Кто был автором цитаты в начале этой главы?

 Назовите двух первых психологов, занимавшихся проблемой памяти.

 Каковы упомянутые выше два типа памяти?

Вероятно, вы сможете вспомнить часть информации и ответить на некоторые вопросы, но не на все. Почему? Отчасти это может объясняться тем, что некоторые факты остаются в долговременной памяти, в то время как другие временно обрабатываются в кратковременной памяти и забываются. Давайте проверим, какая часть материала этой главы сохранится в вашей памяти... по крайней мере до следующего экзамена.

Кратковременная память

Между рецепторами, реагирующими на бесчисленное множество стимулов нашего окружения, и обширным хранилищем информации и знаний, называемым долговременной памятью (ДВП), находится гипотетическая структура, которая называется кратковременной памятью (КВП). Очень небольшая по объему, но чрезвычайно важная, она в большей мере, чем какая-либо другая система памяти, участвует в первичной обработке стимулов, поступающих из внешней среды. Малый объем хранения соответствует ее ограниченной пропускной способности, поэтому некоторые исследователи считают, что объем хранения и пропускная способность находятся в состоянии постоянного компромисса.

Понятие первичной памяти, введенное Джемсом, и кривая забывания Эббингауза, полученная более 100 лет назад (см. главу 8), подготовили почву для одного удивительно простого и одновременно очень значительного открытия. В 1959 году Ллойд Петерсон и Маргарет Итоне-Петерсон доказали, что наша способность хранить информацию в банке временной памяти очень ограничена и мы можем забыть

226 Глава 7. Память: структуры и процессы

Ллойд Петерсон и Маргарет Интонс-Петерсон. Определили продолжительность кратковременной памяти

Нейрокогнитология и КВП

Открытия в нейрофизиологии указывают на то, что каждое хранилище памяти может иметь определенную локализацию в человеческом мозге. Первые исследования этой темы проводились примерно в то же время, что и известный психологический эксперимент Петерсонов, но в качестве испытуемых привлекались клинические пациенты, имевшие физические травмы или поражения мозга. Самый известный случай, пример с испытуемым Н. М., был описан исследователем Брендой Милнер (Milner, 1966) из Канады (там вообще проводилось очень много работ по нейрокогнитологии1). Пациент страдал тяжелой формой эпилепсии, и после медицинского обследования было проведено двустороннее хирургическое удаление средней височной области с целью устранения симптомов заболевания. В ходе этой процедуры удалялась часть височной доли, включая гиппокампус. Хотя проявления эпилепсии уменьшились, развилась глубокая амнезия: казалось, что пациент не сохранял новую информацию в ДВП; однако его КВП не пострадала. Он мог вспоминать последовательности чисел после одного предъявления, но не мог сохранить эту информацию на длительные периоды. Информация, хранившаяся в долговременной памяти до операции, осталась доступной для извлечения, он даже демонстрировал хорошие результаты в стандартных тестах на интеллект, но пациент не мог запомнить имена или лица людей, с которыми он регулярно виделся. Он мог нормально разговаривать с Милнер, когда та посещала его, но был не в состо-

1 Крейк, Хебб, Милнер, Московичи, Пенфилд, Робертс, Сарджент, Тульвинг и многие другие ученые свои главные исследования проводили в Канаде.

228 Глава 7. Память: структуры и процессы

янии вспомнить ее предыдущие посещения. КВП Я. М. казалась неповрежденной, но у него отсутствовала способность сохранять новую информацию в ДВП. Поскольку повреждения имели место в височной доле и гиппокампусе, очевидно, что в этих участках мозга находятся важные для памяти структуры. По-видимому, гиппокампус - это промежуточное хранилище для долговременной памяти, в котором ранее полученная информация обрабатывается и затем передается в кору мозга для более длительного хранения. Затем Милнер сделала потрясающее открытие, изменившее наше понимание КВП и ДВП. Пациенты, подобные Н. М., имеющие повреждения теменной доли, могут выполнять задания на имплицитное научение, включая выработку перцептивных и моторных навыков. Кроме того, данные пациенты могут сохранять воспоминания об этих задачах в течение долгого времени. Н. М, например, мог научиться рисовать образ с помощью зеркала и сохранять этот навык в течение некоторого времени (рис. 7.2, а).


Рис. 7.2. а. В этом тесте задача испытуемого состоит в том, чтобы провести линию между двумя контурами звезды, видя свою руку в зеркале.

Эффект зеркального отражения первоначально делает эту задачу трудной. Пересечение линии считается ошибкой. б. H. M. обнаруживает явное улучшение выполнения моторных задач в тексте со звездой, что связано с процедурной памятью. Источник. Blakemore, 1977

Кратковременная память 229

Существует ли кратковременная память?

Ответ на этот вопрос, конечно, должен быть утвердительным и учитывать два аспекта. Память на непродолжительные периоды времени. Прежде всего люди должны быть способны сохранять информацию на краткие периоды. Это не обсуждается как общепринятое положение...

Теория двойного следа Хебба. Хебб предположил, что, в случае, когда первоначальная активность продолжается определенное время... могут произойти структурные изменения в синоптических соединениях между клетками. Многие полагают, что эти структурные изменения могут соответствовать долговременной памяти, а первоначальную активность - реверберацию - можно отождествить с кратковременной памятью.

Роберт Краудер (Crowder, 1993)

Как показано на рис. 7.2, 6, научение Н. М. улучшалось с каждой попыткой, но он не знал о том, что выполнял задание. Таким образом, его процедурная память, по-видимому, функционировала нормально, но способность узнавать новую информацию отсутствовала.

