<<
>>

34. Восприятие есть создание реальности

В главах с 16 по 32 мы попытались всесторонне рассмотреть вопрос, насколько воспроизводима посредством синергетического компьютера че-ловеческая способность восприятия зрительных впечатлений.

При этом мы довольно широко пользовались одной далеко ведущей аналогией между распознаванием образа и созданием такового, причем в последнем случае мы могли опираться на фундаментальные основы синергетики. В настоящей главе мы делаем следующий шаг и утверждаем, что распозна-вание образов и есть создание образов. Разумеется, следует сразу опре-делить, какого рода образы мы имеем в виду, когда говорим о создании образов. Как нам известно, нейронная сеть может не только сохранить целый набор всевозможных образов, но и «вспомнить» их впоследствии в результате воздействия определенного ключевого внешнего раздра-жителя. Таким образом, внутри распознающей системы может быть «со-здан» или — выражаясь осторожнее — воссоздан весь внешний мир, причем действительно или мнимо отсутствующий материал будет произведен для этой цели самой системой. Осуществляется этот процесс на основании опытных и ожидаемых данных, тем или иным способом сохраненным системой.

Такая интерпретация опирается не только на описанные нами механизмы функционирования нейронных сетей, но и подтверждается нашей реакцией на фигуры Канижи (см. рис. 5.9). Фундаментальные исследования нейронов мозга обезьян, проведенные группой цюрихских ученых во главе с Гюнтером Баумгартнером, показывают, что генерировать нервные импульсы могут не только нейроны, возбужденные поступившими извне по зрительным нервам сигналами; их деятельность дополняется нервными импульсами нейронов, не подвергшихся непосредственному раздражению, но участвующих в воссоздании (дополняя его на основе запомненного) того же образа, что и первые. Например, обезьяне показывают изображение разорванной прямой; реагируют на это изображение не только те нейро-ны, что воспринимают два разделенных отрезка, но и те, что «обращают внимание» на необычную пустоту между этими отрезками.

Наши идеи ведут к новой интерпретации роли внутреннего вызова мысленных изображений к постановке некоей проблемы, которая, впрочем, широко и ожесточенно обсуждается сегодня представителями когнитивных наук.

В нашей интерпретации различие между образами, вызванными чисто мыслительными процессами, и образами, вызванными раздражителями внешнего мира, может быть весьма малым или вовсе отсутствовать. Вы-званные внешними раздражителями образы практически — по крайней мере, в общем случае — не нуждаются в «дополнении». Хотя, конечно, может статься, что и они дополняются, и в гораздо большей степени, чем мы фактически воспринимаем и осознаем. В качестве примера можно привести чтение: зачастую всего по нескольким буквам мы воссоздаем слово целиком, не дав себе труда прочесть все буквы, и составляем из таких слов целые предложения. Порой мы ловим себя на том, что буквы «дополнились» не в то слово, но только после того, как мы осознаем смысл всего предложения, мы понимаем, насколько сильно ошиблись при первом, беглом прочтении (т. е. прочтении с «дополнениями»).

Наши результаты проливают новый свет и на понятие «гештальта». Гештальт воспринимается нами двояко. С одной стороны, мозг способен дополнять отсутствующий материал (как, например, в случае деформи-рованных, зашумленных или профильтрованных изображений). С другой стороны, образ может быть распознан независимо от его положения в пространстве и упомянутых деформаций. Иными словами, концепция гештальта обладает свойством инвариантности.

Разумеется, многие вопросы так и остаются открытыми. Насколько, например, мыслительные способности человеческого мозга основаны на ге-нетической программе или какова роль самоорганизации в возникновении этих самых мыслительных способностей? Эти вопросы порождают следующие — скажем, такой: насколько мозг в своем морфогенезе (т. е. в создании паттернов активности) повторяет разрабатываемые нами структуры? Естественно ответы на все вопросы можно найти только путем сотрудничества теоретиков синергетики, нейрофизиологов и психологов, причем мы имеем основания полагать, что синергетика со своей концепцией распознавания образов будет играть в этом сотрудничестве влиятельнейшую и постоянно возрастающую роль.

