Текст книги "Мысленные образы. Когнитивный подход"

Мысленные сравнения

Несколько иная экспериментальная парадигма была разработана для оценки вклада образов и других ментальных репрезентаций в процесс сравнения пар объектов, представленных в символической форме (например, как их названия или как изображения).

Время реакции человека, сравнивающего два реальных объекта по какому-либо физическому признаку, например, размеру или площади, подчиняется надежной психофизической закономерности, а именно: чем больше абсолютная разница между объектами по соответствующему признаку, тем быстрее дается ответ. Мойер (Moyer, 1973) попытался ответить на вопрос, сохраняется ли эта закономерность, когда испытуемые сравнивают зрительные образы, отображающие реальные физические объекты. В частности, он предъявлял своим испытуемым названия двух животных, например, лягушка-волк, и просил определить, какое из названий принадлежит более крупному животному. Он обнаружил, что время реакции уменьшается с увеличением разницы между реальными размерами животных. На основе этих результатов Мойер предположил, что человек сначала переводит названия животных в аналоговые репрезентации, содержащие информацию об их реальном физическом размере, а уже затем сравнивает названных животных посредством «внутренней» психофизической оценочной процедуры.

На основании сходства результатов, полученных для перцептивных сравнений и символических, мысленных сравнений, можно предположить, что и когнитивная репрезентация, обеспечивающая мысленные сравнения, структурно эквивалентна перцептивному образу (как и в описанных выше экспериментах с мысленным вращением). Пэйвио (Paivio, 1975b) выдвинул более конкретное предположение, что мысленные сравнения выполняются на основе мысленных образов эталонов двух сравниваемых понятий. В предварительных исследованиях Пэйвио использовал специальные опросники для получения отчета испытуемых о стратегиях, применяемых ими при сравнении физических размеров названных объектов, и полученные результаты «указывали на повсеместное использование зрительных образов» (Paivio, 1975b, р. 637). Тем не менее, сам Пэйвио рассматривал это лишь как «второстепенное доказательство», что такой процесс был функционально активизирован (р. 646).

Полученная Мойером (Moyer, 1973) устойчивая эмпирическая зависимость между временем ответа и величиной различий между двумя названными объектами была названа эффектом символической дистанции. Пэйвио (Paivio, 1978а) разработал интересный вариант задания на мысленное сравнение. Он предлагал испытуемым сравнить показания часов по величине угла между часовой и минутной стрелками. В каком случае, например, часовая и минутная стрелка образуют меньший угол: когда время 3:55 или 10:40? (См. рис. 3.3.) Очень часто испытуемые сообщали, что для выполнения этого задания они использовали образы (сравнивая углы между стрелками на визуализированных циферблатах), и снова был получен надежный эффект символической дистанции, то есть время реакции увеличивалось при уменьшении угловых различий между стрелками.

Мысленное сравнение по более абстрактным, семантическим признакам занимает больше времени, чем сравнение по физическим признакам. Но что еще более удивительно, мысленные сравнения по абстрактным признакам надежно воспроизводят эффект символической дистанции. В ранних исследованиях мысленных сравнений этот эффект был показан на задаче оценки численного интервала при предъявлении пар цифр. Эффект символической дистанции был показан при оценке алфавитного порядка пар букв, при сравнении интервалов времени (длительного с коротким), качества (лучшего с худшим), температуры (высокой с низкой), интеллекта животных и стоимости автомобилей (см. J.T.E. Richardson, 1980b, р. 48). Наконец, Фридман (Friedman, 1978) получила эффект символической дистанции, предложив испытуемым сравнивать пары низкообразных слов по критерию связанных с ними эмоциональных переживаний (плохие или хорошие).

Рис. 3.3. Примеры стимулов, использованных Пэйвио (Paivio, 1978а): сравнение двух цифровых значений времени, «смешанное» сравнение, при котором одно цифровое значение сравнивается с другим, дополненным аналоговым циферблатом со стрелками, и «аналоговое» сравнение, когда оба цифровых значения дополняются аналоговыми часами

Тем не менее, теоретическая значимость эффекта символической дистанции стала вызывать серьезные сомнения, когда он был получен на материале несемантических параметров слов, например, при оценке относительной частоты встречаемости слов в обыденной речи или при оценке относительной легкости или трудности произнесения слов. Эффект символической дистанции был получен также тогда, когда испытуемые выполняли мысленное сравнение элементов списка, заученных ими в совершенно произвольном порядке. Поскольку этот эффект проявляется при мысленных сравнениях по любой упорядоченной размерности, то он не несет какой-то дополнительной информации об особенностях стратегии или процесса, используемого испытуемыми при выполнении сравнении какого-то определенного вида (J.T.E. Richardson, 1980b, р. 48).