Элизабет Уоррингтон и Том Шаллис (Warrington & Shallice, 1969) описали случай К. R., который действовал обратным образом: он с большим трудом заучивал последовательности цифр (мог уверенно вспомнить только одну цифру), но его ДВП и способность запоминать новый материал на длительное время, казалось, не подверглись изменениям. Этот пример вместе с исследованиями многих других пациентов с поражениями мозга (для дальнейшей информации см. Kandel, Schwartz & Jessell, 1991; Martin, 1993; Pinel, 1993; Shallice & Vallar, 1990; Squire, 1987) свидетельствует о существовании анатомических структур, ответственных за два типа памяти. Более важный вопрос, однако, касается хранения и обработки информации. В значительной мepe он все еще остается без ответа.

Рабочая память

Случай Н. М, описанный Милнер, и формулировка парадигмы Брауна-Петерсона закрепили представление о КВП как об особой системе памяти. КВП не только рассматривается как поведенчески отдельная от ДВП, у нее также имеется своя физиологическая основа, как показано неврологическими исследованиями пациентов с поражением мозга. Однако понятие об отчетливо дихотомичной системе памяти, согласно которому память просто делится на ДВП и КВП. вскоре было поставлено Аланом Баддели и его коллегами под сомнение (Baddeley & Hitch, 1974; Baddeley, 1986, 1990, 1992). Тип ранней памяти, предложенный Баддели' действительно включает специализированную часть ДВП, но также имеет и некоторые особенности КВП. Этот тип памяти называют рабочей памятью, определяемой как система, временно удерживающая и контролирующая информацию в процессе решения когнитивных задач. Так, когда вас просят умножить 53 на 78, вы можете начать, говоря себе: 'Восемь умножить на три - получится двадцать четыре; держим четыре в уме и прибавляем два к результату умножения восьми на пять, то есть сорока, получится сорок два....' Или если я прошу вас запомнить несколько слов, например Альбукерке, Цинциннати и Сакраменто, вы могли бы мысленно сказать:

230 Глава 7, Память: структуры и процессы

232 Глава 7, Память: структуры и процессы

Джордж Миллер.

Под влиянием его книги 'Язык и коммуникация' (Miller, 1951) сформировалось целое направление психолингвистики и когнитивной психологии. В 1969 году был президентом Американской психологической ассоциации

опять-таки около семи слов (в зависимости от скорости предъявления). При этом, если измерять количество воспроизведенной информации, например подсчитав количество букв, становится очевидно, что во втором случае было воспроизведено больше информации, чем в первом. Миллер (Miller, 1956b) дал свое объяснение кодировке элементов информации в КВП. Он предложил модель памяти, способной удерживать семь единиц информации. Отдельные буквы представляют собой отдельные 'кусочки' информации, а каждая буква как таковая должна занимать одну ячейку. Однако когда буквы объединены в слово, они учитываются как одна единица хранения (слово), так что каждое из слов в нашем примере также занимает одну ячейку в КВП. Таким образом, возрастание объема КВП (если, конечно,

Сэр Уильям Гамильтон

Изучает объем кратковременной памяти

Кратковременная память 233

Рис. 7.9. Парадигма Стернберга

242 Глава 7. Память: структуры и процессы

Время реакции отражает время, затрачиваемое на поиск элемента в наборе, хранящемся в памяти, и это дает возможность очертить структуру КВП и законы воспроизведения из нее информации. Нас не должно удивлять, что чем больше запоминаемый набор, тем больше время реакции: больший объем информации в КВП требует большего времени доступа. Однако примечательны два других момента. Во-первых, время реакции растет в прямой зависимости от количества элементов в наборе (рис. 7.10). На обработку каждого последующего элемента из заученного набора требуется фиксированное количество времени, и время обработки набора представляет собой сумму времени обработки всех элементов. В одном из экспериментов Стернберг установил, что количество времени, затрачиваемое на обработку элементов запомненного набора, составляет 38 мс на каждый элемент (Sternberg, 1966).

Во-вторых, здесь есть нечто весьма важное, относящееся к тому, как мы извлекаем информацию из КВП. Когда элемент присутствовал в заученном наборе и когда его там не было, время реакции было практически одинаковым. Однако если в качестве пробной цифры предъявлена '7', которая присутствует в заученном наборе и стоит в нем первой - как на рис. 7.9, и если информация в КВП обрабатывается по порядку, то очевидно, что в этом случае мы должны отвечать быстрее, чем если бы пробной цифрой была '8'. В последнем случае нам пришлось бы сканировать весь набор, а не только первый элемент, чтобы принять решение. Кроме того, если бы пробная цифра была '8', то время последовательного сканирования набора в поисках соответствующего элемента должно было бы быть равно времени, необходимому для определения отсутствия элемента (так как '8' предшествуют все остальные элементы последовательности). Поскольку элементы были равно-

Рис. 7.10. Зависимость времени реакции от количества элементов в запоминаемом наборе. Адаптировано из: Sternberg, 1969

Долговременная память 243

Долговременная память 247

экстрасенсорное восприятие, Мумбо-Юмбо, 'Сникерс' и т. д. Конечно, эта каша из данных совершенно бессмысленна, но не менее бессмысленно воображать несистематизированную ДВП. Наиболее распространенный взгляд на ДВП предполагает, что внутри нее элементы связаны примерно так же, как и в сложной телефонной сети. Извлечение конкретной информации происходит посредством вхожде-

Создание модульных воспоминаний

Продолжается раздел недвижимого имущества мозга. Три последних десятилетия неврологи были заняты разделением на части зрительной коры, где мозг начинает перерабатывать сигналы, поступающие от глаз, в маленькие, специализированные схемы. Некоторые из этих областей реагируют на цвет, некоторые - на форму, а некоторые - на движение. Но когда мы думаем об объектах, мы вспоминаем все эти качества, поэтому ученым показалось логичным предположить, что в высших отделах мозга эта несопоставимая информация объединяется в областях, где формируются воспоминания и протекают когнитивные процессы. Но теперь ученые из Йельского университета доказали, что подобное деление происходит даже в префронтальной коре, которая участвует в формировании временных, рабочих воспоминаний. Некоторые области в основном реагируют на то, 'каков' объект, в то время как другие реагируют на то, 'где' он расположен.

