Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Основные теоретико-экспериментальные направления изучения зрительного восприятия пространственной протяженности 8
Глава 2. Порождающий процесс зрительного восприятия пространственной протяженности 58
Глава 3. Экспериментальное исследование порождающего процесса зрительного восприятия пространственной протяженности 76
1. Экспериментальное исследование зрительного восприятия величин арабских цифр 78
1.1 Методика 78
1.2 Результаты и их обсуждение 82
2. Экспериментальное исследование зрительного восприятия величин букв латинского алфавита 94
2.1 Методика 94
2.2 Результаты и их обсуждение 95
3. Обсуждение результатов первой и второй серий экспериментального исследования 102
Заключение 106
Список литературы 108
- Основные теоретико-экспериментальные направления изучения зрительного восприятия пространственной протяженности
- Порождающий процесс зрительного восприятия пространственной протяженности
- Экспериментальное исследование зрительного восприятия величин арабских цифр
Введение к работе
Проблема восприятия пространственной протяженности относится к числу классических, но тем не менее по-прежнему актуальных проблем психологии восприятия. В наиболее общем виде протяженность определяется как синоним пространственности (К.Штумпф, В.Джемс, Г.И.Челпанов, А.И.Миракян) и выражается через такие пространственные качества как поверхность, величина, расстояние, глубина. На уровне объекта под протяженностью (в этом случае уместно использовать выражение «плоскостная протяженность») понимается прежде всего одна из основных пространственных характеристик объекта, вне которых невозможно его опознание, - она определяется расстоянием между частями объекта и на феноменальном уровне ей соответствует термин величина [Философский словарь, 1983]. Как проблема восприятия величин и формулируется проблема восприятия пространственной протяженности еще со времен античности, являясь компонентом любой теории восприятия пространства, претендующей на полноту охвата этого явления. Тем не менее вопрос о природе ЗрИТеЛЬНОГО ВОСПРИЯТИЯ ПрОТЯЖеННОСТИ ОСТаеТСЯ ОТКрЫТЫМ ВВИДУ 0Т7 сутствия концептуальной схемы этого процесса, чем и определяется теоретическая актуальность диссертационного исследования.
Методологическая актуальность определяется тем, что исследование зрительного восприятия протяженности осуществлено в данной работе с принципиально иных - по сравнению с традиционными - теоретических позиций, позволяющих раскрыть природные закономерности этого процесса. Методологическую основу исследования составляют положения разработанной А.И.Миракяном [1995; 1999] концепции порождающего процесса восприятия, согласно которой процесс порождения восприятия совершается на основе универсальных принципов структурно-процессуальной организации и функционирования отражающей системы, индифферентных относительно эмпирических продуктов восприятия, но в то же время определяющих возможность осуществления процессов их порождения.
Как в классической, так и в современной психологии, располагающей целым рядом гипотетических моделей восприятия протяженности, отсутствует представление о его непосредственно-чувственном уровне, на котором процесс восприятия протекает вне системы опосредования друг друга различными пространственными характеристиками; когда он порождается, а не воспроизводится на продуктном уровне. Продуктность анализа психического отражения - это важнейший для последующего изложения термин, означающий использование результатов перцептивно-интеллектуальных процессов (т.е. уже отраженных свойств и отношений объектов) в качестве исходных оснований для формирования представлений о процессе их чувственного восприятия. Фактически в роли чувственного восприятия пространственной протяженности (величины) в традиционной исследовательской парадигме выступает процесс отражения объекта с уже известными пространственными свойствами, являющимися, по существу, продуктами свершившихся перцептивно-интеллектуальных процессов. Такой - про-дуктный, основанный на результатах восприятия - способ полагания предмета исследования исключает возможность определения содержания неопосредствованного восприятия пространственной протяженности: через результаты восприятия невозможно раскрыть принципы и закономерности процесса их собственного порождения. Поэтому в качестве альтернативы традиционной исследовательской парадигме в данной работе используется концепция порождающего процесса восприятия, как методологическое основание непродуктного подхода к изучению непосредственно-чувственного уровня восприятия. Базисное для этой концепции понятие «порождение восприятия» призвано подчеркнуть индифферентность закономерностей этого процесса относительно эмпирических продуктов восприятия. Не случайно в рамках непродуктной парадигмы обсуждаемая проблема формулируется как проблема восприятия пространственной про тяженности, а не восприятия величины: в первой формулировке феноменология сведена к минимуму; использование же второй оправдано лишь в контексте эмпирико-экспериментального материала. Концепция порождающего восприятия позволяет а) раскрыть содержание этого процесса как процесса порождения протяженности и б) определить его место в общем контексте восприятия пространственности.
