ТОП авторов и книг ИСКАТЬ КНИГУ В БИБЛИОТЕКЕ
и (5)фор-
мируем прототип путем абстрагирования отдельных образцов и затем оце-
ниваем взаимосвязь между прототипическими формами, исходя из степе-
ни их отличия от этого прототипа, а также от других отдельных образцов.
Теория прототипов: центральная тенденция и частота
Признаков. Из вышеописанных экспериментов и многих других иссле-
дований возникли две теоретические модели формирования прототипов. В
одной из них, называемой моделью центральной тенденции, предполагает-
ся, что прототип представляет собой среднее из всех экземпляров. Иссле-
дование Познера и др., а также Рида говорят в пользу этой модели. По-
знер и Кил (Posner, Keele, 1968), например, считают, что прототип можно
представить математически как точку в гипотетическом многомерном про-
странстве, в которой пересекаются средние расстояния от всех призна-
ков. В экспериментах Познера и Рида можно видеть, как у испытуемых
формируется прототип, являющий собой абстракцию некоторой фигуры.
Таким образом, прототип - это абстракция, хранящаяся в памяти и отра-
жающая центральную тенденцию некоторой категории.
Вторая модель, называемая моделью частоты признаков, предполагает,
что прототип отражает моду или наиболее часто встречающееся сочета-
ние признаков. Эксперименты Франкса и Брансфорда, Ноймана (Neumann,
1977) и Солсо и Маккарти подтверждают эту модель. В ней прото-тип -
это синоним "лучшего экземпляра" из некоторого набора паттернов. Про-
тотип - это паттерн, включающий наиболее часто встречающиеся при-
знаки, свойственные некоторому набору экземпляров. Хотя прототип за-
частую уникален, поскольку состоит из уникальной комбинации призна-
ков (вспомните уникальные геометрические фигуры в эксперименте Фран-
ков и Маккарти или уникальные лица в эксперименте Солсо и Маккарти),
сами по себе признаки уже воспринимались ранее. Такие признаки -
например, геометрические элементы частей лица - есть строительные
блоки прототипа. Каждый раз, когда человек смотрит на паттерн, он реги-
стрирует и признаки паттерна, и взаимосвязь между ними. Однако, со-
гласно модели частоты признаков, при освоении прототипа, включающего
многие ранее встречавшиеся признаки, у человека возникает уверенность,
что он уже видел раньше это изображение, т.к. его признаки сохранились
в памяти. Поскольку взаимосвязь между признаками встречалась реже,
чем сами признаки - в большинстве экспериментов экземпляры показы-
вались только раз - информация о соотношении признаков хуже сохра-
нилась в памяти, чем информация о самих признаках.
Было проведено несколько экспериментов с целью выяснить различия
между этими моделями. В одном их них (Solso and McCarthy, 1981 b) ис-
пытуемых просили запомнить ряд трехзначных цифр. Затем им показыва-
ли другой набор цифр и просили давать ранговые оценки своим ответам;
второй набор состоял из нескольких старых элементов, некоторых новых
элементов, арифметического среднего элементов первого набора, а также
наиболее часто встречающихся чисел. Как правило, то число, которое с
наибольшей уверенностью признавалось числом из первой группы, было
числом-прототипом, составленным из часто встречавшихся чисел. Нако-
Распознавание паттернов
99
нец, при проведении вышеописанного эксперимента практически не было
обнаружено свидетельств в пользу модели центральной тенденции, хотя
его результаты подтверждают модель частоты признаков. Очевидно, неко-
торые эксперименты ясно подтверждают частотную модель, но зато дру-
гие подтверждают модель центральной тенденции. Может быть, верны
обе модели; тогда расхождения можно было бы отнести на счет различий
в стимульном материале или попытаться объяснить их тем, что прототипы
основываются на часто встречающихся признаках лишь на стадии заучи-
вания, а позднее возникают прототипы, основанные на центральной тен-
денции.
Распознавание образов в шахматах. До сих пор мы имели дело
только с простыми изображениями; даже лица в эксперименте Рида невы-
разительны и сильно упрощены. А как видятся более сложные паттерны?