Из предыдущего изложения нам известно, что синергетический компьютер может быть реализован различными способами, в том числе и путем моделирования всего процесса на последовательном компьютере.

Однако мы познакомились и с реализацией синергетического компьютера в виде совершенно параллельной сети, причем возможна и альтернативная параллельная реализация — основанная на так называемых «бабушкиных клетках». На первый взгляд может показаться, что последовательные и параллельные реализации синергетического компьютера различаются лишь степенью сложности, качественных же различий между ними нет. В строго математическом смысле это действительно так: обе могут быть сведены к одной и той же так называемой машине Тьюринга, а значит, полностью эквивалентны. Однако с нашей точки зрения между последовательной и параллельной реализациями синергетического компьютера существует огромная разница.

При последовательной обработке данных — т. е. когда за каждый отдельный такт обрабатывается некоторое определенное количество информации — нам не удастся в подлинном смысле распознать пространственный образ. При параллельной же обработке образ возникает у нас буквально перед глазами, и мы легко можем сопоставить этот образ с определенными паттернами возбуждения в нашем мозге. В этом заключается принципиальное различие между последовательным и параллельным способами обработки данных. Параллельная обработка, среди прочего, позволяет осуществлять локальный возврат к отдельным фрагментам воспринятого содержания. Здесь можно провести аналогию с сохранением музыки на грампластинке или компакт-диске — с одной стороны, и на магнитной ленте—с другой. Чтобы отыскать нужный фрагмент музыки на магнитной ленте, нам приходится ее перематывать, тогда как на грампластинке или компакт-диске в любой момент времени открыт доступ к любому фрагменту. Преимущество полной открытости доступа к данным при параллельной обработке заключается не столько в сокращении времени обработки, сколько в ее одновременности. С магнитной ленты два фрагмента можно прослушать только в разные промежутки времени, при параллельной же обработке мы можем одновременно отыскать в предложенном образе и обработать на только две, но и гораздо большее количество деталей.

Мы даже можем обработать весь образ сразу, как единое целое. Таким образом, обсуждаемый в иных книгах вопрос о том, является ли человеческий мозг своего рода машиной Тьюринга, просто неверно поставлен. Даже если бы мозг в процессе своей деятельности моде-лировал машину Тьюринга, некоторые аспекты этой деятельности оказа-лись бы качественно совершенно иными. По некотором размышлении мы приходим также к тому, что процесс зрительного восприятия заключает-ся не в обработке некой последовательности сигналов (как утверждают ведущие теоретики от искусственного интеллекта); речь, скорее, может идти о непрерывном создании паттернов возбуждения, которые как таковые не несут в себе отдельных символов. Для компьютера это возбуждение будет только электрическим, для мозга же — как электрическим, так и химическим.

Протекающие в синергетическом компьютере абстрактные процессы можно описать через изменение с течением времени его состояния, которое наглядно представляется как положение шарика среди потенциальных холмов; после всех своих метаний шарик наконец находит покой на дне одной из долин, что и означает окончание процесса распознавания обра- за. Как только шарик достигает нужной долины, задача системы оказывается выполненной, т. е. образ распознан. Следует, однако, упомянуть и о том — весьма фундаментальном, на наш взгляд — обстоятельстве, что, как показывают наши эксперименты с синергетическим компьютером, целый ряд непосредственно связанных с восприятием процессов нельзя описать с помощью этой простой картины; к таким процессам относится, напри-мер, анализ сложных сцен. Компьютер справляется с подобными задачами только в том случае, если долины обладают собственной динамикой, т. е., проще говоря, самостоятельно приподнимаются по распознании соответствующего образа, выравниваются в плоскость или даже перерождаются в холмы. Ландшафт в этом случае постоянно изменяется под воздействием предлагаемых конкретных сцен по мере распознавания составляющих их объектов. Картина соединенных друг с другом нейронов или синапсов с постоянными силами связи здесь уже не подходит.

