ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНАЯ ИЛИ ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ ПЕРЕРАБОТКА?
Один из ответов на этот вопрос может состоять в том, что распознающий механизм не сравнивает новые стимулы со всеми хранящимися в ДП кодами поочередно, или, как говорят, последовательно. Существует другая возможность — параллельное сравнение, при котором одновременно производится множество отдельных сравнений, идущих бок о бок. В этом случае подлежащий распознаванию стимул может одновременно сопоставляться со многими внутренними кодами и весь процесс займет не больше времени, чем одно такое сопоставление. Это означало бы, что сравнения могут производиться очень быстро.
По-видимому, параллельная процедура могла бы в принципе разрешить проблему экономии времени на этапе сравнения. Нам известны примеры подобных параллельных процессов из области физики. Один пример (Neisser, 1967) связан с использованием камертонов. Если взять камертон с неизвестной собственной частотой и ударить по нему (так что он начнет звенеть), держа его вблизи группы камертонов, обладающих известными частотами, то один из них тоже начнет звенеть. Этот второй камертон соответствует по частоте первому; ни один из остальных камертонов при этом не зазвенит. Таким способом можно определить частоту исследуемого камертона. Это процесс параллельного сравнения, так как камертон с неизвестной частотой одновременно сопоставляется со всеми камертонами, настроенными на известные частоты.
Имеются также данные о параллельном осуществлении психических операций. Один такой пример обнаружен Нейссером (Neisser,. 1964) в экспериментах со зрительным поиском. В этих экспериментах испытуемым предъявляли ряды букв, разбитые на 50 строк. В каждой строке было по нескольку букв, например U, F, С, J. Испытуемый должен был, просматривая строки в направлении сверху вниз, как можно быстрее найти определенную букву, заданную экспериментатором. Заданную букву помещали на случайно выбранное место, и когда испытуемый находил ее, он должен был нажать на кнопку. Регистрировалась общая продолжительность поиска, т. е. время от момента предъявления испытуемому списка до момента нахождения им заданной буквы. Оказалось, что если хорошо натренированному испытуемому задавали десять букв и просили нажать на кнопку после нахождения одной из них, имевшейся в списке, то он делал это так же быстро, как и в том случае, если ему задавали только одну букву (Neisser, Novik a. Lazar, 1963). Этот результат говорит против процесса последовательного поиска: если бы испытуемый искал десять заданных букв последовательно, просматривая весь список в поисках сначала одной буквы, затем другой и так далее, то это заняло бы (в среднем) гораздо больше времени, чем поиск всего лишь одной буквы. Судя по полученным результатам, испытуемые могут искать все десять букв одновременно, т. е. вести параллельный поиск.
Результаты выполнения заданий на зрительный поиск показали также, что скорость нахождения испытуемыми заданной буквы зависела в некоторой степени от того, насколько эта буква отличалась по виду от остальных букв, имевшихся в списке. Например, испытуемые находили букву Z среди букв О, D, U, G, Q и R гораздо быстрее, чем среди букв 1, V, М, X, Е и W. В первый список входили буквы с округленным контуром, гораздо менее сходные с буквой Z, чем буквы из второго списка, имеющие угловатый контур. На основании этих результатов Нейссер утверждает, что испытуемые, вместо того чтобы сравнивать с содержащимися в списке буквами эталон заданной буквы, ищут в этом списке ее наиболее характерные признаки. Угловатые очертания, образующие букву Z, гораздо легче обнаружить среди округлых букв, чем среди угловатых, так что время, затрачиваемое на поиск, будет зависеть от общего вида букв, содержащихся в списке.
В своих теоретических построениях, основанных на этих результатах, Нейссер использовал модель "Пандемониум" Селфриджа, о которой говорилось выше. В этой модели предполагается, что процесс распознавания образов происходит в известном смысле последовательно, поскольку один его этап следует за другим (сначала вступают в действие демоны выделения признаков, затем демоны опознавания и т. д.). Однако на каждом этапе модели происходят и параллельные процессы: например, все демоны опознавания следят за демонами выделения признаков и "кричат" одновременно.
РОЛЬ КОНТЕКСТА
Параллельные процессы — это лишь один, хотя и достаточно эффективный, способ разрешения поставленной нами проблемы. Проблема эта состоит в том, чтобы выяснить, каким образом достигается такая скорость процессов сравнения и принятия решения, которая нужна для быстрого распознавания образов при огромном числе потенциальных возможностей выбора. При параллельных процессах распознавание может происходить быстро потому, что одновременно идет много операций, и это экономит время по сравнению с последовательным процессом. Другой способ экономии временисокращение масштабов процесса сравнения, уменьшение числа образов, которым мог бы соответствовать данный стимул, а тем самым и числа эталонов или перечней признаков, с которыми этот стимул нужно сравнивать. Такой подход к решению проблемы может даже показаться логически невозможным. Как мы можем сократить число необходимых сравнений, не зная заранее, что представляет собой стимул? Ответ на этот вопрос можно найти, если рассмотреть роль контекста, в котором данный стимул появляется.
