Мозг и сознание

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 17 Марта 2010 в 22:07, Не определен

Описание работы

Компьютер запоминает, обрабатывает и выводит на экран буквы. Каждую букву он хранит в одной ячейке памяти, и каждой букве соответствует нажатие одной кнопки на клавиатуре. Это очень эффективно для экономии памяти и ускорения обработки. В общем, компьютерное число, или цвет, или звук - это разновидности понятных нам символов. Все эти символы имеют внешнее по отношению к компьютеру материальное представление: изображение буквы или числа, определённые узнаваемые звуки и т.п.

Скачать архив (551.43 Кб) Сколько стоит заказать работу?

Файлы: 6 файлов

что может мозг.doc

— 53.00 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

Технологии.doc

— 76.50 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

солопов-МОЗГ и СОЗНАНИЕ.doc

— 136.00 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

КУРСОВАЯ МОЗГ И СОЗНАНИЕ.doc

— 82.50 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

2003a5.pdf

— 587.86 Кб (Скачать файл)

Page 1

По материалам беседы с Борисом Митрофановичем Величковским

Технологии, внимательные к вниманию человека,

Как восприятие и зрительная память

влияют на взаимодействие человека и

современных технических устройств?

Как люди, опираясь на ограниченные

ресурсы своего внимания, восприни-

мают и познают бесконечно сложный

и постоянно меняющийся окружаю-

щий мир? Эти несомненно очевидные

и невероятные вопросы были подня-

ты в беседе профессора Сергея Петро-

вича Капицы с доктором психологи-

ческих наук, профессором Борисом

Митрофановичем Величковским, воз-

главляющим Институт психологии

Дрезденского университета, экспер-

том Комиссии Европейского Союза

в области новых и зарождающихся

наук и технологий (NEST - New and

EmergingSciences and Technologies).

Зрительная память,

узнавание и интерфейс

Компьютерная революция последних

15 лет, сделавшая возможным массовое

использование информационных тех-

нологий, была обусловлена открытия-

ми в области когнитивной психологии

конца 70-х - начала 80-х гг. XX в. Тогда

в ходе лабораторных исследований

зрительной памяти человека было экс-

периментально установлено, что, в от-

личиеотпамятинапоследовательности

слов и цепочки абстрактных символов,

зрительная память практически ничем

не ограничена. Наглядным примером

стал один из первых экспериментов,

проведенный в 1977 г. на факультете

психологии МГУ. Испытуемым, кото-

рые сразу после предъявления им пос-

ледовательности из 7-8 цифр с трудом

моглиее воспроизвести,демонстриро-

вали несколько тысяч цветных видо-

вых слайдов, а неделю или месяц спус-

тя они успешно узнавали свыше 90%

этихизображений.

Эффект феноменально точного уз-

навания изображений лег в основу со-

вершенно новых принципов взаимо-

действия человека и технических

устройств. Сегодня трудно поверить,

что лет 25 назад вычислительными

приборами пользовались только спе-

циалисты,вводившиевкомпьютерсо-

ответствующие слова-команды в ма-

шинном коде. В наши дни работу на

компьютере легко осваивают в игро-

вом варианте даже маленькие дети.

Однако сейчас мы все чаще сталкива-

емся с ситуациями, когда привычные

пользовательские графические ин-

терфейсы оказываются недостаточ-

ными для оптимального взаимодейст-

вия человека и технических систем.

Так, тенденция к уменьшению разме-

ров различных устройств приводит

к тому, что на их экранах становится

крайне трудно разместить графиче-

скую информацию. Существуют кри-

тические размеры для таких экранов,

скажем, 5-10 см, что слишком мало

для отображения даже редуциро-

ванного графического интерфейса,

а значит, и работы в Интернете или

использования современного тексто-

вого редактора.