Актуальность исследования в экспериментальном плане определяется необходимостью разработки методов изучения процесса порождения восприятия протяженности.
Проблема исследования состоит в изучении закономерностей непосредственно-чувственного уровня зрительного восприятия пространственной протяженности.
Объектом исследования является порождающий процесс зрительного восприятия пространственной протяженности.
Предметом исследования является порождающий процесс зрительного восприятия объектов разной величины при неизменности их формы.
Цель исследования: изучение закономерностей и механизмов, определяющих возможность порождения зрительного восприятия пространственной протяженности.
Гипотеза исследования формулируется следующим образом. Порождение зрительного восприятия пространственной протяженности обуславливается непространственными - временными - факторами: непосредственно-чувственной основой порождения восприятия протяженности (величины) объекта является ощущение длительности процесса стандартизации его сетчаточной проекции, которое фиксируется биологическими дискре-тизаторами времени в структуре элементов зрительной системы. Эта гипотеза выдвинута А.И.Миракяном [1995], но экспериментальной апробации в его работах она не получила.
В соответствии с целью и гипотезой в работе поставлены следующие задачи:
1. Провести методологический анализ исходных оснований классических и современных исследовательских подходов к проблеме зрительного восприятия пространственной протяженности. Показать, что традиционные исследования восприятия пространственной протяженности объединяет описание этого процесса через уже отраженные пространственные свойства объектов, представляющие собой продукты свершившихся перцептивно-интеллектуальных процессов.
2. Разработать теоретическую модель процесса порождения зрительного восприятия пространственной протяженности.
3. В соответствии с предложенной моделью разработать методику экспериментального исследования закономерностей порождающего процесса зрительного восприятия величины объекта. Экспериментально показать роль процессуальной длительности в зрительном восприятии пространственной протяженности.
Научная новизна исследования определяется тем, что процесс зрительного восприятия пространственной протяженности впервые представлен как порождающий, опосредованный непространственными факторами. Предложенная теоретическая модель впервые описывает возможный механизм процесса порождения пространственной протяженности как условие порождения других пространственных свойств объектов.
Теоретическое значение исследования заключается в разработке оригинальной теоретической модели зрительного восприятия протяженности, что является вкладом в развитие фундаментальной проблемы пространственного восприятия. Практическое значение: результаты исследования могут использоваться для организации процесса зрительного восприятия и визуальной информации во всевозможных видах деятельности; при созда7 нии систем искусственного интеллекта и робототехники.
Результаты проведенного исследования позволяют вынести на защиту следующие положения:
1. Психологические (психофизиологические, психофизические) исследования непосредственно-чувственного зрительного восприятия пространственной протяженности объединяет использование продуктных схем анализа, когда представления об этом процессе конструируются на основе уже отраженных пространственных свойствах и отношениях объектов, т.е. продуктах свершившихся перцептивно-интеллектуальных процессов. При этом вне изучения остается процесс порождения восприятия пространственной протяженности, который не определяется характеристиками воспринятого и не проявляется в нем.
2. Непосредственно-чувственный уровень зрительного восприятия протяженности является порождающим процессом. В основе предложенной теоретической модели порождения зрительного восприятия пространственной протяженности находится механизм стандартизации сетчаточных изображений объекта, чье назначение - увеличение сетчаточных изображений до заданного границами структуры элементов зрительной системы стандартного размера, причем элементы этой структуры являются биологическими дискретизаторами времени (хронотопами). Именно ощущение длительности этого процесса является непосредственно-чувственной основой порождения зрительно воспринимаемой протяженности (величины) объекта.