'Память является модульной; она не сосредоточена вся в одном устройстве, - говорит невролог Патрисия Голдман-Ракич. - Первое физиологическое тому свидетельство - выделение модулей'. Она и ее коллеги Фрейзер А. Уилсон и Симас П. 0. Скаледх сообщают, что нейроны в двух областях в префронтальной коре обезьян реагируют на различные зрительные признаки. Нейроны в области, известной как нижняя выпуклость, сохраняют информацию о цвете и форме объекта в течение короткого периода после того, как объект исчез из вида. Нейроны в смежной области кодируют местоположение объекта. По словам Джона Кааса, невролога из Университета Вандербильта в Нашвилле, Теннесси, 'это действительно передняя линия' исследований памяти. Каас отмечает, что эти результаты -первое функциональное свидетельство того, что отдельные перцептивные пути ведут в префронтальную кору. И если дальнейшие исследования покажут, что рабочие центры памяти связаны с другими видами чувствительности, это, по мнению Кааса, указало бы на то, что воспоминания разделены по их качествам, подобно тому как качества образа, например движение и форма, разделены в других областях коры. 'Но это лишь предположение', - говорит он.

Карты памяти. Области в префронтальной коре, по-видимому, ответственные за воспроизведение различных аспектов образа

Открытие специализации рабочей памяти по крайней мере двумя способами, по мнению других ученых, показывает, что такие воспоминания формируются параллельным способом и что нет никакого центрального администратора памяти, соединяющего все. 'Можно предположить, что имеется следующий уровень [обработки], который объединит все, - говорит Джон Оллман, нейрофизиолог Калифорнийского технологического института. - Но для этого не хватает доказательств'.

Роберт Ф. Сервис

248 Глава 7. Память: структуры и процессы

Долговременная память 257

Рис. 7.15. Память имеет тенденцию быть избирательной для некоторых событий так же, как для некоторых периодов.

 Особенно интересна тенденция, в соответствии с которой зрелые годы вспоминаются хуже. В возрасте 70 лет люди больше помнят о периоде жизни от 20 до 30 лет, тогда как пятидесятилетние больше помнят о своем подростковом периоде. Источник: Rubin, 1987

'По-видимому, легче вспоминать события важного для вас периода жизни: время первого свидания, вступления в брак, устройства на работу, рождения ребенка', - объясняет Рубин. Наша относительная неспособность вспомнить события, произошедшие в промежутке между 40 и 55 годами, может объясняться не тусклостью этих лет, а возросшей стабильностью и упорядоченным характером жизни в этот период. При однообразной жизни одно воспоминание сливается с другим и, таким образом, становится менее памятным. Период до четырех лет, по-видимому, недоступен для припоминания. В то время как некоторые психоаналитики могут утверждать, что эта амнезия объясняется вытеснением в детстве сексуальных желаний, другая, более когнитивная точка зрения состоит в том, что эти воспоминания не были хорошо интегрированы в более общее представление о личной истории.

Ошибки памяти и свидетельские показания

Если личные воспоминания далеко не совершенны, то как обстоит дело с другими типами воспоминаний, например показаниями свидетелей преступления? Представьте, что вы - присяжный заседатель в деле об ограблении местного банка. Ситуация ограбления описывается следующим образом: в помещение банка ворвался грабитель, размахивая пистолетом, направил его на кассира и потребовал отдать все деньги. Свидетель, белый мужчина в возрасте 37 лет, работающий в соседнем помещении на расстоянии не более 8 футов, утверждает, что ясно видел бан-

258 Глава 7, Память: структуры и процессы

 

Герман Эббингауз (1850-1909). Первый провел систематические исследования памяти и забывания. Написал книгу 'О памяти' в 1885 году

Первые исследования 265


Рис. 8.1. Кривая забывания Эббингаузом бессмысленных слогов

горизонтом'. Его наверняка порадовали бы исследования, проводящиеся в лабораториях сегодня. Уже найдены ответы на некоторые вопросы, поднятые им более 100 лет назад: как воспроизвести из памяти ощущения, чувства и идеи, бывшие однажды в сознании, но ныне недоступные.

Хотя Эббингауз и не достиг желаемого успеха в поисках звезд в глубинах памяти, это не отвратило Уильяма Джемса из Гарварда от намерения изучать ее строение. Работам Джемса было суждено непосредственно повлиять на различные теории информационного подхода и современные представления о памяти.

Вскоре после выхода книги Эббингауза 'О памяти' Джемс опубликовал классическую работу 'Принципы психологии' (Principles of Psychology, 1890). Он отметил героические усилия Эббингауза по ежедневному заучиванию бессмысленных слогов и похвалил его за точные измерения памяти. В метафорическом стиле, подобном стилю самого Эббингауза, Джемс ведет свои собственные размышления о 'потерянных мыслях':

Стоящая перед нами [задача] касается того, как мы рисуем удаленное прошлое в его естественном облике на холсте нашей памяти; к тому же мы часто воображаем, что непосредственно созерцаем ее глубины. Несется вперед течение мысли, но большинство ее фрагментов падают в бездну забвения. Некоторые воспоминания не переживут и краткого мгновения встречи с ними. Жизнь других воспоминаний ограничена несколькими моментами, часами, днями. А некоторые оставляют неизгладимый след, благодаря которому их будут вспоминать, пока длится жизнь. Можем ли мы объяснить эти различия?

