Ощущение и восприятие. Обнаружение сенсорных сигналов. ТОС

Мы видим, слышим, осязаем, обоняем, чувствуем вкус, ощущаем явления мира, и все это – первое звено в цепи событий, к которым далее относятся: кодирование информации, ее хранение и преобразование, мышление и ответная реакция на эту информацию, последняя, в свою очередь, приводит к появлению новых сенсорных признаков, что может вновь запустить указанный цикл. Графически это можно представить следующим образом [Солсо, 2006].

 

Рис. 3.1. Процесс переработки информации

 

Обнаружение сенсорных сигналов – это начальный этап обработки информации, все элементы которого относительно конкретны и осязаемы. Человек познает мир при помощи органов чувств. Наши знания изначально имеют чувственную природу: стимулы, интенсивность которых выше определенного уровня, активируют чувствительные рецепторы. Что происходит далее с этими ощущениями – в большой степени зависит от знания человеком мира.

Термин «ощущение» относится к первоначальному опыту, возникающему в результате элементарных видов стимуляции. В восприятии участвуют высшие когнитивные механизмы, интерпретирующие сенсорную информацию – предшествующий опыт человека придает смысл простым ощущениям.

Иногда физическое и психологическое качество одних и тех же сенсорных стимулов может не совпадать – возникает дихотомия между сенсорным опытом и перцептивной интерпретацией этого опыта. Такой феномен в психологии носит название иллюзий восприятия.

 

Рис. 3.2. Иллюзия Вундта. Рис. 3.3. Иллюзия У. Эренштейна

Линии в центре, в действительности, параллельны Квадрат кажется искаженным

 

 

Рис. 3.4. Явление иррадиации. Светлые предметы на темном фоне кажутся более увеличенными против своих настоящих размеров и как бы захватывают часть темного фона

 

Рис. 3.5. Иллюзия Мюллера-Лайера. Отрезки абсолютно равны, хотя верхняя линия кажется длиннее

 

Взаимосвязь между восприятием и предшествующим знанием о мире проявляется и при интерпретации научных данных.

Таким образом, обнаружение и интерпретация реальности определяются как энергией стимула, воздействующего на органы чувств, так и знаниями, предшествующими текущему опыту. На уровне ощущений информация конкретна, тогда как на уровне интерпретации она абстрактна. Взгляд человека на мир определяется одновременно тем, что он знает (в абстрактном смысле), и тем, что он чувствует (в конкретном смысле).

Идея о том, что осознание ощущения наступает тогда, когда энергия стимула достигает мозга, породила эксперименты с измерением порога. Считалось, что когда количество поступающей энергии превышает некоторый уровень (порог), она возбуждает чувствительные нейроны и «проходит». Когда энергия недостаточна для возбуждения активности нейронов, то она находится ниже порога – ее называют подпороговой [Величковский, 2006].

Однако суждения о наличии ощущений основаны не только на физической природе стимула, но и на процессах принятия решений испытуемым, которые зависят от сложного набора когнитивных механизмов. Субъективная оценка испытуемого тесно связана с непосредственными психологическими последствиями стимуляции, а также со знакомством испытуемого с такого рода событиями.

Внедрение в середине 50-х годов ХХ века теории обнаружения сигналов (ТОС) изменило представления о сенсорных порогах. ТОС произошла от электротехники и статистической теории принятия решений. Особую значимость здесь имели представления о том, что на решение человека о присутствии и отсутствии стимула влияет не только интенсивность сигнала, но и содержание решаемой задачи, и знание результатов. Вероятностью обнаружения сигналов можно манипулировать, применяя, например, вознаграждение за «удачу».

Таким образом, пороги – это элемент сложного опыта человека, когда требуется принимать решение на основании неоднозначных и/или труднообнаруживаемых сигналов. Кроме интенсивности стимула на решения наблюдателя влияют ожидание (появится или не появится сигнал) и последствия принятия решения (наказание или поощрение).

ТОС предполагает, что не существует порога в абсолютном смысле – т. е. что на самом деле это некоторая точка, положение которой зависит от критерия ответа. Чтобы решить, присутствует ли сигнал, испытуемый должен сначала установить некоторый критерий. Когда интенсивность сигнала превышает этот критерий, испытуемый дает ответ об обнаружении сигнала, когда она ниже критерия, испытуемый реагирует, как при отсутствии сигнала.

Другой важный вопрос развития когнитивной психологии касается объема восприятия. При определении объема восприятия необходимо различать сенсорное хранение и кратковременную память.

При изучении объема восприятия используют таймеры и тахистоскоп – прибор, который может предъявлять стимулы в течение

точно устанавливаемого периода времени.

Сохранность зрительных впечатлений и их кратковременную доступность для дальнейшей обработки У. Найссер назвал иконической памятью. Длительность иконического хранения 250 мс. Иконическое хранилище может кратковременно удерживать зрительную информацию в ее исходном виде и с большой детальностью. Оно является довольно примитивным видом памяти, в котором информация не преобразуется и не связывается с другой информацией. Ее характеристики: 1) скоротечность; 2) точность; 3) способность к суммированию информации; 4) не поддается контролю со стороны субъекта; 5) объем = 9 элементов.

Сенсорную слуховую память У. Найссер назвал эхоической памятью. Время хранения в эхоической памяти составляет от 250 мс до 4 с.

Иконическое и эхоическое хранение позволяют человеку отбирать существенную информацию для дальнейшей обработки, обеспечивая тем самым одно из решений проблемы ограниченной пропускной способности, присущей системе обработки информации [Найссер, 1990].

 

Распознавание паттернов

 

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 или восхищаться запахом розы.

Паттерн – это сложное сочетание сенсорных стимулов, опознаваемое человеком как часть некоторого класса объектов.

Р. Солсо выделил следующие компоненты способности распознавать паттерны:

• способность распознавать знакомые паттерны быстро и с высокой степенью точности;

• способность оперировать незнакомыми объектами;

• способность точно воспринимать объекты, которые расположены или вращаются под различными углами;

• способность идентифицировать частично скрытые или замаскированные различным «шумом» объекты;

• способность быстро, субъективно легко и автоматически распознавать паттерны [Солсо, 2006].

Наиболее исследовано распознавание зрительных паттернов.