Вздет и падение «иконы»

Иконическая память

Обсуждая результаты самых первых тахистоскопических экспериментов, Вильгельм Вундт отмечал, что «продолжительность жизни» зрительного образа может превышать номинальное время экспозиции стимула. По его наблюдениям, эта продолжительность обычно составляет примерно 250 мс. Он признавал также, что за это время возможны сдвиги внимания — идея, напоминающая современное представление о сканировании информации из иконической памяти. Однако Вундт считал такую инерцию зрения связанной с ретинальными послеобразами и был далек от того, чтобы приписывать ей решающее функциональное значение в восприятии и познании. Более того, он рассматривал присутствие послеобразов как прямую помеху, затрудняющую процессы детального восприятия, например, чтение.

В когнитивной психологии понятие об инерционности зрения превратилось в представление о периферическом зрительном регистре — иконической памяти. Это понятие на несколько десятилетий стало одним из центральных при анализе когнитивной организации вообще. Известным исследованиям Джорджа Сперлинга предшествовали теоретические соображения Хэбба (Hebb. 1949), противопоставившего сохранение информации в форме динамического следа стимуляции (длительностью порядка половины секунды) более продолжительной, структурированной форме хранения. В своей докторской диссертации Сперлинг (Sperling. 1960) попытался определить количество информации, воспринимаемой при кратковременном предъявлении^[1]. В качестве материала для воспроизведения испытуемым показывались матрицы из согласных букв (чтобы из них трудно было составить слово). Время предъявления было равно 50 мс. Успешность полного воспроизведения при этом была равна примерно 5 буквам, то есть соответствовала нижней границе «магического числа» (см. 2.1.1). Эти ограничения могли быть вызваны либо особенностями восприятия — испытуемый не мог разглядеть больше за 50 мс, либо особенностями памяти — испытуемый увидел все или, по крайней мере, многие символы, но очень быстро их забыл.

Для проверки этой второй гипотезы Сперлинг разработал методику частичного отчета. В варианте методики испытуемому быстро предъявляется матрица из трех строчек по 4 элемента в каждой, а после ее исчезновения подается один из трех звуковых сигналов: высокий, низкий или средний. В зависимости от высоты тона он должен воспроизводить только одну из трех строчек матрицы. Поскольку тестирование строк осуществляется в случайном порядке, для определения общего объема воспринятого и запомненного на короткое время материала количество воспроизведенных символов умножается на число строк. Результаты этой процедуры показывают, что сразу после исчезновения матрицы испытуемый помнит значительно больше информации, чем может сообщить. Так, если испытуемый правильно воспроизводит в среднем символов тестируемой строки, то умножение на число строк позволяет дать оценку объема иконической памяти, как превышающего десять символов.

Время сохранения иконического следа можно определить, меняя отсрочку акустической послеинструкции — при увеличении отсрочки объем хранящейся информации начинает быстро уменьшаться. Когда отсрочка достигает 300 мс, вычисленная эффективность запоминания перестает отличаться от результатов экспериментов с полным воспроизведением, то есть снижается до нижнего уровня «магического числа». Поэтому Сперлингом был сделан вывод, что в течение примерно трети секунды после исчезновения зрительного стимула информация о нем продолжает сохраняться в виде быстроугасающего зрительного образа, или (по терминологии Найссера — см. 2.2.2) «иконы». В течение этого короткого времени информация может продолжать «сканироваться» из иконической памяти в более устойчивую, но ограниченную по объему кратковременную память.

Принципиально те же выводы были сделаны годом позже Э. Авербахом и А. Корайллом (Averbach & Coriell. 1961). Эти авторы предложили модифицированный вариант методики, в котором испытуемым симультанно показывался ряд символов и критическая позиция маркировалась зрительной послеинструкцией, например, стрелкой, указывающей на определенную позицию. Если отсрочка послеинструкции не превышала 200—300 мс, то вероятность правильного воспроизведения символа на отмеченной позиции была выше, чем вероятность его свободного воспроизведения.