Уильям Джемс (1842-1910). Философ, врач, психолог; его представление о двойной памяти стало основой современных теорий памяти. Автор 'Принципов психологии', 1890

266 Глава 8, Память: теории и нейрокогнитология

Рис. 8.2. Модель первичной и вторичной систем памяти. Адаптировано из: Waugh & Norman, 1965

Нейрокогнитология памяти

Современные исследования в нейрокогнитологии памяти, по сути, просты. Они включают составление карты функций на топографии мозга, определение маршрутов следов памяти и идентификацию нервных изменений в мозге, связанных с формированием и изменением памяти. Многие из методов, используемых в этих исследованиях, уже обсуждались ранее; к ним относятся методы сканирования мозга (например, ПЭТ, ОМР и ЭЭГ), электрические исследования мозга (например, использование точечной электрической стимуляции для стимуляции воспоминаний), использование химических препаратов и лекарств, воздействующих на нейротрансмиссию в синапсе (например, использование медицинских препаратов при лечении или исследовании улучшения или ухудшения памяти) и исследования случаев патологии с необычными нарушениями памяти (например, см. материал врезки под названием 'Случай из практики: специфическая потеря памяти'). В случае отображения областей мозга, связанных с определенными воспоминаниями и функциями памяти, четко выделяются три участка, хотя следует подчеркнуть, что функции памяти распределены по всему мозгу. Как показано на рис. 8.3, эти участки - кора (внешняя поверхность мозга, которая, как считается, отвечает


Рис. 8.3. Гиппокамп, расположенный под большими полушариями мозга, по-видимому, обрабатывает и направляет поступающую информацию, которая сохраняется в коре и мозжечке

Здесь в книге явная опечатка - перепутаны названия органов которые изображены на рисунке (Янко Слава http://yanko.lib.ru)

268 Глава 8. Память: теории и нейрокогнитология

Модели памяти 273

Разрабатывая ту или иную когнитивную систему, мы делаем множество предположений. Несмотря на то что системы, описанные в этом разделе, появились в результате множества тщательно проведенных экспериментов, в них все же содержится некий логически обоснованный скачок от наблюдаемого к сущности основополагающих структур. Многие когнитивные психологи невольно совершают подобные скачки от эмпирических данных к гипотетическим построениям, а некоторые, вполне сознательно и по доброй воле, делают на основании имеющихся данных различные выводы (так и появляются самые разнообразные модели).

Модели памяти

До сих пор мы сосредоточивались на экспериментах, которые помогали ученым решать отдельные части головоломки памяти, из этих исследований мы узнали, что некоторые переживания удерживаются в памяти в течение короткого времени, в то время как другие, по-видимому, остаются в ней надолго. В 1960-е годы активно проводились исследования памяти, примерно в это же время ученые начинали формулировать некоторые всеобъемлющие теории памяти. В этом разделе мы рассмотрим некоторые из наиболее жизнеспособных теорий памяти того времени.

Модель Во и Нормана

Первая современная поведенческая модель, способная проникнуть в глубь памяти, модель, в которой первичная память послужила отправной точкой для многих современных теорий, была разработана Во и Норманом (Waugh & Norman, 1965). Лежащая в ее основе концепция дуалистична: первичная память, или система кратковременного хранения, представлена как независимая от вторичной памяти, или системы более длительного хранения. Здесь деление памяти на первичную и вторичную было с некоторыми вольностями позаимствовано у Уильяма Джемса; модель, показанная в виде схемы на рис. 8.2, спровоцировала появление метафоры 'ящиков в голове', которая быстро распространилась в литературе по когнитивной психологии.

Критические размышления: внимание и память

'Ты никогда ничему не научишься, если не будешь внимательным!' - не раз предупреждал меня преподаватель в третьем классе. Хотя можно чему-то научиться и без сознательного сосредоточения - это явление называется побочным научением, - верно, что научение и память улучшаются, если мы обращаем внимание на изучаемый предмет. В нашей повседневной жизни на нас обрушивается поток стимулов, обычно в форме рекламы и заголовков новостей, которые требуют нашего внимания и часто вызывают в нас потребность покупать. Это выглядит так, как будто рекламодатели и газетные редакторы приравнивают внимание к памяти и, чтобы привлечь наше внимание, предлагают странные, парадоксальные или нелепые темы. Потратьте несколько минут каждый день в течение недели, чтобы письменно фиксировать эти провокационные события. Рассмотрите некоторые из поднятых в предыдущей главе проблем, связанных с вниманием и его влиянием на память.

274 Глава 8. Память: теории и нейрокогнитология

Рис. 8.5. Результаты эксперимента с пробной цифрой. Адаптировано из: Waugh & Norman, 1965

Во и Норман сделали то, что так и не попытался сделать Джемс: они дали количественную оценку свойствам первичной памяти (ПП). По их мнению, система краткого хранения обладает весьма ограниченным объемом и информация в ней теряется не просто в зависимости от времени, но (когда использован весь объем хранения) и за счет вытеснения 'старых' элементов новыми. ПП можно представить в виде хранилища с вертикальной картотекой, в ячейках которой размещается информация, а если все ячейки уже заняты, то она вытесняет какой-нибудь элемент и занимает его ячейку.

Во и Норман проследили судьбу элементов ПП при помощи списков из шестнадцати цифр, которые зачитывались испытуемому со скоростью одна цифра в секунду или четыре цифры в секунду. Шестнадцатая (или 'пробная') цифра была повторной, то есть она уже появлялась в списке 3,5, 7, 9, 10, 11, 12, 13или 14. Пробная цифра сопровождалась звуковым сигналом; этот сигнал был командой испытуемому воспроизвести цифру, следовавшую за пробной, когда пробная называлась в первый раз. Типичная последовательность цифр выглядела так:

7951293804637602 (звуковой сигнал).

