Проблемы сравнения в психологическом исследовании

Четвертая позиция выражается в том, что субъективное определение сходства зависит от того классификационного правила, которое применяется при отнесение элементов к общей категории. Такое классификационное правило содержит информацию о том, на какой основе необходимо осуществлять группировку объектов в один класс, а также о том, какие объекты не должны в него входить (Wallach, 1958).

В качестве важных особенностей процесса установления сходства отмечается его эвристический и конструктивный характер (Medin, Goldstone, Gentner, 1993): «При отсутствии конкретного знания люди используют информацию о сходстве как руководство к действию» (Medin, Goldstone, Gentner, 1993, р. 258). Информация, которая имеет значение для удовлетворения потребностей и реализации целей, может быть грубо аппроксимирована сходными эвристиками.

Рассмотрение категории сравнения в рамках психологии познания с необходимостью предполагает обращение к выделяемым исследователями видам информации, подлежащим сравнению при решении человеком когнитивных задач. Разнообразие представлений исследователей о видах информации и конкретных категориях признаков, задействованных в процессах сравнения, рассмотрено ниже.

Сравнение и виды информации в когнитивных процессах

Анализируя психологические исследования познавательных процессов (прежде всего, субъективных репрезентаций, восприятия и памяти), в которых наиболее глубоко обсуждается проблема вычленения и сравнения человеком видов информации, следует отметить следующее. Такие термины как «черта» (feature), «признак» (token), «параметр» (parametre), «аспект» (aspect), «атрибут» или «свойство» (attribute) зарубежными когнитивными психологами практически повсеместно используются в качестве синонимов. При этом четкие определения этих терминов, как правило, отсутствуют. При рассмотрении концепций, касающихся видов воспринимаемой и репрезентируемой человеком информации, мы будем, прежде всего, говорить о категориях признака и черты, понимая их достаточно широко и рассматривая в качестве синонимов (см. более подробно: Беляева, Самойленко, 1985).

Необходимо отметить, что многие исследователи, работающие в рамках когнитивной психологии, опираются на определение понятия «признак», сформулированное в традиционной формальной логике. В основе такого определения лежат два главных утверждения: 1) признак является стороной, атрибутом, качеством объекта; 2) признак содержит информацию о сходстве и различии сравниваемых предметов. Сложность трактовки признака связана с первым утверждением, которое заключается в том, что носитель признака может быть как материальным объектом окружающей действительности, так и формой его отражения (например, представлением или понятием). «Признак, принадлежащий самому предмету и, следовательно, существующий в нем независимо от нашей мысли об этом предмете, необходимо отличать от мысли о данном признаке. Мыслимый признак, или признак понятия, есть отражение в сознании признака предмета» (Асмус, 1947, с. 31).

С формально-логической точки зрения, признак соотносим с понятием «свойство», которое рассматривается как атрибут материального мира, принадлежащий объектам окружающей действительности. Существует несколько точек зрения на соотношение понятий признака и свойства. Одна из них заключается в том, что признак полностью тождественен свойству, стороне материального предмета: «Признак – это показатель, сторона предмета или явления, по которому можно узнать, определить или описать предмет или явление» (Кондаков, 1975, с. 477). Таким образом, признак понимается как атрибут материального. В других случаях понятие «свойство», принадлежащее предметам окружающей действительности, отличают от понятия «признак», принадлежащего мысли, т. е. идеальному. Как отмечает В. Ф. Асмус, «предмет имеет бесчисленное множество свойств; мысль – в каждом отдельном случае – отражает только часть этих свойств, рассматривает только те свойства, которые выделены самой мыслью и которые составляют лишь часть содержания предмета» (Асмус, 1947, с. 27). Признаком считают составной элемент субъективного представления или понятия. «Признаки есть то, чем одно представление и понятие отличается от другого» (Челпанов, 1946, с. 13). «Каждый предмет имеет ряд свойств, общих у него с другими предметами, и ряд свойств, которыми он отличается от других предметов… Мысли о всех таких свойствах… называются признаками» (Асмус, 1947, с. 31).

Второе утверждение, входящее в формально-логическое определение признака, подчеркивает связь последнего с логической операцией сравнения. При этом предполагается, что выявление признаков есть фиксация сходства и различия предметов: «Признак – все то, в чем предметы, явления сходны друг с другом или в чем они отличаются друг от друга» (Кондаков, 1975, с. 477). «Познание любого предмета начинается тогда, когда мы сравниваем его с другими предметами, отличаем его от всех других и устанавливаем его сходство с родственными ему предметами» (Кондаков, 1954, с. 129). Однако, описывая признак через понятия сходства и различия, т. е. через сравнение, с точки зрения формальной логики, само понятие сравнения определяется как установление в предметах сходных и различных признаков: «Различие… заключается в том, что в сравниваемых понятиях выделяются на первое место различные признаки» (Кондаков, 1975, с. 600); аналогично определяется и сходство.