Кроме того, человеко-машинные

интерфейсы пока еще совершенно ау-

тистичны - они не учитывают знаний,

ситуативных намерений и состояний

человека, функционируя по однажды

заложенной в них жесткой програм-

ме. Соответственно, негибкими ока-

зываются и формы взаимодействия

человека с автоматическими система-

ми. Следствием подобного отсутствия

взаимопонимания становятся подчас

трагические события. Так, парулет на-

зад в аэропорту Варшавы при заходе

на посадку потерпел аварию немец-

кий пассажирский самолет. Причи-

ной катастрофы стала, в частности,

различная интерпретация пилотом

и бортовым компьютером понятия

«посадка»: поскольку самолет садился

при сильном боковомветре, пилотне-

сколько накренил машину в сторону

ветра, прикоснувшись к посадочной

полосе левой группой колес. Когда он

затем попытался погасить скорость,

бортовой компьютер заявил: «Опе-

рация невозможна - мы находимся

в воздухе». В дальнейшем расследова-

ние показало, что бортовая автомати-

ческая система управления полетом

(FlightManagementSystem)интерпре-

тировала посадку иначе, чем когни-

тивная система пилота, а именно как

одновременное касание поверхности

земли левой и правой группой колес!

Координация ресурсов

внимания

Лет 10 назад исследователи приступили

к поиску альтернативы графическому

взаимодействию человека и компьюте-

ра, основанной на более глубоком изу-

чении принципов коммуникации и

процессоввнимания.Какизвестно,од-

ним из основныхусловий развития ре-

чи и становления интеллекта у ребенка

Page 2

Рис. 1. Области коры больших полушарий, ответственные за амбьентную и фо-

кальную обработку информации,

служит его взаимодействие с матерью,

необходимое прежде всего для коорди-

нации ресурсов внимания, овладения

иуправления им. Все формы практиче-

ского взаимодействия людей имеют

первоначально невербальную основу

и связаны с восприятием ситуации

«здесь и сейчас». Например, типичный

диалог механиков, ремонтирующих

автомобиль, не только далек от норм

литературного языка, но и постоянно

нарушает правила элементарной грам-

матики.Внемповторяютсяпрофессио-

нальные жаргонизмы, он изобилует

междометиями и словами-паразитами,

в предложениях, которые может начи-

нать один человек, а продолжать дру-

гой, часто отсутствуют подлежащее или

сказуемоеит.д.Однаковсеэтонемеша-

етвзаимопониманию, т.к. в основе сов-

местной работы лежит координация

ресурсов внимания. Она вырабатывает-

ся еще в первые месяцы жизни челове-

ка и основана прежде всего научете на-

правления взгляда партнера. Еще более

сложная задача - совместная работа на

расстоянии. Допустим, тем же механи-

кам - эксперту и новичку - предстоит

отремонтировать авиационный двига-

тель,ноонинаходятсявразныхгородах.

Ясно,чтооднихтолькотелефонныхпе-

реговоров для успешного решения

этой задачи будет недостаточно, по-

скольку требуется не только передать

вербальнуюинформацию, но иуказать,

какой предметный референт имеется

в виду в данный момент. Для этого не-

обходимо, во-первых, создать некое

единое пространство (например, при

помощи Интернета), т.е. дать возмож-

ность механикам видеть одну и ту же

рабочую обстановку, правда, в одном

случае она будет реальной, а в другом -

виртуальной. Вторымважнейшимусло-

вием является поддержание состояния

совместного внимания, которое может

достигаться высвечиванием локуса

вниманиякаждогоизпартнеровврабо-

чем пространстве. Иными словами,

системы взаимодействия междучелове-

ком и техническими средствами долж-

ны научиться распознавать иучитывать

психофизиологические характеристи-

кичеловека,формыеговниманияина-

правленность интересов на данном от-

резке времени. Когда эти элементы

игнорируется,даженовейшиедостиже-

ния современной технической мысли

оказываются бессильными. Примером

могут служить видеоконференции,

используемые транснациональными

корпорациями для проведения опера-

тивных совещаний сотрудников, рабо-

тающих в разных частях света. Харак-

терная для графических интерфейсов

технология «окон» не дает возможно-

сти отслеживать социальную динамику

общения,крометого,«говорящиеголо-

вы» практически не могут взаимодей-

ствовать.