В приведенном случае правильный ответ будет '9' (цифра, следующая за первым предъявлением цифры '2'). Остальные десять цифр помещаются между первым и пробным предъявлениями этой цифры. Поскольку испытуемые не знали, какая из цифр станет пробной, они не могли просто сосредоточиться на какой-то

Модели памяти 275

одной и повторять ее. Предъявление с интервалом 1 и 1/4 с имело целью определить, является ли забывание функцией затухания (то есть происходит ли оно с течением времени) или функцией интерференции внутри ПП. Если бы забывание определялось затуханием, то можно было бы ожидать, что при меньшем темпе предъявления (одна цифра в секунду) правильных ответов будет меньше; если же забывание - результат интерференции, то качество ответов не будет зависеть от темпа предъявления. Одно и то же количество информации предъявлялось в разном темпе, так как Во и Норман полагали, что процесс затухания идет с одинаковой скоростью. Можно было бы возразить, что даже темп один элемент в секунду достаточен, чтобы дополнительная экспериментальная информация поступила в ПП испытуемых, но в последующих экспериментах (Norman, 1966a), где скорость предъявления менялась от одной до десяти цифр за заданный период, были получены данные о скорости забывания, совпадающие с предсказаниями первоначальной модели. Как вы можете видеть на рис. 8.5, скорость забывания была примерно одинаковой при разных темпах предъявления. Отсюда следует вывод, что в ПП интерференция играет в забывании большую роль, чем затухание.

Модель Во и Нормана выглядит вполне логичной. ПП удерживает вербальную информацию и позволяет осуществлять дословное воспроизведение, что очевидно, например, при обычном разговоре. Мы способны абсолютно точно вспомнить последнюю часть только что услышанного предложения, даже если мы едва обратили внимание на сказанное. Однако невозможно воспроизвести ту же самую информацию некоторое время спустя, если мы не повторили ее и тем самым не обеспечили доступ к ней через КВП.

Модель Аткинсона и Шифрина

Объяснения человеческой памяти в терминах 'ящиков в голове' уже достаточно широко распространились, когда Аткинсон и Шифрин (Atkinson & Shiffrin, 1968) предложили новую систему1, разработанную в рамках представления о памяти как имеющей фиксированную структуру и меняющиеся процессы управления. Они разделяли концепцию двойственной памяти, описанную Во и Норманом, но ввели в состав КВП и ДВП гораздо больше подсистем. Представьте для сравнения, что Во и Норман открыли такие элементы, как земля, огонь, воздух и вода, а Аткинсон и Шифрин описали элементы, составляющие периодическую таблицу; это более поздние представления, более сложные, функциональные, всеобъемлющие, и они более полно описывают широкий круг явлений. Аткинсон и Шифрин заметили, что упрощенное понимание памяти не позволяет объяснить такие сложные явления, как внимание, сравнение, управление воспроизведением, передача информации из КВП в ДВП, образы, кодирование в сенсорной памяти и т. д. Единственным выходом было 'разделять и властвовать', то есть формулировать свойства памяти и разрабатывать эмпирические правила их различения.

1 Основы своей теории Аткинсон и Шифрин разработали в 1965 году, описав в техническом отчете математические модели памяти и научения.

276 Глава 8. Память: теории и нейрокогнитология

Эндель Тульвинг. Предположил наличие двух типов памяти - эпизодической и семантической - и продемонстрировал различную корковую активность, связанную с каждым из них

Модели памяти 287

Системы памяти

Согласно данной теории (памяти), эпизодическая и семантическая память являются двумя из пяти основных человеческих систем памяти, для существования которых имеются довольно убедительные доказательства. Три другие системы - это процедурная память, перцептивная репрезентация и кратковременная память. Хотя каждая система обслуживает специфические функции, которые не могут обслужить другие системы... при решении задач в повседневной жизни, так же как и в лабораторных исследованиях памяти, обычно взаимодействуют несколько систем.

Эндель Тульвинг (1993)

3. Исследования работы мозга показали, что на разные виды воздействий окружающей среды реагируют различные механизмы мозга.

4. Большинство наших представлений об умственной деятельности неверны и будут со временем заменены более совершенными теориями.

5. Одна-единственная теория памяти не в состоянии охватить весь круг разнообразнейших явлений научения и памяти (например, моторная адаптация к искажающим линзам, с одной стороны, и запомнившиеся похороны близкого друга - с другой).

Система памяти, наилучшим образом объясняющая сложность и приспособляемость человека, согласно Тульвингу, имеет трехкомпонентное строение и состоит из процедурной, семантической и эпизодической памяти; две последние были описаны выше.

Три системы памяти образуют единую иерархию в том смысле, что самая нижняя система - процедурная память - содержит в себе следующую систему - семантическую память как отдельную целостность, тогда как семантическая память включает эпизодическую память как свою отдельную специализированную подсистему. Каждая из более высоких систем зависит от нижней системы или систем и поддерживается ими; однако каждая система обладает своими уникальными возможностями.

Процедурная, низшая форма памяти сохраняет связи между стимулами и реакциями. Ее можно сравнить с тем, что Оукли (Oakley, 1981) назвал ассоциативной памятью. Семантическая память обладает дополнительными возможностями репрезентации внутренних событий, не происходящих в настоящий момент, а эпизодическая память имеет дополнительную возможность приобретать и удерживать знания о лично переживаемых событиях.

Убедительные доказательства в пользу существования семантической и эпизодической памяти были продемонстрированы Тульвингом (см. обсуждение в главе 2; Tulving, 1989a, b; Tulving et al., 1994), который представил на рассмотрение коллег физические данные о системах памяти. Сообщалось о двух типах исследований. В одном Тульвинг описывает человека, известного как К. С., который имел поражение мозга в результате падения с мотоцикла (см. материал во врезке под названием 'Случай К. С.: нарушение эпизодический памяти'). Наиболее серьезно были повреждены левая лобно-теменная и правая теменно-затылочная области. К. С. остался устойчиво утратившим память, но замечателен тип амнезии: этот человек

288 Глава 8. Память: теории и нейрокогнитология

290 Глава 8. Память: теории и нейрокогнитология

Рис. 8.12. Упрощенная версия модуля обработки, содержащего восемь единиц обработки.