Множество других методических процедур, казалось бы, указывало в том же самом направлении. К ним прежде всего относятся методики изучения инерции зрения, такие как методика определения частоты слияния мельканий, а также оценка величины перцептивного момента — максимального временного интервала, внутри которого последовательные перцептивные события воспринимаются как одновременные (см. выше 3.1.2). Например, по данным Дж. Хайлана 1903 г., шесть последовательно показанных на соседних позициях букв обычно кажутся одновременными, когда все они попадают внутрь интервала, продолжительность которого не превышает 80 мс. В когнитивной психологии были проведены многочисленные измерения, давшие в основном оценки от 30 до 120 мс. Подобные результаты можно получить, например, предъявляя с переменным интервалом два «случайных» узора точек, образующих при наложении короткую надпись, которую испытуемые должны были прочитать. Кроме того, понятие иконической памяти использовалось и для объяснения эффектов зрительной маскировки (см. 3.1.3). Так, один из методических приемов состоял в определении критического интервала суммации — максимального временного интервала, внутри которого некоторый пороговый или надпороговый перцептивный эффект определяется суммарной энергией стимула в соответствии с известным нам из обсуждения маскировки мультипликативным правилом:

где / — интенсивность, at — время стимуляции^[2].

Эти феномены, однако, еще не исчерпывают список фактов, которые должна была гомогенизировать гипотеза сенсорного регистра. Ряд исследований был выполнен с помощью классической, предложенной еще Гельмгольцем методики «как верблюду пройти через игольное ушко». В этом случае за вертикальной щелью в непрозрачном экране в горизонтальном направлении движется контурный рисунок, например, изображение верблюда. Если время прохождения рисунка за щелью (или щели перед рисунком) не превышает 250—300 мс, то испытуемые обычно мо. гут узнать, что изображено на рисунке. Этот факт также можно считать указанием на существование некоторой структуры, накапливающей зрительную информацию в течение соответствующего времени.

Таким образом, в основу подхода к большому числу зрительных феноменов была положена очень простая идея, согласно которой начальным этапом процессов переработки информации является двумерная и статичная картина («зрительный сенсорный образ») физической стимуляции, исчезающая («затухающая») за время порядка трети или четверти секунды. В связи с этим возникают вопросы о точной локализации, временных характеристиках и содержании иконической памяти.

По вопросу о локализации иконы мнения разделились. Ряд данных свидетельствовал о том, что иконическая память связана с активностью палочкового аппарата сетчатки. Другие результаты говорят о наличии центральных икон. В одной из работ измерялась критическая частота слияния мельканий решетки из вертикально или горизонтально ориентированных черно-белых полос. Определяемая таким образом инерция зрения уменьшалась вслед за адаптацией к решетке той же самой ориентации и увеличивалась после адаптации к ортогональной решетке, причем эти результаты не зависели от того, предъявлялись ли адаптационная и тестовая решетка одному и тому же глазу (Meyer, Lawson &.

Cohen. 1975). Учитывая данные из нейрофизиологии, необходимо сделать вывод, что эти эффекты имеют кортикальное происхождение. Иконическая память оказалась состоящей из разноуровневых компонентов.

Трудности возникли и при уточнении собственно временных характеристик иконической памяти. После продолжавшегося 20 лет попыток объединить огромный массив полученных данных стало выясняться, что свести эти данные к некоторому единому показателю в принципе не удается. Так, практически все методики, связанные с оценкой видимой продолжительности стимула, обычно дают существенно меньшие значения времени иконического хранения, чем косвенные процедуры типа сперлинговской методики частичного отчета. Как отметил в обстоятельном обзоре этих исследований англичанин Макс Колтхарт, «информационная инерционность (или иконическая память) не может быть идентифицирована с видимой инерцией, так как они имеют фундаментально различные свойства» (Coltheart. 1980. Р. 183).