Эволюционные формы

и уровни внимания

Чтожетакое внимание с точки зрения

когнитивных исследований? В класси-

ческой психологии внимание опреде-

ляется как состояние моноидеизма со-

знания, когда некая идея полностью

овладевает человеком и определяет

его действия. Кроме координации ре-

сурсов внимания существуют другие

способы управления вниманием, ос-

нованные на привлечении или захвате

внимания,позволяющемманипулиро-

вать человеком. Такими приемами

пользуются фокусники, специалисты

по рекламе, продавцы и... мелкие жули-

ки. Для этого в процесс взаимодейст-

вия вводится какой-либо движущийся

объект (так действуют наперсточни-

ки) или человек вовлекается в процесс

коммуникации (всевозможные улич-

ные лотереи). Внимание может при-

влекаться внешними раздражителями,

что говорит о наличии в человеческом

сознании механизмов, автоматически

реагирующих на движение, перепады

света и тени, смену цветов и звуков.

Интенсивное внимание может, одна-

ко,иметьисовершенноиныепроявле-

ния, например, когда мы перестаем за-

мечать окружающее, погрузившись

в решение важной научной или жи-

тейской проблемы.

На разных этапах эволюционного

развития превалировал тот или иной

тип внимания. Наиболее примитив-

ной формой считается амбьентное

(пространственное) внимание, кото-

рое, какизвестно из палеоневрологии,

впервые возникло у древнейших реп-

тилий,динозавров,исвязанослокали-

зацией объектов в пространстве. Оно

работает в динамических условиях:

Page 3

Рис. 2. «Граница круга IV» Морица Эшера.

чем больше движущихся объектов, тем

больше вероятность того, что будет

доминировать именно эта форма вни-

мания. Соответствующие механизмы

с близкими функциями сохранились

иуHomosapienssapiens. Возьмем, кпри-

меру, спорт. При игре в теннис игрок

мгновенно реагирует на мяч, движу-

щийся со скоростью порядка 200 км/ч

(т.е. около 60 м/сек.), причем делается

это именно благодаря возможностям

связанного с глобальной пространст-

венной ориентацией и локализацией

объектов амбьентного внимания. Од-

нако, действуя автоматически, тенни-

сист вряд ли сможет что-нибудь ска-

зать о характеристиках мяча, т.к. он не

идентифицируется, а воспринимается

как нечто движущееся. В этом и заклю-

чается секрет столь быстрой реакции,

которая сопоставима со скоростью ре-

акции насекомых. Напрашивается вы-

вод, что в организме человека есть по-

тенциал восприятия, заложенный еще

на заре эволюции.

На более поздних этапах развития

возникло так называемое фокальное

(предметное) внимание, связанное

с идентификацией отдельных пред-

метов, что предполагает использова-

ние памяти и постепенно вовлекает

более сложные формы социального

познания. В конечном счете проис-

ходит формирование высшей формы

внимания, чувствительной к внима-

нию другого человека (нечто подоб-

ное наблюдается у наших ближайших

филогенетических «родственников» -

шимпанзе подвида Pan Paniscus). Ос-

новное значение при этом имеет на-

правление линии взгляда. Не случай-

но в кинематографе, например, есть

такой прием: для того чтобы дать зри-

телю возможность выделить челове-

ка из толпы, все актеры должны смот-

реть мимо камеры, а герой - прямо

в нее. И тогда наше внимание автома-

тически выделяет его среди множества

статистов. Нечувствительностьквнима-

нию другого и неспособность к столь

естественному и очень важному для

общения контакту «глава в глаза»,

кстати, является одним из клиниче-

ских симптомов аутизма (это тяжелое

расстройство социального интеллек-

та получило широкую известность

после фильма Дастина Хоффмана

«Человек дождя»).