Переходя к анализу психологических направлений, так или иначе связанных с проблемой вычленения и классификации признаков, сделаем следующие оговорки. Во-первых, мы не будем касаться того аспекта субъективных систем признаков, который актуален для психосемантических исследований. Анализ проблемы признака с этой точки зрения дан Е. Ю. Артемьевой (1980, 1999) и особенно полно – А. Г. Шмелевым (1983) и В. Ф. Петренко (1983, 1997). Во-вторых, мы не будем останавливаться на проблеме «ключевых признаков», разрабатываемой когнитивными психологами в рамках проблематики мышления, так как имеем возможность отослать читателя к обзору М. С. Роговина (Роговин, 1979).

В рамках когнитивной психологии черта или признак могут пониматься в узком и широком смысле. В узком смысле – это «элементарные единицы (линии, кривые, углы и т. д.), из которых состоит зрительный образ» (Palmer, 1975, р. 281). В широком смысле черты или признаки могут быть как конкретными и локальными (форма глаза), так и более глобальными и абстрактными (симметрия или привлекательность). «Мы используем черты для описания любого качества, характеристики или аспекта объектов…» (Tversky, Gati, 1982, р. 126).

Если говорить о наиболее характерных классификациях признаков, предлагаемых в исследованиях когнитивных психологов, обратимся в первую очередь к работам В. Гарнера (Garner, 1976, 1978, 1981). Подчеркивая, что психологический язык, необходимый для описания параметров объекта, еще плохо сформирован, Гарнер предложил подробную классификацию свойств, которыми в принципе может обладать любой объект. Эта классификация опирается на представления о компонентных (component) и целостных (holistic) свойствах как основных классах признаков.

С помощью компонентных свойств можно описать объект, но описание не может быть полным и завершенным. Например, компонентными свойствами понятия «машина» будут: имеет колеса, мотор, обычные средние размеры и т. д. Компонентные свойства делятся на два подкласса: размеры (количественные свойства) и черты (качественные). Если два объекта отличаются по размерам, то говорят, что один объект имеет больший показатель по размерам, чем другой. Если два понятия различаются по чертам, то говорят, что один объект обладает данным качеством, а другой нет. При описании через размеры используется малое количество показателей, а через черты – большее.

Для сравнения двух объектов по размерам сопоставляются количественные показатели по нескольким параметрам, через представление объекта в многомерном пространстве и определение расстояния между соответствующими точками. Для сравнения по чертам выявляются общие и специфические черты двух объектов и сопоставляются наборы черт каждого; сходство любых двух объектов увеличивается с увеличением количества общих черт и уменьшением различных. Если описывают не просто набор черт, а и отношения между ними, речь идет уже не о наборе, а о сети черт.

Разделение на размеры и черты важно при решении некоторых когнитивных задач, например, задачи на выделение одного объекта из набора аналогичных, несомненно предполагающей их сравнение. Гарнер экспериментально показал, что описание черт одного объекта зависит от черт сходных с ним (так называемых альтернативных) объектов, в контексте которых он воспринимается (Garner, 1962, 1974). Он полагал, что необходимым условием описания объекта является обращение к набору его альтернативных вариантов. Если наблюдающему неизвестен полный набор релевантных объектов, то эти альтернативы выводятся им из потенциально возможных черт (реальных или гипотетических трансформаций) самого объекта.

Что касается целостных свойств, то они содержат, согласно Гарнеру, общее описание объекта (например, машина представляется в виде некоторого схематичного образа идеальной машины). Целостные свойства делятся на: а) простые целостности, восприятие которых связано скорее с параллельной, чем с последовательной обработкой информации; б) конфигурации, отражающие отношения между частями объекта; в) шаблоны, которые можно соотнести с прототипами или «каноническими формами», предложенными У. Найссером (Neisser, 1967).

Естественно возникает вопрос о том, как отличить целостное свойство от компонентного, так как форма, например, может рассматриваться и как целостное, и как компонентное свойство. Согласно Гарнеру, этот вопрос в значительной степени может быть снят, если учитываются следующие соображения. Обычно говорят не об одном, а сразу о нескольких компонентных свойствах, каждое из которых рассматривается как отдельная единица. Целостное свойство, наоборот, одно может репрезентировать весь объект. Кроме того, отмечает Гарнер, когда такое глобальное свойство, как форма, рассматривается в качестве компонентного, оно является абстракцией по отношению к объекту, а не однозначным изоморфизмом этого объекта, как в случае, если форма выступает как целостное свойство.