Каждая единица связана со всеми другими единицами, что обозначено ответвлениями выходных линий, которые возвращаются назад на входные линии, ведущие к каждой единице. Адаптировано из: McClelland & Rumelhart, 1985

изображение, говорю вам, где он живет, или описываю, чем он занимается. Все эта признаки могут использоваться, чтобы получить доступ к имени в памяти. Конечно, некоторые признаки лучше, чем другие.

Даже при всей абстрактности этой теории, она имеет отношение к действиями реальной жизни. Возвращаясь к примеру с именем вашего друга, предположим, что я спрашиваю: 'Как зовут человека, с которым вы играете в теннис?' Такой вопрос дает по крайней мере два адресуемых содержанию признака: человек и партнер по теннису. Если вы играете в теннис только с одним человеком (и вы знаете его имя), то ответ найти легко. Если у вас много партнеров, которые являются мужчинами, ответить будет невозможно. Дополнительная информация (например, мужчина с бородой, игрок-левша, парень в красных теннисных шортах, пижон с мощной подачей, парень с бостонским терьером и т. д.) может значительно сузить поиск Вы можете вообразить, насколько прост был бы поиск, если все эти признаки были бы связаны только с одним человеком: мужчина, с которым вы играете в теннис. имеет бороду, левша, носит красные теннисные шорты, хорошо играет на подаче и у него есть терьер. В реальной жизни каждый из этих признаков может быть связан больше чем с одним человеком. Вы можете знать несколько человек, имеющих сильную подачу или носящих бороду. Если это так, можно вспомнить не то имя. Однако, если категории являются достаточно специфичными и взаимно исключающими, воспроизведение, вероятно, будет точным. Каким образом модульное понятие о памяти в модели PDP не позволяет этим интерферирующим компонентам сталкиваться друг с другом?

Согласно этой модели, информация представлена в памяти в терминах многочисленных связей с другими единицами. Если признак - это часть множества различных воспоминаний, то при активизации (например, в вопросе: 'Как зовут ва-

Модели памяти 291

шего друга?') он будет иметь тенденцию возбуждать все воспоминания, частью которых он является. Один из способов, препятствующих перегрузке системы интерферирующими компонентами, состоит в том, чтобы представить отношения между единицами как подчиняющиеся законам торможения. Так, когда мы идентифицируем человека, с которым вы играете в теннис, как мужчину, теоретически мы тормозим поиск людей, которые являются женщинами. Когда мы добавляем, что он имеет терьера в Бостоне, мы не ищем имен мужчин, с которыми вы не играете теннис и у которых нет бостонского терьера.

'Ракеты' и 'Акулы'.

'Ракеты' и 'Акулы'. Системы памяти, подобные только что описанной, изучались Мак-Клелландом, а также Мак-Клелландом и Румельхартом (McClelland, 1981; McClelland & Rumelhart, 1985), показавшими, как эта система памяти с доступом по содержанию работала бы в модели PDP. В табл. 8.2 приведены имена неких отрицательных (гипотетических) персонажей, живущих в неблагополучном районе (также воображаемом). Поднабор единиц, представляющих эту информацию, приведен- на рис. 8.13.

Рис. 8.13. Пример единиц и связей между ними, необходимый, чтобы представить персонажи табл. 8.2.

Двунаправленные стрелки указывают, что единицы оказывают взаимно возбуждающее влияние. Единицы в пределах каждого 'облака' взаимно исключающие (то есть нельзя принадлежать к 'Ракетам' и 'Акулам'). Источник: McClelland, 1981

292 Глава 8. Память: теории и нейрокогнитология

Рекомендуемая литература

Стоит начать чтение с популярной книги Баддели под названием 'Ваша память: руководство пользователя' (Your Memory: A User's Guide). Исторический интерес представляет первая книга о памяти (Ebbinghaus, 1885), переведенная с немецкого на английский и изданная в мягкой обложке. Также недавно переиздана классическая книга по психологии 'Принципы психологии' Уильяма Джемса (Principles of Psychology); мы рекомендуем ее не только из-за исторического значения, но также и потому, что некоторые из предположений Джемса стали неотъемлемой частью современной литературы по когнитивной психологии.

Рекомендуемая литература 295

Несколько книг содержат превосходные краткие обзоры памяти: 'Память' (Memory) Паркинга, 'Психология памяти' (The Psychokogy of Memory) Баддели, 'Научение и память' (Learning and Memory) Адама, а также популярная книга 'В поисках памяти' (Searching for Memory) Дэниела Л. Шактера. Сборник 'Автобиографическая память' (Autobiographical Memory) под редакцией Рубина также содержит несколько хороших глав.

Наиболее авторитетными книгами о конкретных моделях памяти являются первоисточники. Они имеют более специальный характер, чем резюме, представленное в этой главе, но, приложив некоторые усилия, их можно понять. Рекомендую статью Во и Нормана в Psychological Review; статью Аткинсона и Шифрина в сборнике под редакцией Спенса и Спенса 'Психология научения и мотивации: успехи в исследованиях и теории' (The Psychology of Learning and Motivation: Advances in Research and Theory); статью Крэйка и Локхарта в Journal of Verbal Learningand Verbal Behavior, статью Тульвинга в сборнике под редакцией Тульвинга и Дональдсона 'Организация памяти' (Organization of Memory); статью Тульвинга в сборнике под редакцией Родигера и Крэйка 'Науки о поведении и мозге' (The Behavioral and Brain Sciences). Разнообразие видов памяти и сознания: эссе, посвященное Энделю Тульвингу; сборник под редакцией Изавы 'Современные проблемы когнитивных процессов: симпозиум по когнитивным процессам в Тулэйн Флоуэри' (The Tulane Flowerree Symposium on Cognition).