Следует подчеркнуть, что за каждую

форму внимания отвечает своя группа

мозговых механизмов. Так, амбьент-

ное внимание связано с подкорко-

выми структурами и заднетеменной

частью коры, а фокальное - с ее ниж-

невисочными и лобными областями

(рис. 1). Современные нейропсихоло-

гические исследования показывают,

что в височных долях мозга находятся

нейроны,воспринимающиенаправле-

ние взгляда другого человека. Это про-

является уже в конце первого месяца

жизни, когда младенца начинают

привлекать в лицах окружающих пре-

жде всего глаза. При этом для ребенка

поначалу не имеет значения, сколько

глаз у находящегося рядом существа

и как они расположены - это доказа-

ли эксперименты, проводившиеся

с муляжами деформированных лиц.

Таким образом, глаза являются как бы ,

безусловным врожденным раздражи-

телем, который в первую очередь вы-

деляется и идентифицируется филоге-

нетически новой подсистемой нашего

фокального внимания.

Однако локализация объектов про-

исходит значительно быстрее, чем их

идентификация, т.е. амбьентное вни-

мание функционирует значительно

быстрее, чем фокальное. Так, если для

того, чтобы локализовать движущийся

объект, мозгу требуется менее 1/10 сек,

то для простейшей идентификации

и семантической классификации не-

обходимо минимум 1/4 секунды. Раз-

личить фазы амбьентной и фокаль-

ной обработки информации можно

на основании объективных призна-

ков в характеристиках движений глаз.

Это, в частности, позволило совре-

меннойпсихологииспомощьюприбо-

ровнагляднопоказать,какконкретный

Page 4

Рис. 3. Бесконтактный метод исследования движений глаз (слева - зрачки испы-

туемого в инфракрасном освещении).

человек воспринимает увиденное. Де-

ло в том, что одно и то же изображе-

ние может восприниматься десятка-

ми различных способов, что создает

ряд диагностических проблем в меди-

цине. Кроме того, учет параметров

движений глаз, характерных для ам-

бьентной и фокальнойобработкиин-

формации, важендля повышения без-

опасности транспорта.

Скрытый «фактор-убийца»

Было бы ошибкой считать, что нали-

чие двух механизмов, определяющих

различныеформывнимания,предста-

вляет лишь академический интерес.

С этим связаны чрезвычайно важные

явления, от которых в буквальном

смысле зависит жизнь и смерть сотен

тысяч людей. Так, на дорогах развитых

государств ежегодно гибнет столько

же людей, сколько в самых кровопро-

литных войнах. Очень важную роль

при этом играет уровень освещенно-

сти: в сумерках жертв автокатастроф

в четыре раза больше, чем при днев-

ном свете. Однако ни одними прави-

лами дорожного движения не предпи-

сывается сбрасывать скорость при

снижении уровня освещенности.

Дело в том, что снижение уровня ос-

вещенности, стремительно ухудшая

работу фокальной системы, практиче-

ски не сказывается на возможностях

амбьентного зрения. Поскольку имен-

но последнее отвечает за сенсорно-

моторную координацию и ориента-

цию в пространстве, у человека со-

вершенно не возникает ощущения, что

в сумерках функциональные возмож-

ностиуправления автомобилемснижа-

ются. Однако идентификация объек-

тов при этом резко затрудняется, не

случайно свыше 25% водителей, совер-

шивших в сумерках наезд на пешехода,

утверждают, что на дороге вообще ни-

когонебыло.Несколькоменьшуюроль

в подобных ситуациях играют два дру-

гих фактора: утомление водителя

и лучшая адаптация к освещению пе-

шехода по сравнению с водителем.

