Диссертация (1136540), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Трейсман и Г. Джелад предложили новую для своеговремени теорию интеграции признаков, описывающую процессы группировкии сегментации через обработку элементарных зрительных признаков и их50связывания в целостные объекты [Treisman, Gelade, 1980]. Авторы заявляют оважной роли внимания в процессе связывания признаков, считают егоосновным инструментом интеграции признаков и восприятия целостныхобъектов.Теория интеграции признаков предполагает двухстадийную обработкузрительной информации.
Первая стадия этого процесса выполняется напредвнимательномуровнеипредполагаетбыстроеиавтоматическоеотображение базовых признаков изображения. Законченный образ объекта наэтойстадиине формируется, новсе признаки в зрительном полеобрабатываются одновременно, параллельно. Результатом предвнимательнойстадииявляетсяпостроениемногочисленныхпространственныхкарт,отображающих расположение признаков в зрительном поле.Э.
Трейсман предполагает, что нейронные ансамбли, репрезентирующиекарты разных признаков, локализованы в разных частях мозга, и в случае, еслиприсутствует неравномерная активация в этих картах (например, красный изеленый цвет стимулов и горизонтальная и вертикальная ориентация этихстимулов), то перцептивная система должна решить проблему связывания –каким-то образом собрать информацию о разных признаках вместе (например,о цвете с одной карты и об ориентации с другой), определить, что онилокализованы в одном месте пространства, и связать их, создав тем самымобраз объекта. По мнению Э.
Трейсман и Г. Гелада, связывание происходит наследующейстадии–стадиисфокусированноговнимания.Вниманиенаправляется в занятые признаками части зрительного поля и сводит всепринадлежащиеэтомуместу,норепрезентированныевразныхпредвнимательных картах признаки на единой (главной) карте, формируя образцелостного объекта. Поскольку внимание не может быть одновременнонаправлено во все места зрительного поля, связывание признаков происходитпоследовательно, в отличие от их предвнимательного анализа. В отсутствиепоследовательной фокусировки анимания признаки могут быть связаны51неправильно,т.е.воспринятывошибочнойкомбинации,называемой«иллюзорным соединением», а объекты не будут опознаны.Э. Трейсман приводит несколько доказательств в пользу своей гипотезы[Treisman, 2006].
Например, поиск целей по сочетанию признаков (например,красной вертикальной линии среди красных горизонтальных и зеленыхвертикальныхлиний)происходитпоследовательно(чтоявляетсядоказательством вовлечения сфокусированного внимания), в то время какпоиск цели, заданной всего одним признаком (например, красной линии зредимножествазеленых),происходитпараллельно,какбысубъективно«выскакивая» среди остальных элементов (предположительно, благодаряпараллельным процессам на предвнимательном уровне) [Treisman, Sato, 1990].Далее, загрузка внимания в задаче зрительного поиска ведет к иллюзорнымсоединениям[Treisman,Schmidt,1982].Наличиепространственнойинформации о локализации цели, способствующей привлечению внимания ксоответствующему месту в зрительном поле, повышает эффективность в задачепоиска по сочетанию признаков больше, чем по отдельному признаку[Treisman, 1988].
Границы текстур и контуры фигур, задаваемых сочетаниямипризнаков, различаются менее эффективно, чем границы и контуры,задаваемые признаками [Treisman, Gelade, 1980a; Wolfe, Bennett, 1997]Наконец, нейрофизиологические данные показывают, что в задаче поиска посочетанию признаков активизируется те же самые зоны коры, что и в задачах,включающих в себя перенаправление пространственного внимания [Corbetta etal. 1995].Описано большое количество базовых признаков (Wolfe, Horowitz, 2004):цвет, направление движения, ориентация, размер, пространственная частота,освещенность, стереоскопическая глубина, наклон, кривизна и т.д.
Для того,чтобы признаков можно было считать базовым, он должен удовлетворятьнескольким условиям. Это быстрая сегментация текстур, эффект выскакивания,асимметрия поиска, и иллюзорные соединения [Treisman, Gormican, 1988;52Treisman, Souther, 1985; Treisman, Gelade, 1980a]. Сегментация текстур побазовому признаку предположительно зависит от предвнимательной обработки,является автоматической и быстрой, когда разные области задаются базовымипризнаками [Bergen, Julesz, 1983; Caelli, Julesz, Gilbert, 1978]. Эффектвыскакивания (pop-out) – феномен, при котором обнаружение целевого объектане зависит от количества нецелевых объектов – дистракторов [Turatto et al.2010].
С точки зрения процессов перцептивной организациивыскакиванияхарактеризуетбыструюсегментациюцелевогоэффектобъекта.Асимметрия зрительного поиска (Рисунок 4) – феномен, описывающий болееэффективный зрительный поиск в случае наличия целевого признака, чем вслучае его отсутствия [Wolfe, 2001].Рисунок 4. Пример асимметрии зрительного поиска [цит.