3. Экспериментально установлено наличие зависимости между величиной воспринимаемого объекта и временем экспозиции, необходимым для его безошибочного опознания: чем больше величина воспринимаемого объекта, тем меньше длительность экспозиции, достаточная для его опознания по сравнению с восприятием того же объекта, но меньшего размера. Полученные экспериментальные данные подтверждают выдвинутую гипотезу о роли процессуальной длительности в зрительном восприятии пространственной протяженности.
Основные теоретико-экспериментальные направления изучения зрительного восприятия пространственной протяженности
Проблема восприятия пространственной протяженности материального мира относится к числу классических - ее многовековая история, обусловленная ее же непреходящей актуальностью, не позволяет в этом усомниться. Итогом философского, психологического, психофизиологического осмысления этой проблемы явилось стандартная для настоящего времени формулировка, согласно которой протяженность наряду с формой считается основной пространственной характеристикой объекта, вне которой невозможно его восприятие [Философская энциклопедия, 1983]. Являясь одним из непреложных компонентов фундаментальной проблемы отражения пространства, психологические вопросы восприятия протяженности более или менее развернуто обсуждались авторами абсолютного большинства - с античных времен до наших - «пространственных моделей», претендующих на полноту охвата явления. Хотя для древнегреческих мыслителей восприятие пространственности (и тем более пространственной протяженности) окружающего мира не было предметом специального изучения. Обсуждение одного из основных моментов пространственного восприятия - зрительного восприятия величины объектов велось ими в контексте решения основных для античности философских вопросов о первоосновах сущего и о возможности его познания посредством чувственного восприятия и/или логического мышления. Процесс восприятия величин, в частности, позволял ярко проиллюстрировать особенности чувственного познания - его непостоянство (изменчивость) и необъективность (обманчивость). Впервые и именно с этими целями подробный анализ восприятия различных пространственных характеристик, в том числе и величин объектов, был предпринят в школе греческого скептицизма. Энесидем и Секст Эмпирик, анализируя различные факты чувственного восприятия, показали зависимость результатов зрительного восприятия величины от его условий: "...один и тот же корабль кажется издали маленьким и неподвижным, а вблизи - большим и движущимся" [Секст Эмпирик, 1976, с. 231]. Поэтому "наши чувства не воспринимают точной сущности внешних предметов" [там же, с. 233] и полагаться на них в суждении, например, о величине невозможно.
Каждая школа античной философии эмпирически фиксируемое изменение воспринимаемой величины объектов трактовала в соответствии с выработанным ею представлением о природе зрения. Для пифагорейцев зрение являлось процессом испускания из глаз лучей по направлению к предметам. Поэтому уменьшение воспринимаемой величины отдаленного объекта объяснялось ослаблением силы этих лучей, поскольку, проходя большее расстояние, они впитывают темноту окружающей среды более интенсивно [История философии, 1957]. Материалисты - Левкипп, Демокрит, Эпикур, для которых в отличие от стоиков чувственное познание выступало источником истинного, достоверного знания, - полагали направление лучей обратным - от предмета к глазу. Согласно Эпикуру, "образы" (отпечатки реальных тел в виде тонких пленок), летящие от предмета, трутся о воздух и, следовательно, теряют часть своих частиц; прежде всего страдает контур отражаемого объекта. Поэтому с увеличением расстояния образы предметов уменьшаются и бледнеют, но при этом ощущение величины вполне достоверно, поскольку образ - отпечаток объекта - точно ему по величине соответствует [Демокрит, 1935].