Итак, существованиедвухформ внима-

ния и зрительной обработки информа-

цииоказывается,какотметилещев80-х

годахпрошлого века известный амери-

канский исследователь зрительного

восприятияГершельЛейбовиц,настоя-

щим «фактором-убийцей», и задача со-

стоит в объективном и оперативном

отслеживаниипереходовотфокального

камбьентномувосприятиюситуации и

обратно. Осуществить это можно либо

анализируя работу мозга, либо регист-

рируя движения глаз - например, при-

знакомамбьентноговниманияявляют-

ся высокоамплитудные саккады зрачка

(исключительно быстрые баллистиче-

скиескачки),сопровождаемыеотноси-

тельно непродолжительными зритель-

ными фиксациями. Второе решение,

значительно более технологичное,

может быть реализовано уже сегодня

и находит целый ряд самых неожи-

данныхприменений.

Интерпретация сложных

образов и ландшафты

внимания

В современной науке и практике все

большее значение приобретает интер-

претация сложных изображений. Так,

методы магнитно-резонансной диаг-

ностики в медицине связаны с систе-

мамиобработкиинформации,т.е.син-

терпретацией наблюдаемых явлений

как аппаратурой, так и врачом. Можно

сказать,чтоксложнымфизическимал-

горитмам построения изображения

добавляются малоизученные нейро-

физиологические процессы его вос-

приятия и интерпретации. При этом

в медицинской радиологии до сих

пор допускается большое количество

ошибок. На основе одной итойже ин-

формации специалисты зачастую

приходят к неодинаковым выводам,

по-разному воспринимая и интерпре-

тируя сложный зрительный образ. Ка-

залось бы, нет никакой возможности

определить, как именно они это дела-

ют. Проблемы восприятия можно про-

иллюстрировать с помощью одной из

известных в истории изобразительно-

го искусства «многозначных» картин,

(рис. 2). На одном и том же рисунке

один увидит ангелов, а другой чертей,

и до сих пор это было сугубо личным

делом каждого человека.

С выявлением различных форм зри-

тельного внимания и их коррелятов

в движенияхглаз наблюдателя ситуация

изменилась. Радикально усовершенст-

вовались и методы регистрации движе-

нийглаз,котораяможетосуществляться

сегодня бесконтактно, быстро и точно

(рис. 3). Сам принцип заимствован из

военных технологий, где он использу-

ется, например, для автономного наве-

дения крылатых ракет на заданную

цель. С помощью таких методов не со-

ставляет большого труда реконструиро-

вать динамику распределения различ-

ных форм внимания по поверхности

изображения. Такие (трехмерные или,

в случае объемных пространственных

сцен, четырехмерные) распределения

получили названия «ландшафтов вни-

мания» (Velichkovsky, Pomplun & Rieser,

1996). Их можно использовать в качест-

ве математических фильтров, отсекаю-

щих лишнюю информацию и подчер-

кивающих отличительные черты того,

что на самом деле увидел в данном слу-

чаетот или иной человек.

Чтобы пояснить сказанное, рассмот-

римдваразличных приема фильтрации

Page 5

Рис. 4. «Хлопковая биржа в Новом Орлеане» Эдгара Дега (Институт психологии Дрезденского университета).

сложных образов с целью реконструк-

ции особенностей их субъективного

восприятия. Нарис.4 и 5 показаныдве

известные картины (А) и их преобра-

зованиявтерминахраспределения ам-

бьентного (B) и фокального (С) вни-

мания. При этом в одном случае

фильтрация используется для высвет-

ления, а вдругом, напротив, для затем-

нения оказавшихся иррелевантными

с точки зрения соответствующих моз-

говых механизмов частей картины.

Можно осуществить и иные подходы

к представлению подобных результа-

тов (например, фильтровать изобра-

жение в терминах пространственных

частот так, чтобы менялось разреше-

ние деталей). Но в обоих случаях со-

храняется общая стратегия обработки

сложных изображений - метод ланд-

шафтов внимания, ориентированный

на динамику и характер внимания.