по Wolfe, 2001]:круг с вертикальной линией легче найти среди кругов без линии (левоеполуполе), чем наоборот (правое полуполе).Иллюзорное соединение – ошибочное соединение признаков в ситуациизагрузкивнимания.Теорияинтеграциипризнаковпредполагает,чтонаправленное внимание позволяет соединять базовые признаки в правильныеконфигурации. Однако, если выполнение задачи осложняется очень краткимпредъявлением или требованием решать конкурирующую задачу, и исключаетпоследовательную фокусировку, признаки могут соединиться ошибочно.Например, наблюдатель, которому предъявляется набор из зеленых кругов икрасных треугольников в условиях высокой загрузки внимания может дать53ошибочный отчет об иллюзорном соединении – зеленых треугольниках[Treisman, Schmidt, 1982].Теория интеграции признаков была подвергнута критике, так каксуществуютэкспериментальныефакты,невписывающиесявееконцептуальные рамки. Например, было показано, что иногда поиск цели,заданной группой признаков, может проходить практически параллельно(например, поиск цели, заданной комбинацией глубины и цвета или глубины инаправления движения [Nakayama, Silverman, 1986], или поиск по сочетаниюцвета и ориентации [Wolfe, Cave, Franzel, 1989b]).
Важным основанием длякритики теории интеграции признаков является эффект превосходстваконфигурации: в задаче зрительного поиска конфигурация из несколькихэлементов «выскакивает» на фоне остальных объектов, хотя, с точки зрениятеории интеграции признаков, для пространственных конфигураций, которыесостоят из одних и тех же признаков, необходимо связывание, что требуетсфокусированного внимания и последовательного поиска [Pomerantz, Cragin,2015].Теория сходства зрительных признаков [Duncan & Humphreys, 1992]критикует теорию интеграции признаков, рассматривая особые отношениямежду объектами в зрительном поле и отмечает роль интегрального сходстваобъектов (а не только их признаков) в группировке и влияние его на процесссегментации на примере определения целевого объекта в наборе дистракторов.Дж.
Данкан и Г. Хамфрис [Duncan, Humphreys, 1989a] показали, как отношениясходства а) между целью и дистрактором (нецелевым объектом) и б)дистракторов между собой влияют на вероятность обнаружить целевой стимул.Показано, что а) с повышением уровня сходства целевого объекта идистракторов, эффективность зрительного поиска снижается; б) с повышениемвариативности (неоднородности) дистракторов эффективность зрительногопоиска снижается.54Теория сходства зрительных признаков не предполагает жесткогоразделения между поиском объекта (то есть сегментацией его от остальныхобъектов) по одному признаку или по группе признаков. Объекты обладаютразличной степенью интегрального сходства друг с другом и целью – от самыхотличающихся объектов от целевогостимула, до объектов, которыеприближаются по виду к цели, но не являются ей.
Модель рассматриваетсегментацию как процесс, состоящий из трех основных этапов. Первойявляется стадия параллельного построения «перцептивного описания» структурированной репрезентации стимулов в зрительном поле. На второйстадии – стадии отбора, происходит соотнесение репрезентаций с внутреннимишаблонами, схемами, описывающими целевые стимулы. Завершающая, третьястадия передачи отобранной информации в систему ограниченной емкости,использует кратковременную память (для того, чтоб поступающая информациябыла осознана субъектом). Ресурс зрительной рабочей памяти ограничен [Luck,Vogel, 1997], и стимулы, конкурируя друг с другом, поступают в памятьсогласно их "весу", который зависит от степени сходства стимулов с текущимивнутренними шаблонами.Спонтанныегруппировкаисегментациястимуловпосходству,происходящие, предположительно, на стадии построения описания, будут взначительной мере определять, насколько эффективен будет поиск целевогообъекта и насколько его обнаружение потребует вовлечения внимания.
Так,если цель и дистракторы похожи, они будут сгруппированы в однуперцептивнуюединицу,котораябудетстремитьсяцеликомвойтивкратковременную память. Таким образом, ранняя группировка приведет к тому,что целевой объект «потянет за собой» большое количество нерелевантныхэлементов в «бутылочное горлышко» кратковременной памяти. Следовательно,по мнению Дж. Данкана и Г.
Хамфриса, сфокусированное вниманиепонадобится для «разрыва» такой спонтанной группировки. Напротив, еслицель и дистракторы не похожи друг на друга, то цель спонтанно55сегментируется и, благодаря своему высокому весу, первой входит вкратковременную память, приводя к максимально эффективному поиску.Аналогичным образом объясняется и эффект разнородности дистракторов. Чембольше сходство между дистракторами, тем выше вероятность, что все онибудут сгруппированы и образуют одну перцептивную единицу. Это значит, чтов ходе поиска все дистракторы, составляющие одну такую единицу, могут бытьвойти в «бутылочное горлышко» кратковременной памяти и провереныодновременно. Напротив, чем более разнородным является стимульный набор,тем больше мелких единиц анализа будет сегментировано – в таком случаепотребуется последовательная загрузка и проверка каждой такой единицы, чтобудет существенно снижать эффективность поиска.Таким образом, теория сходства определяет эффективность сегментации(выделения целевого объекта) как функцию локального сходства конкретныхобъектов – сходство целевого стимула с «ближайшими соседями», объектами,наиболее близкими по выраженности исследуемого признака в пространствепризнаков – с заданной целью.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