Можно добавить, что даже с помощью одного и того же методического приема иногда измеряются различные процессы. Например, критический интервал суммации, который считали чуть ли не фотохимической постоянной, меняется от 30 мс в задаче обнаружения зрительного сигнала до примерно 300 мс в задачах идентификации букв и оценки остроты зрения. Неожиданным свойством видимой инерции оказалось то, что при уменьшении яркости стимула она возрастает. Та же тенденция наблюдается и при уменьшении длительности экспозиции. В литературе выдвигалось предположение об адаптивном характере этих эффектов: чем сложнее условия восприятия, тем больше продлевается время жизни иконы, чтобы облегчить работу вышестоящим инстанциям. По-видимому, в этом случае значительно проще было бы говорить не об инерции, а о времени восприятия характеристик объектов, которое увеличивается при недостаточной энергии стимуляции.

Столь же сложен вопрос о характере информации, представленной в иконической памяти. Исследования показали, что успешный частичный отчет возможен на основании целого ряда «физических признаков»: положения, яркости, цвета, размера, общей ориентации символов и т. д. Интересно, что в этот список входят также параметры движения объектов, хотя от чисто инерционной, иконической системы отображения это было бы трудно ожидать. С другой стороны, селекция на основании фонологических или семантических признаков оказывается неэффективной. Так, Сперлинг установил, что если матрица состоит из букв и цифр, то послеинструкция воспроизводить символы одной из этих двух категорий не дает никакого преимущества перед полным отчетом. Это соответствует представлению об иконической памяти как о прекатегориальном (то есть фиксирующем только физические признаки) хранилище. Возможными, однако, остаются и другие объяснения: например, за отсутствие семантической информации могла быть принята ситуация, в которой информация о категориальной принадлежности символов присутствовала в ответах, но, в отличие от физических признаков, «не затухала» (см. 4.1.3).

Общим аргументом против гипотезы иконической памяти служат выявленные в течение 1970;х гг. данные о том, что сохранёние зрительной информации вполне возможно в течение секунд, минут и месяцев (см. 5.2.1). Предположим, что попытка заменить исследования восприятия изучением иконической памяти была ошибкой и за статическими иконами на самом деле кроются процессы актуального развития, или.

микрогенеза восприятия^[3]. Пусть далее эти процессы зависят не только от стимульной ситуации, но и от быстрого распределения внимания. Если в результате часть сцены будет обследована более детально, то это совсем не означает, что сцена в целом получает столь же полную обработку. Мы вернемся к альтернативному объяснению данных, на которых основана гипотеза иконической памяти, в конце этого раздела (см. 3.2.3). Отметим только, что, согласно современным данным, зрительная память, удерживающая полученную за время одной фиксации информации, часто работает всего лишь с одним объектом (обычно он является целью следующего саккадического скачка — см. 4.2.3). Кроме того, спецификация этого объекта имеет довольно абстрактный характер (см. 3.3.3 и 4.4.1), что, конечно, не позволяет говорить о какой-либо полной картинке видимой сцены — «иконической репрезентации».

• [1] Джордж Сперлинг — физик по образованию — решал в этой работе, выполненнойна базе Белловских лабораторий фирмы AT&T, практическую задачу сравнения инерционности зрения оператора с инерционностью катодно-лучевых трубок, которые какраз стали использоваться в начале 1960;х гг. в качестве самых первых компьютерныхдисплеев.
• [2] Существование подобной зависимости внутри интервала около 100 мс в задачахоценки яркости было впервые показано в XIX в. французскими физиологами Блокоми Шарпантье. Временную суммацию долго считали либо проявлением фотохимическихзакономерностей, либо следствием ритмической организации физиологических процессов в зрительной коре (прежде всего альфа-ритмом ЭЭГ — см. 2.4.2 и 3.1.2). С появлением представления об иконической памяти именно она стала считаться структурой, в которой происходит интеграция зрительной стимуляции.
• [3] Термин «микрогенез» был введен в 1930;е гг. эмигрировавшим в США немецким психологом Хайнцем Вернером (впоследствии — одним из ведущих специалистовпо когнитивному развитию), чтобы отличать актуальное развитие восприятия, мышления и эмоций от процессов их онтои филогенеза. В предвоенной Германии исследованием микроненеза (или «актуалгенеза») занимались представители так называемой «второй лейпцигской школы» Феликс Крюгер и его ученики. Основные принципымикрогенетического подхода были сформулированы в конце XIX в. русским ученикомВундта Н. Н. Ланге (см. 3.2.3).