Вообще контекст, в который включен стимул, чрезвычайно важен для определения того, как его следует в конечном счете классифицировать. Если известно, какие стимулы могут встретиться в данной ситуации, то это позволяет исключить из рассмотрения огромное количество образов. Например, если мы пытаемся распознать неясно произнесенное слово в конце фразы "Быть или не быть, вот в чем..." и если мы слышим что-то похожее на "допрос", то нам, вероятно, легко будет распознать здесь слово "вопрос". Это может произойти даже в том случае, если сам стимул звучит скорее как "допрос", чем как "вопрос". Таким образом, контекст — в данном случае хорошо известная цитата — ограничивает число образов, которые будут иметь смысл, если поставить их на место неясных звуков, и распознавание становится возможным, несмотря на двусмысленность входного сообщения. Контекст уменьшает число образов, которым мог бы соответствовать стимул, и позволяет уменьшить требования, предъявляемыек системе.
С влиянием контекста мы нередко встречаемся в психологических исследованиях. Примером могут служить эксперименты, показывающие, что при зрительном восприятии букву легче идентифицировать, когда она предъявляется не сама по себе, а входит в состав слова (Reicher, 1969; Wheeler, 1970). Было высказано мнение (Wheeler, 1970), что слово создает для буквы контекст, а одно из свойств контекста заключается в том, что он направляет процесс анализа признаков. Идентификация одной буквы в данном слове уже в силу того, что она входит в состав слова, ограничивает возвозможные значения остальных букв. Поэтому можно ограничиться проверкой лишь некоторых признаков, а другие просто отбросить, не проверяя.
Сходные эффекты наблюдаются и при слуховом восприятии слов. Это показано в экспериментах, в которых иcпытуемые должны были идентифицировать слова, предъявлявшиеся им на фоне шума (Miller а. о., 1951). Когда слова составляли осмысленные фразы, их было гораздо легче понять, чем когда они располагались в случайной последовательности: контекст создаваемый фразой, облегчал распознавание отдельных слов. Было также высказано мнение (Miller, 1962), что при восприятии речи мы обычно сразу распознаем целые группы фонем — целые слова или даже фразы. Это означает, что принимаемые решения могут быть взаимозависимы и что решение, принятое относительно одной фонемы, может создать контекст, облегчающий распознавание других звуков. Аналогичные эффекты возможны при идентификации букв напечатанного слова во время чтения. Распознавание может производиться не буква за буквой, а на уровне нескольких букв
яли слов (Smith a. Spoehr, 1974), так что даже контекст, возникающий в результате частичного распознавания одной буквы, облегчает распознавание других букв.
Дополнение гипотезы о механизме распознавания образов соображениями относительно роли контекста значительно укрепляет ее позиции. Мы начинаем понимать, что дает нам возможность распознавать образы с такой легкостью. Все сказанное до сих пор позволило нам выявить некоторые черты адекватной теории распознавания образов. Теперь, после рассмотрения кодирования информации в памяти и процессов сравнения, мы рассмотрим еще один аспект распознавания — взаимоотношения между этим процессом и вниманием.
В одной из предыдущих глав было отмечено, что термин — "внимание" имеет несколько значений. Один из аспектов внимания, называемый обычно "избирательностью", особенно тесно связан с обсуждаемой здесь темой. Избирательность внимания была уже проиллюстрирована на примере с шумлей вечеринкой (стр. 25-26): человек способен настраиваться на восприятие определенных источников информации, выбирать определенные ее каналы для переработки и "отстраиваться", или отключаться от всех остальных.
ЭКСПЕРИМЕНТЫ СО "СЛЕЖЕНИЕМ"
Избирательность внимания широко изучалась в экспериментах с дихотическим прослушиванием и слежением. Дихотическим прослушиванием называют эксперименты, в которых испытуемому предъявляют звук одновременно по двум каналам. Как уже говорилось в гл. 3, под каналом имеется в виду отдельный источник звуков. В типичном эксперименте "с дихотическим прослушиванием и слежением испытуемый -слышит одновременно два сообщения, которые поступают по двум каналам — по одному на каждое ухо — через наушники. Испытуемого просят слушать одно из сообщений и "следовать за ним по пятам" (т. е. повторять его слово за словом). Как это ни удивительно, испытуемые без особого труда следят за одним сообщением, прослушивая два. Они отключаются от второго сообщения, направляя свое внимание на то, за которым они следят.