Разделение признаков по критерию целостности – элементности сделано М. С. Шехтером (Шехтер, 1981), выделившим простые, объективные свойства предметов (собственно признаки) и более обобщенные, отражающие форму в целом, свойства (психологические ориентиры), а также А. В. Запорожцем и В. П. Зинченко (Запорожец, Зинченко, 1982), которые дифференцировали признаки, составляющие структурную организацию перцептивных эталонов, на три группы: 1) первичные, элементарные; 2) вторичные, сложные, обобщенные; 3) целостные, интегральные. Выделение параметра целостности – элементности в качестве базового основания дифференцирования перцептивных эталонов осуществлено также Л. А. Венгером и А. Г. Рузской (Венгер, Рузская, 1967), показавшими, что в зависимости от характера объекта восприятия и возрастных ступеней человека на первый план выдвигаются либо особенности отдельных деталей, либо специфика их соотношений.

Аналогичное разделение признаков по степени целостности – элементности, обобщенности, количественным и качественным характеристикам дано в классификации, разработанной Р. М. Грановской с соавт. (Грановская, Березная, Григорьева, 1981). В соответствии с этой классификацией на первом уровне находятся первичные признаки объекта, характеризующие отдельные участки его контура; на втором – вторичные признаки, выражающие отношения между отдельными свойствами объекта; на третьем – признаки, отражающие отношение между конфигурацией объекта и другой фигурой, которая строится мысленно. Выделяются также два типа транспозиционных признаков, несущих информацию о взаимном расположении целостных объектов в пространстве: (1) признаки, отражающие взаимное расположение в евклидовом пространстве фигур, которые находятся в поле зрения; (2) признаки, выражающие отношения сходства и различия между фигурой, находящейся в поле зрения, и образом некоторой фигуры, хранящейся в памяти.

Другая классификация видов информации, учитываемой человеком при сравнении сложного изображения со сходными изображениями, представлена в работах Дж. Лофтуса и С. Белла (Loftus, Bell, 1975). В зрительно воспринимаемых сложных объектах дифференцируются конкретные информативные признаки и общая информация, включающая данные о пространственной локализации объектов и их соотношении. Стратегия человека, решающего задачу на сравнение, включает, согласно авторам, две стадии: сначала принимается решение, какая часть изображения «способна выделить» наилучшим образом это изображение из набора сходных, а затем устанавливается ее соотношение со всеми остальными частями изображения.

Еще один способ классификации видов информации, опирающийся на априорный логико-теоретический анализ, связан с представлениями о восприятии человеком сложной информации в виде схемы. Образец такого подхода представлен в исследованиях Дж. Мандлера с соавт. (Mandler, 1979; Mandler, Stein, 1974; Mandler, Parker, 1976; Mandler, Ritchey, 1977), которые высказали предположение о том, что человек извлекает из воспринимаемого изображения информацию двух видов: поэлементную и общую. Последняя состоит из суммы кодируемых элементов и не обладает какими-либо собственными специфическими качествами. Основанием для классификации видов информации служит то, какие аспекты схемы они отражают. Мандлер выделил четыре базовых вида информации, которые заложены в схеме: (1) информация, перечисляющая представленные в схеме объекты; (2) дескриптивная информация, содержащая изобразительные детали объектов из списка перечисленных (условно: «на что похож объект»); (3) информация о пространственной локализации объектов и связи их друг с другом; (4) пространственно-композиционная информация, определяющая области заполненного объектами и пустого пространства без характеристики качеств объектов. Два последних вида нетрадиционно относятся автором к поэлементной информации. Базовые виды информации легли в основу сформулированной Мандлером более детализированной системы видов информации, на которые опирается человек при осуществлении операции сравнения изображения с другими изображениями, являющимися его трансформациями.

Система Мандлера фактически является типологией изменений изображения, на которые реагирует человек. Изменения оказались сгруппированными следующим образом: 1) замена объекта на другой объект из иного концептуального класса; 2) замена объекта на другой объект из того же концептуального класса, отличающийся некоторыми изобразительными деталями; 3) перестановка объектов одинаковой формы и размера; 4) небольшое передвижение одного объекта в пространстве; 5) удаление, изъятие объекта из изображения; 6) добавление нового объекта; 7) изменение ориентации объекта; 8) изменение размера объекта.