Дополнительные данные о природе репрезентаций, используемых при мысленном сравнении, были получены при сопоставлении результатов экспериментов, использовавших в качестве стимульного материала слова и картинки. Основное допущение теории Пэйвио (Paivio, 1975b), которую мы более детально обсудим в главе 4, состоит в том, что образы гораздо легче возникают в ответ на изображения объектов, чем на их словесные названия. Если, как утверждал Пэйвио, мысленные сравнения основаны на использовании образов, то эти мысленные сравнения должны протекать быстрее при предъявлении картинок, чем названий объектов. Для проверки этой идеи

Пэйвио провел экспериментальное исследование (Paivio, 1975b). Он предлагал испытуемым сравнить конкретные объекты по их физическому размеру. Эффект «символической дистанции» был получен при предъявлении как слов, так и картинок, и, как и было предсказано, для картинок время реакции было значительно меньше, чем для слов. Сходные результаты были получены в другой работе Пэйвио (Paivio, 1978а), когда испытуемым предлагали сравнить время на часах. Однако в этом задании наглядный материал непосредственно отображал релевантную информацию (угол между стрелками), и поэтому сравнение картинок было сведено к визуальному сравнению пары часов со стрелками (см. рис. 3.3).

Пэйвио (Paivio, 1975b) оценивал также выполнение заданий на сравнение, когда размеры двух объектов на картинках не соответствовали их реальным размерам. В этом случае испытуемые говорили «это больше» об изображении, которое физически было меньше. Время реакции в этих условиях увеличивалось по сравнению с предъявлением конгруэнтных изображений. Более того, пары изображений объектов, не конгруэнтные со своими относительными размерами, были конгруэнтны в отношении своей кажущейся относительной удаленности. Пэйвио обнаружил, что время реакции было меньше, когда испытуемым предлагали оценить видимую удаленность этих пар. Хотя результаты этих экспериментов показывают, что мысленные сравнения можно ускорить или замедлить за счет конгруэнтности или неконгруэнтности перцептивной информации, их нельзя считать доказательством того, что такие сравнения совершаются на основе репрезентаций, содержащих эту информацию исключительно в «аналоговой», или образной форме.

Доминирование изобразительной формы предъявления материала над вербальной хорошо согласуется с идеей, что образы, задействованные при мысленных сравнениях конкретных объектов, опираются на их физические характеристики. Однако в других исследованиях было показано, что предъявление изображений продуктивнее предъявления слов и в том случае, когда испытуемые решали задачу сравнения животных по их интеллекту. Сам Пэйвио (Paivio, 1978с) получил сходные результаты при сравнении объектов по степени приятности или их денежной стоимости. Он утверждал, что такие характеристики, как интеллект, приятность и стоимость необходимо рассматривать как свойства самих объектов, а не обозначающих их слов, и что для сравнения по этим параметрам надо создавать образы соответствующих объектов.

Последнее предположение было подкреплено результатами эксперимента, в котором сравнивали успешность выполнения заданий по оценке несемантических параметров слов при наглядном и вербальном предъявлении стимульного материала. Например, Пэйвио (Paivio, 1975b) показал, что мысленные сравнения произносимости названий объектов осуществляются медленнее при предъявлении изображений объектов, чем при зрительном предъявлении соответствующих слов. Сходные результаты были получены и в других исследованиях, где испытуемые сравнивали относительную частоту встречаемости названий объектов в обыденной речи. Пэйвио заключил, что мысленные сравнения такого рода совершаются без помощи образов.

Третья группа данных, имеющих отношение к природе репрезентаций, используемых при мысленных сравнениях, была получена при изучении индивидуальных различий в образной сфере. В основе этого подхода лежат тесты на пространственную способность. Было показано, что испытуемые с хорошей пространственной способностью выполняют мысленные сравнения физических объектов по их размеру или форме быстрее, чем испытуемые с плохой пространственной способностью. Установлено также, что вербальные способности никак не связаны с результатами выполнения этих заданий (J.T.E. Richardson, 1980b, р. 51). В своем исследовании по сравнению воображаемых часов Пэйвио (Paivio, 1978а) получил аналогичные данные. В частности, при сравнении углов между стрелками воображаемых часов, отображающих время, предъявленное в цифровом формате, испытуемые с хорошей пространственной способностью давали ответы быстрее, чем испытуемые с плохой пространственной способностью, тогда как вербальные способности никак не коррелировали с полученными результатами.

