Современные направления в исследовании восприятия

Информационный подход. Одна из наиболее влиятельных теорий зрительного восприятия и распознавания предметов была предложена Д. Марром в 1982 г. Он предположил, что восприятие представляет собой последовательность этапов возрастающей сложности и может быть смоделировано при помощи компьютера.

По его мнению, человек последовательно извлекает информацию из окружающей среды и одновременно включает полученные сведения в уже имеющиеся схемы или паттерны в соответствии с законом возрастающей детализации.

Процесс восприятия начинается с возникновения первичного наброска, т.е. двухмерного отображения информации о контурах, краях и пятнах на основе изменчивости интенсивности света в зрительном поле.

Затем возникает набросок, который Д. Марр обозначает как «2-D» (D — первая буква английского слова «dimensional», означающего «мерный»). Это отображение основано на информации о затенении, бинокулярной диспарантности и движении и служит для описания относительной глубины и направленности видимых поверхностей.

Процесс восприятия завершается, когда возникает трехмерное отображение («3D»), которое не зависит от положения, занимаемого наблюдателем.

Теория Д. Марра представляет интерес с точки зрения компьютерного моделирования сенсорных систем и искусственного интеллекта. В частности, она нашла применение в исследовании закономерностей восприятия человека и частей его тела в трехмерном пространстве.

Прежде всего задается ось общей формы «организма», затем достраиваются изображения «рук», «ног», «туловища» и «головы». При этом каждая часть человеческого тела привязывается к своей собственной оси. Такие оси определяют особенности форм — как каркас из проволоки дает объемное изображение тела.

Таким образом, Д. Марр предложил алгоритм описания и преобразования исходной стимульной информации для восстановления трехмерных координат каждой точки изображения и детекции движения, выделения плоскостей, их цвета и освещенности, а также соединения плоскостей в отдельные объекты.

Его «зрительные программы» имеют уровневую организацию и используют в качестве процедур обработки информации как «снизу вверх» (bottom-up), так и «сверху вниз» (top-down), а также обеспечивают селективное пространственное перераспределение вычислительных ресурсов.

Строгую математическую модель восприятия, получившую название «Наблюдатель», предложила Б. Беннетт с коллегами. Она включает логические операции по вероятностной интерпретации первичных перцептивных наблюдений в терминах воспринимаемого объекта.

Такими наблюдениями могут быть как элементы низкоуровнего сенсорного анализа типа линий или границ, так и результаты высокоуровневых выводов, полученных другими Наблюдателями. При этом один и тот же индивид может иметь несколько Наблюдателей, что позволяет объяснить многие феномены когнитивных влияний на восприятие.

Общий подход Д. Марра получил развитие в теории покомпонентного распознания И. Бидермана. Она включает следующие этапы:

• выделение края;
• анализ областей вогнутости и/или обнаружение неслучайных свойств объекта;
• определение отдельных составляющих;
• сличение с отображениями объекта, хранящимися в памяти.