Интересно сравнить особенности

восприятия и интерпретации одной

итойжекартиныструктурами амбьент-

ного и фокального внимания. Первое

из них как бы распределено в про-

странстве, выделяет скорее оптическую

«массу» групп объектов, чем отдель-

ные осмысленные и узнаваемые эле-

менты. Иначе обстоит дело с зонами

фокального внимания. Более того,

хорошо видно, что наше фокальное

внимание прежде всего отслеживает

фокальное внимание других людей.

Так, на картинеЯна Стина это в основ-

ном коммуникативные контакты «гла-

за в глаза», а у Дега - предметное

и предметно-манипулятивное внима-

ние (к газете и к растираемым пальца-

ми волокнам хлопка).

Вернемся, однако, к перспективам

объективизации процессов воспри-

ятия и интерпретации сложных изо-

бражений в медицине. Учитывая

важность правильной диагностики,

в сложных случаях врачу сегодня уже

недостаточно поставить диагноз, ему

приходится доказывать свою правоту.

Внимательные к вниманию техноло-

гии помогут ему выяснить, что имен-

но он увидел, например, на рентге-

новском снимке, который другие

специалисты могут интерпретиро-

вать совсем иначе. В таком случае

о восприятии сложного изображения,

а значит, и о диагнозе можно будет

аргументированно спорить. Можно

представить себе даже появление сво-

его рода базы данных с информацией

о характере восприятия медицинской

информации, к которой в случае не-

обходимости можно будет обращать-

ся для проверки обоснованности

спорных диагностических выводов.

Внимание человека

и технические системы

Итак, особенности внимания челове-

ка постепенно перемещаются в центр

междисциплинарных исследований.

Создаются первые системы, способ-

ные предугадать намерения и лока-

лизовать фокус внимания человека.

В ряде научно-исследовательских цен-

тров сегодня разрабатываются кон-

цепции и системы, с одной стороны,

включающие виртуальную реаль-

ность, а с другой, позволяющие экс-

плицировать направленность вни-

мания участников обсуждения. Фраг-

мент одной из таких систем, создан-

ной психологами и информатиками

фирмы Daimler-Chrysler, показана

Рис. 5. «Сумасшедший мир» голландского художника Яна Стина с вариантами его амбьентного и фокального восприятия

(Институт психологии Дрезденского университета).

Page 6

Рис. 6. Видеоконференция в виртуальной реальности (Исследовательский центр

фирмыDaimler-ChryslerвгородеУльм),

на рис. 6. Оценка направленности

внимания осуществляется пока в дос-

таточно примитивной форме - путем

отслеживания поворотов головы.