Очевидно, что все выделенные Мандлером виды информации являются отражением целостных или элементных аспектов схемы. Так, например, перечисляющий и дескриптивный виды информации являются элементными признаками схемы, а информация о пространственной локализации объектов и связи их друг с другом уже дает целостную характеристику (следует отметить, однако, что сам Мандлер относит последний вид информации к разряду элементов). Концепция Мандлера о видах информации, составляющих умственную схему сложных изображений, послужила базой для создания трансформаций изображения и последующего экспериментального изучения их воспроизведения и сравнения.

Особым направлением исследования категорий видов информации, воспринимаемых человеком в предметах и явлениях окружающего мира, является использование речевых описаний наблюдаемых объектов. Основоположником этого направления можно считать Ф. С. Бартлетта (Bartlett, 1932). Бартлетт использовал процедуру исследования, опирающуюся на анализ вербального материала, продуцируемого испытуемыми, которые выполняли инструкцию описать визуально предъявляемые простые и сложные изображения. В отличие от упомянутых выше авторов, строивших гипотетические классификации видов информации или признаков на основе логических рассуждений, Бартлетт экспериментально, по речевым описаниям испытуемых определял, что именно воспринимается человеком в изображении. Проанализировав речевые описания нескольких групп рисунков разной степени сложности, Бартлетт показал, что общий метод наблюдающего, его естественные перцептивные установки носят неаналитический характер, т. е. состоят в реагировании на целостные признаки предъявляемого объекта. При этом в любой перцептивной ситуации выделяются и детали. Они, в свою очередь, были разделены Бартлеттом на доминирующие и играющие второстепенную роль в восприятии: «…всегда есть некоторые черты перцептивной ситуации, которые преобладают над другими, т. е. на которые обращается больше внимания. Эти доминирующие детали рассматривались в качестве своего рода ядра, вокруг которого располагаются в виде кластера другие детали» (Bartlett, 1932, р. 32). Таким образом, в рамках исследовательской парадигмы, опирающейся на использование вербальных данных в качестве источников информации о воспринимаемых и сравниваемых человеком видах информации, Бартлетт выявил психологические моменты, сходные с теми, на которые сейчас опираются многие исследователи в области психологии восприятия, так или иначе затрагивающие проблематику когнитивного сравнения. Эти общие моменты заключаются главным образом в том, что в качестве основного принципа классификации признаков, подвергающихся сравнению, рассматривается степень отражения в них целостных или элементных характеристик объектов.

Рассмотренные выше представления о видах признаков объектов лежат в основе ряда концепций, касающихся процессов распознавания и категоризации, и той роли, которую играют в них процессы сравнения. Некоторые из этих концепций рассмотрены ниже.

Сравнение и распознавание конфигураций

Распознавание конфигураций представляет собой «идентификацию сложных структур сенсорных стимулов» (Matlin, 1998, p. 28), которые воспринимаются как принадлежащие к определенному классу объектов.

Среди ряда моделей распознавания выделяются такие, в которых делается существенный акцент на когнитивной операции сравнения определенного набора стимулов с некоторой субъективной репрезентацией. Остановимся кратко на наиболее известных из них.

Теория сопоставления с шаблоном

Под шаблоном понимается ментальный конструкт, сравнение с которым сенсорного стимула приводит к узнаванию объекта (Solso, 1995). Такое сравнение представляет собой установление точного соответствия конфигурации сенсорной информации некоторой ментальной форме. Предполагается, что у человека в процессе накопления жизненного опыта формируется большое количество шаблонов, каждый из которых имеет определенное значение. Механизм визуальной идентификации некоторой конфигурации заключается в том, что поступающая от этой конфигурации световая энергия достигает сетчатки, преобразуется в нервную энергию, передаваемую в мозг. Если среди ментальных шаблонов обнаруживается такой, который совпадает с нервным паттерном, происходит процесс узнавания (Solso, 1995).

В настоящее время считается, что теория сопоставления с шаблоном не является адекватным объяснением процесса зрительного узнавания. Этому есть ряд причин. Во-первых, согласно этой теории, объект, хотя бы минимально отличающийся от умственного шаблона, не может быть распознан. Во-вторых, эта теория означает необходимость формирования миллионов отдельных шаблонов, каждый из которых соответствует специфическому визуальному паттерну, что считается с нейрологической точки зрения невозможным. В-третьих, теория не объясняет способность распознавать неизвестные формы и конфигурации. Однако, положительной стороной этой теории является акцент на том, что для распознавания визуальной формы необходимо сравнение с сопоставимой умственной формой, сохраняющейся в долговременной памяти (Solso, 1995).

