Принципы обработки информации: «снизу-вверх» и «сверху-вниз»

Начиная с 60-х гг. XX в. в американской психологии разворачивалась активная дискуссия о детерминации процесса восприятия то ли особенностями входящей стимуляции, то ли особенностями самого воспринимающего субъекта^[1]. Эта дискуссия выражалась в противостоянии так называемых теорий прямого и непрямого восприятия. Радикальную точку.

зрения относительно непрямого характера восприятия, опосредованного нисходящими процессами, занимают Ричард Грегори и Ирвин Рок, теории которых были рассмотрены подробно в гл. 2 «Основные подходы к определению ощущения, восприятия и их свойств». Их главным оппонентом был Джеймс Гибсон со своей теорией непосредственного восприятия. Поэтому одной из первых проблем, возникших при развитии теорий распознавания зрительного паттерна, была проблема определения, начинается ли распознавание с частей паттерна, которые служат только основанием для распознавания целого или же оно начинается с выдвижения гипотезы о целом, которая позволяет идентифицировать его составные части. Для определения этих двух стратегий в современной когнитивной психологии используются понятия восходящих и нисходящих процессов обработки информации. Восходящие процессы, или иначе стратегия обработки «снизу-вверх» (down-topY, подразумевают, что распознавание объекта дискретно и начинается с анализа первичных элементов (контраст, цвет, ориентация элемента в пространстве и т. д.), составляющих первичный образ объекта. Простейшие сенсорные качества, которые долгое время были объектом внимания интроспекционистов, составляют «нижние» этажи того, что потом станет образом объекта. Эта идея очень популярна среди теорий машинного зрения, так как мы знаем, что зрительная сенсорная система работает именно по такому признаку (см. теорию Марра в гл. 2 «Основные подходы к определению ощущения, восприятия и их свойств»).

Нисходящие процессы обработки, или стратегия «сверху-вниз» (topdown)^[2][3]', подразумевают, что восприятие начинается с идеи или концепта того, что перед нами, а затем уже происходит выяснение конкретных деталей для подтверждения или опровержения перцептивной гипотезы. Поэтому иногда в литературе можно встретить обозначения такой стратегии как концептуализации информации. Нисходящие процессы традиционно считаются процессами более высокого порядка, чем первичная обработка сенсорных данных, так как подразумевают роль опыта, знаний, ожиданий, личностных установок и т. д. Примером роли нисходящих процессов может служить известный эксперимент Джона Ридли Струпа, в котором изучаются условия распознавания слов^[4]. В одном из экспериментов участникам показывали два списка слов, где первый список включал названия цветов, отпечатанные черными чернилами, а второй список — название цветов, напечатанные цветом, несовпадающим с этим названием (например, слово «красный», напечатанное синими чернилами). Испытуемых просили читать вслух названия цветов, не обращая внимания на чернила. В этом случае различий во времени реакции при работе с разными списками обнаружено не было: испытуемые в равной степени легко справлялись с заданием. В другом эксперименте Струп просил испытуемых называть цвет чернил, которым были напечатан слова — названия цветов (в указанном выше примере правильный ответ будет синий), а также называть цвета, однотонно закрашенных квадратов. В этом случае время реакции ответа при работе с названием цвета в среднем было больше на 74% по сравнению с опытом по называнию цвета квадрата. Этот результат, как считают представители подхода «непрямого восприятия», иллюстрирует роль нисходящих процессов, поскольку значение слова доминирует над сенсорным признаком — цветом чернил.

Работа нисходящих процессов проявляется в хорошо известном эффекте перцептивной установки. Флойд Олпорт в 1955 г. определил перцептивную установку как предрасположенность и готовность воспринимать конкретные признаки стимула1. На перцептивную установку влияют ожидания, эмоции, мотивация, ценности, особенности воспитания, культура и т. д. Влияние ожиданий можно продемонстрировать известным экспериментом Джерома Брунера с коллегами (рис. 8.4), когда знак «В» воспринимается по-разному в зависимости от контекста предъявления^[5][6]. На эффект перцептивной установки оказывают влияние многие факторы и условия: биологические потребности, вознаграждение и угроза наказания, эмоциональные состояния и оценки, ценности и личностная значимость воспринимаемого объекта. Так, распознавание двусмысленного изображений после четырех и более часов без пищи имело тенденцию к обнаружению в объекте элементов, связанных с едой^[7], а сами изображения пищи воспринимались ярче и красочнее, чем другие^[8]. Однако все указанные выше факторы коренятся в субъекте восприятия и указывают на роль нисходящих процессов в восприятии.

Рис. 8.4. Феномен перцептивной установки: знак «В» в зависимости от контекста и предъявления воспринимается или как число 13, или как буква «В».

Некоторые авторы предполагают, что при определенных обстоятельствах опознание частей и целого может происходить одновременно в направлении снизу-вверх и сверху-вниз. Стефен Палмер в качестве примера приводит опознание частей лица в контексте и без такового. Части лица, показанного на рис. 8.5, легко опознаются в контексте, но выглядят неоднозначно, если стоят отдельно, и становятся узнаваемыми при более подробном изображении или когда снабжены дополнительной информацией¹.

Рис. 8.5. Эксперимент Палмера: черты лица, распознаваемые вне контекста, опознать труднее (б), чем в контексте (а). Однако если эти черты изобразить более реалистично (в), то они опознаются легче.

• [1] 2 Исторической точности ради стоит отметить, что эта дискуссия гораздо более стара вовремени. В отечественной философской и психологической литературе противостояние этихподходов получило название проблемы объект-субъектной детерминации восприятия. См., например: Барабанщиков В. А. Детерминация перцептивного процесса (к вопросу об объяснении феноменов восприятия) // Методология и история психологии. 2008. Т. 3. Вып. 1.С. 117—127, а также: Барабанщиков В. А. Онтологическая парадигма исследований восприятия // Психологический журнал. 2009. Т. 30. № 5. С. 81—95.
• [2] Иногда в англоязычной психологической литературе данную стратегию называют"data-driven", что дословно можно перевести как «управляемая данными».
• [3] Оба термина «down-top» и «top-down» processing — заимствованы из компьютернойлексики. Иногда в англоязычной психологической литературе данную стратегию называют"conceptually driven", что дословно можно перевести как «управляемая идеей».
• [4] StroopJ. R. Studies of interference in serial verbal reactions // J. of Exp. Psychology. 1935.Vol. 18. P. 643−662.
• [5] Allport F. Н. Theories of perception and the concept of structure. N. Y.: Wiley, 1955.
• [6] Bruner J. S., Minium A. L. Perceptual identification and perceptual organization // Journalof General Psychology. 1955. Vol. 53. P. 21—28.
• [7] Sanford R. N. The effect of abstinence from food upon imaginal processes: a preliminaryexperiment // Journal of Psychology: Interdisciplinary and Applied. 1936. Vol. 2. P. 129—136.
• [8] Gilchrist J. C., NesbergL. S. Need and perceptual change in need-related objects //J. of Exp.Psychology. 1952. Vol. 44 (6). P. 369−376.