Порождающий процесс зрительного восприятия пространственной протяженности
«Критика физикального разума», предложенная в предыдущей главе, имела своей целью доказательство ограниченности традиционно практикуемых современной психологией методов исследования непосредственно-чувственного уровня восприятия посредством его же собственных продуктов, в основе которых лежит отношение к исследуемому процессу как репродуктивному - воспроизводящему уже отраженные результативные формы процесса восприятия. Условием исследования чувственного процесса зрительного восприятия пространственной протяженности является преодоление продуктности его анализа - отказ от использования феноменологических и понятийных продуктов свершившихся перцептивно-интеллектуальных процессов в качестве оснований для моделирования механизма порождения восприятия величин объектов. Выше неоднократно отмечалось, что необходимые для этого методологические средства предоставляет концепция порождающего процесса восприятия, или афизи-кальная (непродуктная) исследовательская парадигма [Миракян, 1992, 1995]. Афизикальная парадигма - это система принципов изучения явления порождения психического отражения. В этой парадигме объектом и предметом исследования становится не отраженное свойство (форма, величина, цвет, движение и т.п.) как продуктное проявление психического процесса, а сам порождающий процесс и принципы его строения и функционирования, обеспечивающие возможность порождения любых свойств и отношений объектов.
В качестве категорий анализа непосредственно-чувственного восприятия А.И. Миракяном [1990, 1992] предложены универсальные природные принципы и закономерности, обусловливающие строение и функционирование порождающего процесса восприятия. Это принцип структурно-процессуальной анизотропности, принцип образования симметрично-двуединых отношений, принцип пространственно-временной дискретизации, принцип сопредставленности. Сущность предложенных организующих моментов отражения заключается в том, что они, определяя процессы порождения эмпирических продуктов восприятия независимо от модальности отражающей системы, в то же время индифферентны относительно их результативных форм. Принцип структурно-процессуальной анизотропности отражающей системы означает возможность осуществления порождающего процесса только при анизотропной организации как структуры элементов отражающей системы, так и ее функционирования (собственно восприятия). Принцип образования симметрично-двуединых отношений определяет универсальный механизм порождающего процесса восприятия любой модальности как возможность образования, во-первых, отношений между отдельными дискретными элементами отражающей системы в отдельных микроактах процесса восприятия и, во-вторых, анизотропных отношений между результатами предыдущего и последующего микроактов. Согласно принципу пространственно-временной дискретизации, образование симметрично-двуединых отношений между дискретно-анизотропными элементами отражающей системы в каждом микроакте процесса восприятия приводит к дискретизации пространственности как базовой компоненты порождения свойств объектов. Структурно-процессуальная анизотропность в форме фиксации результата одного микроакта относительно другого обеспечивает дискретизацию процесса восприятия во времени и создает условия для образования отношения между данными предыдущего и последующего микроактов. Итогом этих процессов является реализация возможности сопредставленности в едином процессе восприятия различных порождаемых свойств объектов (формы, величины, цвета и т.п.), и тем самым обеспечивается полифункциональность (функциональная гибкость) восприятия.
Экспериментально показано, что гипотетически выделенные принципы психического отражения определяют порождение любых перцептивных процессов - восприятие формы [Козлов, 1989, 2000], восприятие цвета [Адамян, 1991], восприятие стабильности и движения объектов [Панов, 1993, 1996, 1998; Андреев, 1989], осязательное [Морина, 1995, 1995а, 2000; Погорельцева, 1992, 1995, 2000] и слуховое [Зальцман, 1980] восприятие; меняется лишь специфика их реализации в зависимости от условий и модальности восприятия. Поэтому теоретически оправданным является предположение о том, что содержание и характер чувственного процесса зрительного восприятия пространственной протяженности определяют те же фундаментальные закономерности организации психики. Отсюда и появляется возможность говорить об осуществлении восприятия пространственной протяженности посредством того, что не имеет в своем содержании каких-либо продуктных данностей, т.е. о порождении восприятия протяженности.
Экспериментальное исследование зрительного восприятия величин арабских цифр
Для формирования условий восприятия мы использовали классическую тахистоскопическую методику предъявления объектов простейшей формы на краткое время, сравнимое с длительностью микроакта восприятия, создав ее компьютерный вариант1 - программу предъявления араб1 ских цифр на экране монитора комьютера (Pentium 100).