Модели сопоставления с прототипом

Модели сопоставления с прототипом считаются более гибкими по сравнению с теориями шаблонов. Протип – это абстрактная субъективная репрезентация набора сходных форм одной и той же конфигурации. При восприятии стимула происходит его сравнение с абстрактным прототипом. Распознавание стимула не предполагает наличие полной его идентичности прототипу: между ними возможно существование простого сходства (Solso, 1995).

Известны две теоретические модели формирования прототипа. Согласно модели центральной тенденции, прототип представляет собой нечто среднее из набора образцов, своего рода центральную тенденцию категории. Согласно модели атрибутивной частоты, прототип – это наиболее часто встречающаяся комбинация атрибутов; это «лучший пример» набора форм. Прототип часто является уникальным в том смысле, что обладает специфической комбинацией атрибутов.

Преимуществом моделей сопоставления с прототипом является то, что они объясняют распознавание таких форм, которые различаюся, например, пространственной ориентацией и фрагментарностью восприятия их частей.

Модели сопоставления по отличительным признакам

В рамках этих моделей, в частности, опирающихся на идеи Э. Гибсон (Gibson, 1969), предполагается, что в процессе распознавания некоторой конфигурации имеет место сопоставление ее признаков с некоторым набором признаков, сохраняющихся в памяти.

Одна из моделей сравнения по признакам разработана Селфриджем и названа им модель пандемониума (образно говоря «обиталища демонов») (см.: Hill, 2001). Эта модель описывает то, каким образом строится восприятие объектов на основе детектирования их простых признаков. Для описания процесса параллельной обработки признаков Селфридж использовал метафору «иерархии демонов». Так, «образные демоны» репрезентируют объект окружающего мира в виде образа. «Демоны признаков» «кричат» более или менее громко в зависимости от того, насколько их специализация в плане признаков является сходной с признаками этого образа. «Когнитивные демоны» репрезентируют комбинацию признаков, образующих целые, означенные паттерны, и «кричат» с той громкостью, которая отражает количество признаков, присутствующих в этих паттернах. «Демоны принятия решения» «слушают» разных когнитивных демонов для того, чтобы выявить, какой из них имеет самую точную комбинацию признаков, совпадающих с признаками образа.

Один из главных положительных моментов данной модели заключается в том, что она подтверждается данными из области биологии и, в частности, работами Хьюбела и Визела о специфичности клеток сетчатки в плане реагирования на разные категории признаков. Однако, одним из главных недостатков этой модели считается то, что она не объясняет того, каким образом осуществляется влияние контекста и перцептивной установки на процесс распознавания конфигурации.

Компьютерные подходы к распознаванию конфигураций

Компьютерные подходы содержат в себе элементы модели сравнения с прототипом и модели сопоставления по отличительным признакам (Matlin, 1998). Согласно одному из таких подходов – «теории геонов» (Geon theory), человеческая система обработки информации содержит ограниченное количество простых геометрических конфигураций, которые можно обнаружить в любых сложных формах (Biederman, 1987). Геоны (или геометрические йоны) представляют собой простые трехмерные формы (например, цилиндры, сферы, кубики), общее число которых составляет 24. Аналогично буквам алфавита, они являются элементами некоторой системы, из которых образуется огромное количество более сложных форм (Solso, 1995). Геоны отличаются друг от друга комбинациями пяти инвариантных свойств граней: прямых, сходящихся, параллельных, симметричных и изогнутых. Дифференциация геонов осуществляется путем анализа формы вогнутых частей контура. Соответственно, процесс распознавания некоторой конфигурации осуществляется путем сравнения обнаруженной в ней комбинации геонов с репрезентацией объектов в памяти (Hill, 2001).

Сравнение и категоризация

Существует две основные позиции относительно роли сравнения в процессах категоризации и формирования понятий.

Первая позиция выражается в том, что в основе этих процессов лежит установление сходства. Согласно принятой точке зрения, понятия можно определить через набор признаков, соответственно, в основе категоризации лежит установление сходства по признакам. Предполагается, что все объекты, объединенные в одну категорию, имеют набор общих характеристик. При этом сходство определяется с помощью четырех основных утверждений: (1) сходство между двумя объектами увеличивается с увеличением количества их общих признаков; (2) эти признаки интерпретируются как независимые и аддитивные; (3) признаки, определяющие сходство, имеют одинаковый уровень абстрактности; (4) эти принципы сходства являются достаточными для описания структуры понятия; предполагается, что понятие эквивалентно списку определяющих его признаков (Medin, 2004).