Дальнейшее развитие информаци-

онных технологий, вероятно, будет

связано не только с передачей вер-

бальной и графической информации,

какв современном Интернете, нои бу-

дет основано на локализации фокуса

внимания, причем делаться это будет

за сотые доли секунды. Например, как

можно задействовать автоматические

системы для помощи человеку, управ-

ляющему машиной или самолетом,

при необходимости срочно принять

решение? Уже разработаны и практи-

чески используются первые техниче-

ские устройства, учитывающие воз-

можности человека в динамически

меняющейся обстановке. Так, на аме-

риканских штурмовиках палубного

базирования установлены системы

предотвращения опасного сближения

с землей (GCAS - Ground Collision

Avoidance Systems'), постоянно фикси-

рующие изменения рельефа местно-

сти, определяющие параметры движе-

ния самолета и учитывающие время,

которое необходимо летчику, чтобы

среагировать. Еслина каком-то вираже

возникает реальная опасность столк-

новения с землей, то система берет уп-

равление полетом самолета на себя

и резко уводит самолет вверх. Конеч-

но,этопримердовольножесткойфор-

мы взаимодействия человека и маши-

ны, но в ближайшие 20леттехнологии

усовершенствуются. Уже существуют

сенсорные датчики, позволяющие

оценивать складывающуюся на дороге

ситуацию с точки зрения ее потенци-

альнойопасности.Есливозникаютпо-

сторонние объекты или пешеход на-

чинает неожиданно перебегать дорогу

перед автомобилем, соответствующие

технические детекторные системы

компьютерного зрения это зафикси-

руют. Чтоделатьдальше с этой инфор-

мацией? Должны ли технические сис-

темы менять направление движения

автомобиля или останавливать его?

Каждому известно, что нет ничего ху-

же, чем если кто-то начинает без серь-

езного повода вмешиваться в ваши

действия! Поэтому системы техниче-

ского зрения и интеллектуальной под-

держки водителя должны не только

воспринимать окружающую обста-

новку, но и оценивать восприятие

и возможные реакции самого водите-

ля. Если опасность зафиксирована, но

одновременно поступила информа-

ция, что сам водитель также увидел

и верно оценил угрозу, то компьютеру

лучше не вмешиваться в процесс упра-

вления. Но еслидатчики отметили, что

внимание человека не было сфокуси-

ровано на опасной ситуации (что оно

было амбьентным, а не фокальным),

то система должна либо предупредить

его, либо остановить автомобиль.

Несколько лет назад одна из ведущих

немецких фирм создала устройство, не

позволяющее водителю приближаться

на опасное расстояние к автомобилю,

идущему впереди. Компьютерная сис-

тема учитывает сцепление колес с до-

рожным покрытием, видимость, ско-

рость и устанавливает безопасную

дистанцию, при этом педаль акселера-

тора градуально становится более же-

сткой. Но в ряде ситуаций, например,

когда водитель хочет совершить обгон,

систему приходится временно отклю-

чать. Приэтом оказалось,что, однажды

отключив систему, водитель почему-то

неспешитвключитьее снова. Исследо-

ватели начали поиски психологиче-

ского решения возникшей проблемы.

Задача состоит в том, чтобы навига-

ционная система автомобиля могла

регистрировать движение глаз и оп-

ределять (не требуя от человека экс-

плицитных решений), как действовать

в его интересах в той или иной ситуа-

ции: например, отключаться, как толь-

ко возникает намерение обогнать,

и включаться, как только водитель

вновь возвращается в поток движения.

Конечно,труднопокапрогнозировать,

как такая система будет справляться

с ситуациями на улицах Москвы или

Рима, где обгон осуществляется и слева

и справа, но в условиях упорядоченно-

го немецкого движения она работает.

Тот же подход, использующий лока-

лизацию фокуса внимания и особен-

ности движений глаз, может быть

применен и в процессе обучения. До-

пустим, человек читает некоторый

текст на иностранном языке, который

знает хотя и сносно, но не в совер-

шенстве. На основе психологических

Page 7

Рис. 7. Две различные ситуации изучения опасности в условиях Виртуальной

Реальности (Институт психологии Дрезденского университета).

методов можно объективно опреде-

лить, какие слова ему незнакомы. Вме-

сто того, чтобы вновь и вновь обра-

щаться к словарю, как это делалось

в течение столетий, адаптивный ин-

терфейс автоматически зафиксирует

затруднения на основании характер-

ного для таких затруднений режима

движений глаз и ненавязчиво подска-

жет на родном для читающего (или на

любом заданном) языке нужное слово.

Причем, что существенно, делается это

только тогда, когда человеку реально

нужна помощь, и, кстати, без какого-

либо эксплицитного запроса с его сто-

роны. Поэтому данные виды интер-

фейсов иногда называют некомандны-

ми, т.е. не требующими использования

эксплицитныхкоманд.И вэтом,конеч-

но, состоит большая разница между

возникающими сегодня технологиями

будущего и очень примитивными про-

шлыми достижениями в этой области.