Пэйвио (Paivio, 1978с) получил данные по индивидуальным различиям в выполнении мысленных сравнений, которые делались на основе абстрактных характеристик объектов. При сравнении как по параметру приятности, так и по денежной стоимости, время ответа испытуемых с хорошей пространственной способностью значимо превышало время ответа испытуемых с плохой пространственной способностью. Но ни в одной из этих задач не было выявлено различий, связанных с вербальными способностями. Эти результаты подтверждают гипотезу Пэйвио о том, что такие характеристики как интеллект, приятность и стоимость являются свойствами объектов, а не слов, и, следовательно, мысленные сравнения даже по таким абстрактным признакам совершаются с использованием образов названных объектов. Наконец, Пэйвио ссылается на неопубликованное исследование, в котором не было обнаружено никакого влияния пространственной способности на мысленные сравнения слов по их относительной известности. Это свидетельствует в пользу обратного утверждения: мысленные сравнения по несемантическим признакам слов совершаются без помощи мысленных образов.

Чтобы убедиться в том, что эти выводы имеют отношение к внутреннему, субъективному опыту, был проведен эксперимент, в котором испытуемым предлагали выполнить задание на мысленное сравнение, а затем заполнить опросник, направленный на выявление использованных стратегий (J.T.E. Richardson, 1973с). Объектами для сравнения были названия животных, как и в оригинальном исследовании Мойера (Moyer, 1973). Испытуемые сообщили, что использовали образы в 73 % случаев при оценке физических параметров, таких как размер или худоба, в 79 % случаев при оценке таких абстрактных признаков, как интеллект или свирепость, и только в 13 % случаев при оценке несемантических параметров, таких как частота употребления и произносимость. Эти результаты полностью соответствуют гипотезе Пэйвио относительно мысленных сравнений, согласно которой и по физическим, и по абстрактным признакам объекты оцениваются путем сравнения их образов.

Зрительно-пространственная рабочая память

В основе другого направления экспериментальных исследований лежит предположение о том, что репрезентация объектов в форме мысленных образов обеспечивается теми же когнитивными механизмами, которые участвуют и в восприятии этих объектов. Финке сформулировал это предположение как «принцип перцептивной эквивалентности»:

Функциональная эквивалентность образных и перцептивных явлений состоит в том, что при переживании образов объектов или событий и при восприятии тех же объектов и событий активируются сходные зрительные механизмы. (Finke, 1989, р. 41)

Одно из следствий из этого принципа состоит в том, что активный мысленный образ может мешать выполнению перцептивных заданий, особенно при обнаружении слабых стимулов. Сегал с сотрудниками провела углубленные исследования этого вопроса и сделала ряд вполне определенных выводов (см. Segal, 1971). Во-первых, в экспериментах на обнаружение сигнала сенсорная чувствительность уменьшается, если испытуемые должны удерживать мысленные образы. Во-вторых, если сигнал и образ принадлежат к одной модальности, подобное уменьшение сенсорной чувствительности почти удваивается, по сравнению с разноименными модальностями. Например, слуховые образы в большей степени препятствуют обнаружению звуковых сигналов, а зрительные образы – обнаружению зрительных сигналов. Таким образом, помимо общего влияния образов на перцептивную чувствительность существует еще и модально специфический эффект. Этот вывод согласуется с предположением о функциональном перекрытии сферы образов и сферы восприятия, хотя Бауэр (Bower, 1972) высказал предположение, что эти эффекты могут происходить и на уровне периферических влияний: например, зрительные образы могут снижать зрительную чувствительность за счет расширения зрачка или расфокусировки глаза.

Обратное следствие из принципа перцептивной эквивалентности состоит в том, что некоторые виды перцептивных заданий могут избирательно мешать созданию и использованию мысленных образов, так как они претендуют на одни и те же когнитивные ресурсы. Эту идею впервые высказал Брукс (Brooks, 1967), изучавший степень конкуренции, или функционального перекрытия между чтением, слушанием и переживанием образов. В своих экспериментах Брукс предлагал испытуемым прослушать сообщения, описывающие пространственные взаимоотношения между цифрами, помещенными в воображаемую матрицу. Например, «В начальную клетку поставьте 1. В следующую клетку справа поставьте 2. В следующую клетку сверху поставьте 3» и т. д. Некоторые сообщения были, кроме того, продублированы визуально в форме печатного текста. Для сравнения предъявляли контрольные сообщения такой же синтаксической структуры и длины, в которых слова справа, слева, сверху и снизу заменяли словами быстрый, медленный, хороший и плохой. В каждом случае сразу после передачи сообщения испытуемым предлагали воспроизвести его слово в слово. Контрольные сообщения лучше воспроизводились после одновременного прослушивания и чтения, чем после одного прослушивания. Однако для пространственных сообщений была получена обратная зависимость эффективности воспроизведения, что свидетельствует об избирательной интерференции процесса чтения и ментальной репрезентации пространственной информации в форме образов.