Особенно рекомендую некоторые современные исследования нейрокогнитологии памяти, включая статью Петерсона с коллегами в Nature, статью Петерсона с коллегами в Science и большинство статей в Proceedings of the National Academy of Sciences, том 91, 1994 год, которые в значительной степени посвящены работе Тульвинга и его коллег.

ГЛАВА 9. Репрезентация знаний

Если бы я присутствовал при сотворении мира, я бы дал несколько полезных советов, как лучше организовать Вселенную.

Альфонс Мудрый (1221-1284)

 

Вы - это то, что вы знаете.

Альберт Эйнштейн

 

Почему исследования слов и языка стали любимой темой психологов, интересующихся репрезентацией знаний?

Какие особенности отличают теоретико-множественные модели, модель сравнительных семантических признаков, сетевую модель, пропозициональные сети, нейрокогнитивистскую модель?

Что такое 'языковой барьер'? Приведите пример из повседневной жизни.

Каковы главные особенности 'теории распространения активизации' и каким образом она предсказывает последствия предварительной подготовки?

Каковы различия между декларативным и процедурным знанием?

Что исследования пациентов с амнезией позволили узнать о структуре памяти?

Как знания репрезентированы в моделях PDP?

Рекомендуемая литература 297

Эта глава посвящена репрезентации знаний, процессу, который некоторые исследователи считают самым важным понятием в когнитивной психологии. Они даже утверждают, что 'наука - это организованное знание' (Spencer, 1864/1981). Перед обсуждением знаний, которые также являются любимой темой философов, богословов и поэтов, необходимо понять, как этот не совсем понятный термин используют психологи. Под знанием мы подразумеваем 'хранение, интеграцию и организацию информации в памяти'. Информация, как мы видели в предыдущих главах, это производная от ощущений, но со знанием дело обстоит несколько иначе. Знание - это организованная информация; оно - часть системы или сети структурированной информации; в некотором смысле знание - это систематизированная информация. Мы сосредоточимся на репрезентации семантической информации, так как она продолжает быть доминирующей темой в этой области. Кроме того, мы обсудим несколько новых тем, которые обещают изменить наши представления о том, как знание представлено и хранится в памяти. Эти темы включают нейрокогнитологию и коннекционизм.

Язык и знания.

Язык и знания. Одна из причин интенсивного изучения слов и языка состоит в том, что степень вербального развития людей намного превышает таковую у представителей других видов; следовательно, эта отличительная черта служит филогенетической демаркационной линией. По некоторым оценкам (Baddeley, 1990), число слов, значение которых известно обычному человеку, колеблется в пределах от 20 тыс. до 40 тыс., а память на опознание во много раз лучше. Другая причина, наиболее важная для когнитивной психологии, состоит в том, что семантическая структура позволяет нам идентифицировать типы информации, хранящейся в памяти. Исследователей интересует, как эта информация связана с другими объектами в сознании. Конечно, для когнитивного психолога сами по себе слова представляют такой же интерес, как и звуки осциллографа. Слова существуют не благодаря внутренне присущей им ценности, а ввиду понятий и отношений, которые они отражают, и это позволяет наделять значением факты и структуры знания. Изучая способы репрезентации слов в памяти, мы можем исследовать три компонента репрезентации знаний: содержание, структуру и процесс.

 

Критическое мышление: степень семантического знания

Прочтите следующее предложение: 'Прошлым летом Чарли видел в Лувре Мону Лизу'. Насколько вы уверены в следующем?

1. Мона и Чарли пили кофе в уличном кафе на Левой набережной.

2. Мона улыбалась Чарли.

3. Чарли обедал в Париже.

4. Чарли имел при себе французскую валюту.

5. Коэффициент интеллекта Чарли больше ста.

6. Чарли - мужчина.

Из этого короткого простого предложения можно извлечь массу информации, и вероятно, что ваши выводы (выразившиеся в ответах на приведенные выше вопросы) очень похожи на выводы других людей.

Сегодня же тщательно выслушайте простое предложение, произнесенное другим человеком, и проанализируйте способ хранения слов в памяти. Какая модель семантической памяти соответствовала бы вашим наблюдениям?

298 Глава 9, Репрезентация знаний

Семантическая организация

Под семантической организацией понимается (в кластерной модели) разделение близких по значению элементов на кластеры или группы. Например: Рейган, Клинтон, Буш, Никсон, Картер, Кеннеди - президенты США; их можно разделить на две группы: Клинтон, Картер, Кеннеди - президенты-демократы и Рейган, Никсон, Буш - президенты-республиканцы. Более сложные семантические модели описывают взаимосвязь различных понятий (например: Клинтон был губернатором, Клинтон - демократ, у Клинтона есть нос).

Таблица 9.1

Организация знаний: 'Дженнифер играла в баскетбол со своими друзьями'. Знание может быть представлено в сознании множеством различных способов, включающих отношения, лексические репрезентации, пропозициональные отношения, образы и неврологические компоненты

Отношения

Лексическая репрезентация

Пропозициональные отношения

Образ

Неврологические компоненты

Действия

Дженнифер - женщина играла = действие баскетбол = существительное, спорт

Играла [действие] (Дженнифер [агент действия], баскетбол [объект])

Части зрительной и ассоциативный коры. Возможно, части моторной коры

Атрибуты

Дженнифер - женщина высокого роста и атлетического сложения

Дженнифер - женщина Дженнифер высокая. Дженнифер атлетического сложения

Части зрительной и ассоциативный коры. Возможно, части правой теменной коры для распознавания лиц

Пространственные характеристики

Дженнифер держит в руках баскетбольный мяч

У Дженнифер в руках баскетбольный мяч

Части зрительной, ассоциативной, моторной и сенсорной коры

Членство в категории

Дженнифер - часть следующих категорий: женщины, баскетболисты, высокие люди

Женщина - это категория, к которой относится Дженнифер. Баскетболисты - это категория, К которой относится Дженнифер