Заглянутьвбудущее:

перспективы когнитивной

науки

В основе технологий, базирующихся

на локализации фокуса внимания, ле-

жит глубокое понимание фундамен-

тальных процессов обработки инфор-

мации, управления вниманием и того,

как эти процессы реализуются нашим

мозгом. Печально, что в массовом соз-

нании российской общественности

психология все еще остается спекуля-

тивнойпаранаучнойдисциплиной, за-

нимающейся чем-то вроде толкования

сновидений и гадания на кофейной гу-

ще. На самом деле в данной статье за-

тронута лишь малая часть революци-

онных изменений в практическом

применении психологических и ней-

ропсихологических знаний, которые

прошли научную верификацию в рам-

ках междисциплинарного подхода,

получившего во всем мире название

когнитивная наука.

Некогда, в классический период оте-

чественной психологии, когнитивные

исследования в СССР находились на

высоком уровне. Затем наметилось от-

ставание. Чтобы восстановитьутрачен-

ные позиции и создать совместный

форум для представителей разных

наук, исследующихпознание и его эво-

люцию, интеллект, мышление, воспри-

ятие, сознание, представление и при-

обретение знаний, язык как средство

познания и коммуникации, мозговые

механизмы познания, эмоций и слож-

ных форм поведения, в октябре 2004 г.

запланировано проведение Первой

российской конференции по когни-

тивной науке. К участию приглашают-

сяпсихологи,лингвисты,нейрофизио-

логи, специалисты по искусственному

интеллекту, нейроинформатикеи ком-

пьютернойнауке,философы,антропо-

логи и другие ученые, интересующиеся

подобными исследованиями. Когни-

тивная наука - одно из ведущих напра-

влений прикладных и фундаменталь-

ных исследований XXI в., и создание

подобного форума, безусловно, необ-

ходимо и закономерно, особеннов на-

шей стране, где работали Л.С. Вы-

готский и А.Р. Лурия - предтечи

когнитивной науки. В скором времени

в области основанных на когнитивных

возможностях человека технологий

произойдут разительные перемены:

будет развиваться речевое взаимодей-

ствие с техническими устройствами;

привычные компьютеры изменятся до

неузнаваемости; интерфейсы станут

трехмерными (голографическими),

и в любом месте пространства люди

смогут, манипулируя виртуальными

объектами, получить доступ к накоп-

ленным человечеством знаниям и уме-

ниям. Но самое главное - человек нау-

чится лучше использовать ресурсы

своего внимания вкупе с вычислитель-

ным потенциалом микропроцессоров

новых поколений, что создаст условия

для принципиально новых возможно-

стей обработки информации. Дейст-

вия человека и технических устройств,

таких как мобильные роботы, будут

координироваться примерно так же,

как взаимодействует внимание матери

и ребенка. Таким образом, мы выйдем

на первую стадию реального симбиоза

человека и созданных его разумом тех-

нологий. •

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯЛИТЕРАТУРА:

• Величковский Б. М. и Шмидт К,-Д. (1977). Долговременная перцептивная память.

Вестник МГУ (Серия 14: Психология), 1, 17-26,

• Leibowitz H. W. (1996). The symbiosis between basic and applied research,

American Psychologist, 51(4), 366-370,

• Velichkovsky B. M., Pomplun M. & Rieser H, (1996). Attention and communication:

Eye-movement-based research paradigms, In W. H. Zangemeister, S. Stiel & C, Freksa

(Eds.), Visual attention and cognition, Amsterdam/New York: Elsevier Science

Publisher,

• Velichkovsky В, М„ Rothert A., Kopf M., Dornhoefer S. M., & Joos M. (2002), Towards

an express diagnostics for level of processing and hazard perception. Transportation

Research,PartF,5(2), 145-156.

Что может мозг.mht

— 56.41 Кб (Скачать файл)

Информация о работе Мозг и сознание