По разным оценкам, минимальная длительность микроакта восприятия у человека составляет порядка 10-200 мс. Так, психофизический анализ временной структуры зрительного восприятия в исследованиях по различению яркости световых вспышек показал, что время, необходимое для создания субъективного образа стимула, не превышает 225 мс после предъявления раздражителя. При этом формирование ощущения происходит в интервале 75-175 мс [Иваницкий, 1987]. Поскольку интересующий нас процесс - порождение величины - протекает без какого-либо сознательного контроля, а значит, с очень большой скоростью, то требования, предъявляемые к техническому обеспечению его экспериментального исследования, так же чрезвычайно высоки. Быстрота опознания хорошо знакомых взрослому человеку объектов, разрешающие возможности человеческого глаза и экрана дисплея, ограничившие минимальный размер сти-мульных объектов двумя миллиметрами, временные характеристики формирования изображения на экране дисплея - все это практически сводит на нет возможность измерения длительности процесса восприятия в единицах реального времени. Необходимо было добиться, чтобы время формирова ния изображения объекта на экране дисплея было, во-первых, сравнимо с минимальной длительностью микроакта восприятия, а, во-вторых, относи лось к надпороговым величинам процесса опознания. Для этого частота вертикальной развертки экрана дисплея должна быть на уровне 100 и бо лее Герц, при этом экран должен обновляться за один период вертикальной развертки. Таким техническим характеристикам имеющиеся в нашем рас поряжении компьютерные системы, к сожалению, не соответствали - час тота вертикальной развертки использовавшегося в экспериментальном ис следовании компьютера составляла 85 Гц. В соответствии с этим мини мальная выходная длительность экспозиции стимула, которую удалось обеспечить, - 22 мс. Для оценки реального времени экспозиции стимульных объектов была использована зависимость между программным предъявлением одной условной временной единицы и отсчетами таймера компьютера в диапазоне до 1000 у.е., для чего была написана тестовая программа анализа этой зависимости с помощью статистических методик вероятностной оценки последовательностей случайных дискретных величин. Проведенный анализ дал возможность установить (с погрешностью около 17 %), что одна условная компьютерная единица соответствует приблизительно 22 мс; 2 у.е. - 28 мс; 3 у.е. - 34 мс; 4 у.е. - 39 мс и 5 у.е. - 43 мс. Указанные значения - 22, 28, 34, 39 и 43 мс, определяемые техническими характеристиками использовавшегося в исследовании компьютера, и применялись в качестве пяти градаций времени экспозиции стимульных объектов. С целью "искусственного" увеличения длительности процесса восприятия были технически усложнены условия опознания стимульных объектов: обеспечивалась очень низкая яркость (использовалась самая низкая из возможных) и контрастность (формально описать контрастность изображения можно через RGB-шкалу цветопередачи. А именно, цветовое со держание стимулов R - О, G-0, В-Ои фона R - 128, G - 128, В - 128) экрана - стимульные объекты черного цвета предъявлялись на темно-сером экране дисплея. В экспериментальной комнате были созданы постоянные условия искусственного освещения.
Набор предъявляемых стимульных объектов состоял из шести цифр: О, 1, 3, 4, 5, 7. При написании цифр мы стремились максимально приблизить их по форме к так называемой системе Макворта. Эта форма стимульных объектов была выбрана не случайно: цифры Макворта считаются лучшими - т.е. различаются с достаточно высокой степенью точности - из начертаний обычного (близкого к рукописному) типа [Ломов, 1966]. Это должно было обеспечить однозначность восприятия предъявляемых объектов.
По результатам экспериментального исследования скорости и точности восприятия цифровых знаков [Матьян и др., 1997], цифры 1, 5, 8 воспринимаются «легко» (т.е. с минимальным количеством ошибок опознания), 2, 4, 7 - «трудно». С учетом этих данных мы выбрали в качестве стимульных объектов в первой серии исследования две «легкие» (1, 5), две «трудные» (4, 7) и две нейтральные в этом отношении (0, 3) цифры.
