Движения глаз при чтении

Очевидным недостатком практически всех обсуждавшихся выше исследований зрительной обработки лингвистической информации является крайне искусственная ситуация разового (обычно очень непродолжительного, тахистоскопического) предъявления отдельных предложений или даже просто изолированных слов. Чтение, как развернутая во времени активность, давно изучается в психологии и физиологии с помощью разнообразных методик регистрации движений глаз (см. 2.4.2). Уже в начале XX в. с помощью простейших из числа таких методик были установлены некоторые фундаментальные факты.

Так, прежде всего оказалось, что движения глаз при чтении (как, впрочем, и при рассматривании любой статичной сцены) представляют собой чередование неподвижных фиксаций, продолжительностью от 100 до 2000 мс, и чрезвычайно быстрых, порядка 500°/с и выше, саккадических скачков (см. подробнее 3.4.1). Скорость саккад настолько велика, что практически всякая рецепция зрительной информации в этот короткий отрезок времени (а также непосредственно перед и после саккады) отсутствует. Далее, для чтения характерен пилообразный узор последовательного сканирования текста слева направо и сверху вниз — либо в противоположном направлении, как в некоторых восточных культурах. При чтений обычно наблюдаются возвраты глаз к уже прочитанным местам, называемые регрессиями. Подобные регрессии могут составлять до 10% всех саккад, причем их число положительно коррелирует с субъективной сложностью текста. Другой фундаментальный факт состоит в существовании определенного опережения глазом голоса (eyevoice span) при чтении вслух: в то время когда мы читаем некоторое слово, наши глаза находятся на несколько слов дальше. Во временном выражении это опережение может достигать более 500 мс^[1].

Рис. 7.4. Типичная картина движений глаз при чтении.

Современные методики исследования позволяют практически мгновенно менять текст в зависимости от параметров движений глаз, например, от положения точки фиксации или момента начала саккадического скачка. С помощью таких зависимых от положения взора изменений удалось установить, что при чтении область внимания или, по крайней мере, зона детекции зрительных событий — «функциональное зрительное поле» — распределяется относительно точки фиксации не симметрично, а со сдвигом в сторону привычного направления сканирования текста: если в экспериментах одна из букв вдруг начинала вращаться на своей позиции, то такие изменения замечались на расстоянии четырех позиций слева и 14 (!) справа от точки фиксации (Rayner & Sereno. 1994). Исследования также выявили связь продолжительности зрительных фиксаций с общей частотностью слов в языке, трудностями их понимания и соответствием семантическому и синтаксическому контексту. Наконец, существенные результаты были получены с помощью подмены некоторого периферического слова в процессе «полета» глаза в его направлении. Оказалось, что только зрительное и фонологическое, но не семантическое сходство нового слова с подмененным сокращают, при прочих равных условиях, длительность следующей за саккадическим скачком фиксации. Таким образом, в периферическом зрении процессы обработки слова, по-видимому, остаются относительно поверхностными, не достигающими семантического уровня анализа.

Значительную часть известных на сегодня фактов объединяет модель E-Z Reader (от фонетического образа первого буквосочетания, произносимого как easy = англ, «легкий» и reader = англ, «читатель»), разработанная американскими психологами Э. Ричли, К. Рейнером и А. Полацеком (Reichle, Rayner & Polatsek. 2003). Эта постоянно модифицируемая авторами модель существует уже в пятом поколении. Она, прежде всего, призвана объяснить следующие экспериментально установленные эффекты:

• 1) более продолжительную фиксацию редких (низкочастотных) слов;
• 2) частый пропуск высокочастотных, коротких и предсказуемых слов;
• 3) более продолжительную фиксацию слов, следующих за редким словом, — так называемый «эффект перелива».

Модель постулирует целый ряд процессов во время фиксации, часть из которых осуществляется параллельно, а часть — строго последовательно. Обработка слова при его фиксации начинается, согласно модели, с фазы глобальной оценки его знакомости. Эта оценка осуществляется быстрее для частотных слов и ведет к последствиям двоякого рода. С одной стороны, ее завершение запускает процесс программирования следующей саккады, на который уходит порядка 150 мс. С другой стороны, обработка самого слова переходит в фазу более детального орфографического и фонологического анализа, ведущего к активации соответствующего узла внутреннего лексикона. Эта фаза обработки слова также протекает быстрее для частотных слов. Ее завершение — практически всегда до скачка глаза — инициирует сдвиг внимания и начало обработки (с оценки знакомости) следующего слова, пока еще находящегося в периферии зрения. То, что происходит дальше, целиком зависит от соотношения частотностей, а также от предсказуемости актуально фиксируемого и нового слова.