Части

ассоциативной

коры

Ассоцианистский подход 299


Гордон Бауэр. Сделал важные открытия в области памяти, мнемоники, математической психологии и обработки языка

Ассоцианистский подход

Организующие переменные: Бауэр

На изучение организующих факторов памяти повлияли публикации Гордона Бауэра и его коллег (Bower, 1970а, b; Lesgold & Bower, 1970; Bower et al., 1969). Работая в контексте современной когнитивной теории, Бауэр использует организующие факторы одновременно в современном и традиционном стиле. Как и в прошлых исследованиях, он стремился показать влияние структурной организации на свободное воспроизведение. Бауэр полагает, что организация семантических единиц оказывает гораздо более мощное влияние на память и воспроизведение, чем это демонстрировалось ранее. В одном из экспериментов (Bower et al., 1969) группа Бауэра подошла к выяснению влияния организующих переменных на воспроизведение с точки зрения составления различных понятийных иерархий. (Пример иерархии понятий для слова 'минералы' приведен на рис. 9.1.)

Этими и многими другими экспериментами был проложен мост между строгим подходом к интеллектуальным функциям человека и гипотезой, предусматривающей существование ассоциативной сети, в которой одни ассоциации соединяются с другими ассоциациями и т. д.

Рис. 9.1. Иерархия понятий для слова 'минералы'. Адаптировано из: Bower et al., 1969

300 Глава 9. Репрезентация знаний

Артур П. Шимамура. Его новаторские исследования объединили в себе когнитивную психологию и нейронауку

Действительно ли ваша префронтальная кора не повреждена? Назовите товары, которые вы можете купить в универсаме

Метапознание: управление мыслями и их организация

Когнитивные модели семантической памяти 305

Затем Рош заменяла название категории словом, обозначающим экземпляр этой категории (например, 'птица' заменялась на малиновку, орла, страуса или курицу), и просила испытуемых оценить осмысленность получившегося предложения. Все предложения с малиновкой оценивались как имеющие смысл, а предложения с орлом, страусом и курицей казались уже не столь осмысленными. Похоже, что типичный член категории действительно близок прототипу этой категории.

Модель сравнительных признаков объясняет некоторые из нерешенных вопросов, возникших в связи с теоретико-множественной моделью, но в то же время имеет свои собственные недочеты. Коллинз и Лофтус (Collins & Loftus, 1975) критиковали ее за то, что определяющие признаки используются в ней так, как если бы они были абсолютными свойствами. Никакой отдельный признак не может быть абсолютно необходимым для определения чего-либо (попробуйте, например, определить на юридическом языке 'непристойные' фильмы, используя один-единственный 'решающий' признак). Канарейка все-таки птица, даже если бы она была синего цвета, или не имела крыльев, или не могла летать, то есть нет такого единственного признака, который определял бы канарейку. Очевидно, что испытуемым было трудно решить, каким является признак, определяющим или характерным.

Несмотря на неразрешенный конфликт между теоретико-множественной моделью и моделью сравнительных признаков, они расширили наше представление о семантической памяти в нескольких важных отношениях. Во-первых, эти модели содержат конкретную информацию о множестве параметров семантической памяти. Во-вторых, они используют классификацию семантической информации как отправной пункт для общей теории семантической памяти, способной охватить широкий круг функций памяти. В-третьих, предполагая наличие в памяти сложных операций, они тем самым затрагивают более широкую проблему строения человеческой памяти, наиболее важной частью которой является вопрос о хранении семантических символов и о законах, управляющих их воспроизведением.

Сетевые модели

Коллинз и Квиллиан. Из первых сетевых моделей наиболее известна модель, разработанная Алленом Коллинзом и Россом Квиллианом на основе принципов организации памяти в компьютерах (Quillian, 1968, 1969). В этой модели каждое слово помещалось в конфигурацию других слов, хранящихся в памяти, и значение каждого слова представлялось по отношению к другим словам (рис. 9.3). В приведенном примере хранится информация о 'канарейке': это 'желтая птица, которая может петь'. 'Канарейка' входит в категорию или сверхмножество 'птица' (что показано стрелкой от 'канарейки' к 'птице') и обладает свойствами 'может петь' и 'желтая' (стрелки от канарейки к этим свойствам). В вышестоящем узле общие свойства о птицах собраны вместе ('имеют крылья', 'могут летать' и 'имеют перья'), и такую информацию не надо хранить отдельно для каждой птицы, тогда как информация о рыбе (например, 'может плавать'1) должна хранится в другом крыле этой структуры. Высказывание: 'Канарейка может летать' оценивается путем

1 Всякий почитатель Джерома Керна знает: 'Рыбы должны плавать, а птицы должны летать...'

306 Глава 9, Репрезентация знаний


Рис. 9.3. Гипотетическая структура памяти с трехуровневой иерархией. Адаптировано из: Collins & Quillian, 1969

воспроизведения информации о том, что: (1) канарейка - член сверхмножества птиц; (2) у птицы есть свойство 'может летать'. В этой системе 'пространство', необходимое для хранения информации в семантической памяти, минимизировано за счет того, что каждый элемент - это одно включение, а не несколько. Модель такого типа считается экономичной при конструировании компьютерной памяти.

Модель Коллинза и Квиллиана привлекательна тем, что из нее ясно видно, каким способом воспроизводится информация из семантической памяти. Чтобы провести поиск в памяти с целью оценки конкретного высказывания - например, 'Акула может поворачиваться', - мы должны сначала определить, что акула - это рыба, рыба есть животное, а у животного есть свойство 'может поворачиваться'; это довольно извилистый путь. Эта модель предполагает также, что для прохода по каждому из путей внутри данной структуры требуется время. Соответственно Коллинз и Квиллиан испытали эту модель, предложив испытуемым оценивать ложность или истинность высказывания и измеряя при этом время, требуемое для такой оценки (зависимая переменная); независимой перем