Баддели, Грант, Уайт и Томпсон (Baddeley, Grant, Wight and Thomson, 1975) предлагали испытуемым отслеживать указкой движущуюся цель во время прослушивания предложений, пытаясь тем самым создать помехи для выполнения задания Брукса. Они обнаружили, что это дополнительное задание затрудняло последующее воспроизведение пространственных, но не контрольных сообщений. Баддели и Либерман (Baddeley and Lieberman, 1980) предприняли попытку разделить зрительный и пространственный компоненты такого тормозного влияния. Они разработали два задания, которые испытуемые должны были выполнять во время прослушивания сообщений: зрительное непространственное задание по непрерывному контролю яркости и пространственное задание, в котором испытуемый с завязанными глазами отслеживал движение маятника лучом фонарика при помощи звуковой обратной связи, которая обеспечивалась фотоэлементом и генератором звука, прикрепленным к маятнику.

Выяснилось, что выполнение задания по отслеживанию маятника намного ухудшает воспроизведение пространственной информации, но при выполнении задания на оценку яркости такие различия отсутствуют.

Баддели и Либерман интерпретировали свои результаты в терминах теории «рабочей памяти», сформулированной Баддели и Хитчем (Baddeley and Hitch, 1974). Для объяснения некоторых не очень понятных данных по кратковременному запоминанию цифр, букв и слов Баддели и Хитч предположили, что процесс запоминания обеспечивается функционированием сложной системы, состоящей как минимум из двух компонентов: центрального исполнительного процессора и вспомогательного компонента, предназначенного для удержания вербального материала (называемого сейчас «фонологической петлей»). Содержание последнего было затем уточнено в свете дальнейших исследований, оно включило в себя некое пассивное «фонологическое хранилище», к которому речевое сообщение получает прямой доступ, а также контрольный процесс, задействующий внешнее или внутреннее артикулирование для поддержания или «обновления» содержимого фонологического хранилища (Baddeley, 1986).

Баддели и Хитч предположили, что могут существовать и другие субсистемы, роль которых состоит в поддержании работы центрального исполнительного процессора. В частности, они выдвинули идею периферического компонента памяти, локализованного в зрительной системе, и описали несколько заданий, включающих зрительную перцепцию и зрительные образы, которые могли бы быть использованы для изучения работы этого компонента. Баддели и Либерман (Baddeley and Lieberman, 1980) приводят свои данные в подтверждение существования этого компонента рабочей памяти, который получил название «промежуточного зрительно-пространственного поля». Из того факта, что работа этого хранилища нарушается при выполнении сопутствующих двигательных заданий, но не чувствительна к сопутствующим зрительным заданиям, следует, что оно имеет пространственную, а не просто специфически зрительную природу.

Другие исследователи подтвердили, что кратковременная зрительная память ухудшается при совершении иррелевантных движений, но также показали, что то же самое происходит и под воздействием иррелевантного зрительного материала (например, оптических структур или цветных пятен). Подобные результаты свидетельствуют о том, что зрительно-пространственная рабочая память включает пассивное кратковременное хранилище, напрямую связанное с первичными зрительными механизмами, но способное обновляться в форме пространственного повтора, который может блокироваться или подавляться иррелевантными движениями (см. Logie, 1995). Такое представление о зрительно-пространственной рабочей памяти очень напоминает современное описание работы фонологической петли (см. рис. 3.4).

Рис. 3.4. Схематическое изображение модели рабочей памяти, предложенной Баддели (Baddeley, 1986)

В настоящее время данная теория имеет широкий круг приверженцев и служит отправной точной для исследований в этой области. Тем не менее, допускается, что рабочая память представляет собой нечто вроде «ворот» между сенсорным входом и более устойчивыми структурами хранения информации, содержащимися в долговременной памяти. Логи (Logie, 1995, р. 126–128; 1996), напротив, утверждает, что информация должна прежде получить доступ к долговременной памяти, прежде чем поступит в рабочую память. Например, кодирование содержимого фонологической петли зависит от знаний фонологии и правильного произношения говорящего на родном языке человека, в то время как кодирование содержимого «промежуточного зрительно-пространственного поля» зависит от знаний внешних физических характеристик объектов. Следовательно, в пассивном фонологическом хранилище и его зрительно-пространственном эквиваленте содержатся репрезентации, прошедшие обработку в структурах хранения знания в долговременной памяти (см. рис. 3.5).