Допустим, что фиксируемое слово редкое, тогда практически все время фиксации уйдет на его обработку и работа с новым словом должна будет осуществляться по полной программе, а следовательно, в течение относительно продолжительного времени. Ясно, что в этом случае будет наблюдаться эффект «перелива». Предположим, что первое и особенно второе слово высокочастотные и легко предсказуемые, как в случае служебных слов: предлогов, артиклей и связок. Обработка второго слова тогда может быть завершена до скачка и необходимость фиксации этого слова отпадает. Действительно, при чтении фиксируется лишь около 20% служебных слов^[2]. Кроме частотности и предсказуемости, вероятность фиксации определяется также зрительным фактором длины слова: чем короче слово, тем больше вероятность, что оно будет пропущено. Этот фактор, очевидно, дополнительно ухудшает шансы служебных слов (обычно очень коротких) на фокальную обработку. С точки зрения общей архитектуры, данная модель предполагает взаимодействие трех уровней обработки, как это показано на рис. 7.5. Каждому из этих уровней, кстати, можно дать нейрофизиологическую интерпретацию (Price & Mechelli. 2005).

Рис. 7.5. Функциональная архитектура модели E-Z Reader.

Недостатком этой наиболее детальной сегодня модели движений глаз при чтении пока еще является отсутствие интегрированных модулей, позволяющих предсказывать эффекты семантической организации текста. Споры вызывает также вывод авторов модели о невозможности восприятия семантики в периферии поля зрения. Быть может, как раз при достаточно полноценной обработке семантики слова периферическим зрением некоторое слово с относительно высокой вероятностью пропускается, что ведет к искажению статистики параметров фиксаций, так как эта статистика учитывает, главным образом, те случаи, когда слово фиксируется глазом. Значительно лучше обстоит дело с пониманием влияния синтаксических факторов. Так, в предложении «Though Peter often jogs a mile seems like a long distance» глаза англоязычного читателя надолго останавливаются на глаголе «seems», поскольку присутствие этого слова противоречит типичному объединению расположенных рядом слов jogs и a mile в одну синтаксическую группу при первом прочтении^[3][4].

В ближайшем будущем следует ожидать расширения сферы действия подобных моделей, в основном еще центрированных на чтении отдельных слов, на фразы и связный текст, а также их соединения с уже существующими программами, имитирующими движения глаз человека (такие программы начинают использоваться в роботике — см. 9.2.3). Это приведет к появлению значительно более детальных моделей движения глаз при чтении у человека. Важное практическое значение может иметь и другая линия исследований. Речь идет о возникающих в настоящее время принципиально новых системах поддержки пользователя компьютерных систем, интеллектуальных или адаптивных интерфейсах. Эти интерфейсы, в частности, могут использовать знания о характере движений глаз при нормальном чтении и при возникновении трудностей понимания для обеспечения дозированной и своевременной подсказки (см. 7.4.3). Можно надеяться, что при дальнейшем развитии этого подхода обучение чтению на родном и даже неродном языке перестанет быть такой большой проблемой, как сегодня.

• [1] Опережение глазом (и, по-видимому, зрительным вниманием) локуса текущейсознательной активности соответствует правилу «сознание медленное — вниманиебыстрое» (см. 4.3.3). Оно наблюдается и в ряде других случаев, например, при словесном описании предметной сцены или при игре на скрипке «с листа». Интересно, что этоопережение характерно лишь для беспроблемной обработки — оно сокращается и дажесовсем исчезает, если при описании сцены говорящим и (или) при понимании такогоописания слушателем возникают затруднения (Velichkovsky, Pomplun & Rieser. 1996).
• [2] Это можно проиллюстрировать и без регистрации движений глаз, предложивиспытуемым определить количество букв «F» в следующей фразе: О
• [3] О FINISHED FILES ARE THE RESULTS OF YEARS OF SCIENTIFIC STUDIESCOMBINED WITH EXPERIENCE OF YEARS. Наблюдения показывают, что чем лучше читатель знает английский язык, тем хужеон справляется с этой простой задачей — количество найденных букв оказывается заниженным. Ошибки возникают в силу автоматизации обработки служебных слов и отсутствия зрительных фиксаций на них при беглом чтении.
• [4] Данное предложение является одним из примеров многозначных «предложений садовой дорожки» (от английской идиомы to lead down the garden path — «вестив тупик», «вводить в заблуждение»). Описание так называемой «теории садовойдорожки» (gardenpath theory), частично объясняющей данный эффект, приводится в следующем разделе этой главы (см. 7.3.3).