Свою непременную роль в этом процессе играет и эффект насыщения внимания, особенно выразительно проявляющийся в осцилляциях при восприятии «двойных картинок».

Можно, таким образом, утверждать, что наша холмистая местность со всеми ее долинами и их аттракторными состояниями оказывается лишь первым приближением к решению проблемы восприятия: потенциальный ландшафт оказывается подвержен постоянным изменениям под воздействием самых различных факторов. Факторы эти могут быть, с одной стороны, внешними: так распознанный объект влияет на параметр внимания и, как следствие, на силу синаптической связи; с другой стороны, этот же параметр внимания формируется и изменяется изнутри. Параметр внимания оказывается, таким образом, обусловлен не только воспринимаемыми реалиями, но и эмоциями и многими другими, не менее влиятельными факторами. Мы знаем, что процесс зрительного восприятия совершенно не похож на запечатление картинки на фотопластинке — в мозге протекает огромное количество разнообразных и взаимосвязанных процессов: анализ и синтез образов и сцен, фильтрация и многие другие. Вся эта деятельность поддерживается с помощью несложных физио-логических процессов. Так, известно, что глаз не направлен в одну точку, а совершает характерные прерывистые движения; при этом зрачок не фокусируется на отдельных объектах, а подвержен непрерывным колебаниям. В нашем распоряжении имеется в высшей степени тонко настроенная и пребывающая в постоянном движении система распознавания образов, механические детали которой теснейшим образом скоррелированы с нерв- ными возбуждениями в коре головного мозга. С помощью этой системы мы создаем картину внешнего мира, причем действительно скорее «создаем», нежели просто «воссоздаем». Многое мы привносим из собственного опыта. Допустим, вам особенно понравилась какая-то местность, и вы решили сфотографировать ее; а разглядывая затем готовые фотографии, вдруг обнаруживаете, что местность кажется вам уже иной, не той, что вы сохранили в памяти, не той, какую вы в действительности видели. Наш мозг синтезирует внутри себя свои собственные ландшафты, причем законы перспективы в этом процессе иногда принимают весьма необычные формы.

Многих вопросов мы здесь не касались совсем. Безусловно, важную роль в описанных процессах играет память — как краткосрочная, так и дол-говременная (а возможно, и среднесрочная). Совершенно очевидно, что нам еще предстоит решить ряд очень непростых задач, если мы действительно хотим с помощью компьютера воспроизвести процессы зрительного восприятия в том же виде, в каком они протекают в мозге. С другой стороны, первый шаг в этом направлении мы уже сделали, и — как нам представляется — этот шаг помог нам обрести новое видение проблемы, опирающееся на строгие компьютерные результаты.

<< | >>
Источник: Хакен Г., Хакен-Крелль М.. Тайны восприятия. — Москва: Институт компьютерных исследований, 2002, 272 стр.. 2002

Еще по теме 34. Восприятие есть создание реальности:

  1. ПРЯМЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ПСИХОДЕЛИЧЕСКОЙРЕВОЛЮЦИИ, или ЧТО СМОГЛО СРАЗУ ПРОНИКНУТЬВ «РАСКРЫТЫЕ ДВЕРИ» ВОСПРИЯТИЯ
  2. Пробуждение - глоток Реальности из чащи Абсолюта, а вокруг - всё Иллюзии, да игрушки для обучения и развлечений...
  3. Глава 5ВОСПРИЯТИЕ
  4. 14.2. Последствия работы с не-формами и не-восприятиями
  5. 3. Общение как восприятие людьми друг друга (перцептивная сторона общения)
  6. Глава 4. Гуманистическая психология: смысл, внутренняя реальность и самокаузальность
  7. Глава 5. Наше восприятие мира
  8. Оглавление
  9. 34. Восприятие есть создание реальности
  10. Глава 8. Восприятие
  11. Глава 7ОБЩЕНИЕ КАК ВОСПРИЯТИЕЛЮДЬМИ ДРУГ ДРУГА(перцептивная сторона общения)
  12. Память и восприятие
  13. Глава 16ВИНА, СОВЕСТЬ И НРАВСТВЕННОСТЬ