В этой обновленной модели субъективное переживание зрительных образов является результатом работы центрального исполнительного механизма, перерабатывающего содержимое пассивного зрительного хранилища внутри рабочей памяти (Logie, 1995, р. 129–131). Баддели и Эндред (Baddeley and Andrade, 1998) получили данные, подтверждающие связь между вспомогательными компонентами системы рабочей памяти и субъективным переживанием зрительных образов. Они показали, что испытуемые оценивают яркость зрительного образа ниже, если при этом выполняют сопутствующее зрительное или пространственное задание. Яркость слухового образа испытуемые оценивают ниже, если они одновременно выполняют сопутствующее артикуляционное задание. Сходные результаты были получены независимо от того, требовалось ли сформировать образ на основе недавно воспринятой информации, или же для этого требовалось извлечь информацию из долговременной памяти.

Образ и сознание

Схожие идеи нашли отражение в теории, представленной Косслиным (Kosslyn, 1980) в его книге «Образ и сознание». Изначально эта теория строилась на основе результатов, полученных в экспериментах со сканированием образов, упоминавшихся в предыдущей главе, а также на основе чисто логического анализа возможных механизмов создания и преобразования образов. Кроме того, Косслин сделал попытку объяснить данные Шепарда и его коллег по вращению и трансформации мысленных образов и поднял ряд принципиальных вопросов, касающихся валидности образов как объяснительного конструкта для экспериментальной психологии.

Рис. 3.5. Схематическое изображение модели рабочей памяти как рабочего пространства, а не как промежуточного этапа познания

Косслин предполагал, что образ состоит из двух компонентов. С одной стороны, существует «поверхностная» репрезентация, или что-то вроде квази-изображения, хранящегося в одной из областей активной памяти. Очевидно, именно этот компонент сопровождается субъективным переживанием мысленного образа. С другой стороны, мы имеем «глубинную» репрезентацию, то есть информацию, хранящуюся в долговременной памяти и порождающую поверхностную репрезентацию. (Kosslyn, 1980, р. 139).

По мнению Косслина, «поверхностная» репрезентация содержится в «зрительном буфере», где в результате сложных процессов обработки информации, поступающей из долговременной памяти, конструируются «пространственные множества». Эти множества представлены в виде конфигурации точек в матрице, которую Косслин сравнивал с изображением на экране компьютерного монитора (р. 6–8, 135–136). Однако, в отличие от компьютерного монитора, образ имеет наибольшую яркость и резкость в центре изображения, так что «зрительный буфер» копирует различия между центральным и периферическим зрением человека (р. 140).

Косслин говорит о существовании двух типов «глубинных» репрезентаций. Оба они представлены в абстрактной форме – подобно файлам, записанным на компьютерный диск:

1. Первый тип репрезентаций содержит закодированную информацию о фактической или наглядной представленности объектов. Эта информация изложена в виде предписаний, какие из ячеек зрительного буфера должны быть заполнены. В модели Косслина эти записи-файлы имеют расширение IMG (например, «CAR.IMG»).

2. Второй тип репрезентаций содержит информацию о внешнем виде объектов, выраженную в форме описаний или суждений. В модели Косслина эти записи-файлы имеют расширение PRP (например, «CAR.PRP»). Они состоят из высказываний, которые описывают части объекта или сцены, их локализацию на объекте или на сцене, примерный размер объекта или его части, существенные внешние признаки объекта, категорию, к которой он принадлежит, имена других файлов, содержащих наглядную репрезентацию объекта, и пространственные взаимосвязи между разными объектами (р. 142–146).

Косслин подробно описывает процессы, которые, согласно этой модели, обеспечивают формирование, оценку и трансформацию образов. Наиболее важные из этих процессов представлены в рамке на стр. 66–67, а на рис. 3.6 показано, какие структуры и процессы привлекаются для создания зрительного образа (в данном случае, образа автомобиля). Команда ИЗОБРАЖЕНИЕ создает в зрительном буфере новую конфигурацию, отображающую содержание описаний, хранящихся в долговременной памяти; команда НАИТИ определяет локализацию указанной части в зрительном буфере; ВСТАВИТЬ помещает эту часть в имеющийся образ; и ОТОБРАЗИТЬ создает образ указанного объекта путем координации трех других процедур.

Схематичное представление процессов, входящих в модель К