Чейз и Саймон (Chase and Simon, 1973a, 1973b) изучали эту проблему,
анализируя сложный паттерн фигур на шахматной доске и пытаясь выяс-
нить, чем мастера шахмат отличаются от обычных игроков. Интуиция может
подсказывать нам, что когнитивные различия между ними заключаются в
том, насколько ходов вперед мастер может предвидеть игру. Интуиция
ошибается - по крайней мере, это следует из исследований де Грота (de
Groot, 1966), обнаружившего, что мастер и обычный игрок просчитывают
вперед примерно одинаковое количество ходов, рассматривают примерно
одинаковое количество ходов и ищут схемы ходов примерно одинаковым
образом. Возможно даже, что мастер анализирует меньшее количество
альтернативных ходов, тогда как обычный игрок тратит время на заведомо
неподходящие варианты. В чем же между ними разница? А вот в чем: в
способности, посмотрев на доску всего несколько секунд, воспроизвести
расположение фигур; слабому игроку очень трудно это сделать. Ключ к
этому наблюдению лежит в природе такого паттерна: расположение фи-
гур должно иметь смысл. Если фигуры расположены в случайном порядке
или нелогично, то и у новичка, и у мастера результаты будут одинаково
неважные. Возможно, мастер объединяет по несколько фигур в группы -
так же как мы с вами объединяем буквы в слова, а затем складывает эти
группы в более крупный значащий паттерн - так же как мы объединяем
слова в предложения. Если так, то опытный мастер действительно имеет
больше возможностей к воспроизведению таких паттернов, поскольку он
может закодировать фигуры и группы в некоторую шахматную схему.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239
мируем прототип путем абстрагирования отдельных образцов и затем оце-
ниваем взаимосвязь между прототипическими формами, исходя из степе-
ни их отличия от этого прототипа, а также от других отдельных образцов.
Теория прототипов: центральная тенденция и частота
Признаков. Из вышеописанных экспериментов и многих других иссле-
дований возникли две теоретические модели формирования прототипов. В
одной из них, называемой моделью центральной тенденции, предполагает-
ся, что прототип представляет собой среднее из всех экземпляров. Иссле-
дование Познера и др., а также Рида говорят в пользу этой модели. По-
знер и Кил (Posner, Keele, 1968), например, считают, что прототип можно
представить математически как точку в гипотетическом многомерном про-
странстве, в которой пересекаются средние расстояния от всех призна-
ков. В экспериментах Познера и Рида можно видеть, как у испытуемых
формируется прототип, являющий собой абстракцию некоторой фигуры.
Таким образом, прототип - это абстракция, хранящаяся в памяти и отра-
жающая центральную тенденцию некоторой категории.
Вторая модель, называемая моделью частоты признаков, предполагает,
что прототип отражает моду или наиболее часто встречающееся сочета-
ние признаков. Эксперименты Франкса и Брансфорда, Ноймана (Neumann,
1977) и Солсо и Маккарти подтверждают эту модель. В ней прото-тип -
это синоним "лучшего экземпляра" из некоторого набора паттернов. Про-
тотип - это паттерн, включающий наиболее часто встречающиеся при-
знаки, свойственные некоторому набору экземпляров. Хотя прототип за-
частую уникален, поскольку состоит из уникальной комбинации призна-
ков (вспомните уникальные геометрические фигуры в эксперименте Фран-
ков и Маккарти или уникальные лица в эксперименте Солсо и Маккарти),
сами по себе признаки уже воспринимались ранее. Такие признаки -
например, геометрические элементы частей лица - есть строительные
блоки прототипа. Каждый раз, когда человек смотрит на паттерн, он реги-
стрирует и признаки паттерна, и взаимосвязь между ними. Однако, со-
гласно модели частоты признаков, при освоении прототипа, включающего
многие ранее встречавшиеся признаки, у человека возникает уверенность,
что он уже видел раньше это изображение, т.к. его признаки сохранились
в памяти. Поскольку взаимосвязь между признаками встречалась реже,
чем сами признаки - в большинстве экспериментов экземпляры показы-
вались только раз - информация о соотношении признаков хуже сохра-
нилась в памяти, чем информация о самих признаках.
Было проведено несколько экспериментов с целью выяснить различия
между этими моделями. В одном их них (Solso and McCarthy, 1981 b) ис-
пытуемых просили запомнить ряд трехзначных цифр. Затем им показыва-
ли другой набор цифр и просили давать ранговые оценки своим ответам;
второй набор состоял из нескольких старых элементов, некоторых новых
элементов, арифметического среднего элементов первого набора, а также
наиболее часто встречающихся чисел. Как правило, то число, которое с
наибольшей уверенностью признавалось числом из первой группы, было
числом-прототипом, составленным из часто встречавшихся чисел. Нако-
Распознавание паттернов
99
нец, при проведении вышеописанного эксперимента практически не было
обнаружено свидетельств в пользу модели центральной тенденции, хотя
его результаты подтверждают модель частоты признаков. Очевидно, неко-
торые эксперименты ясно подтверждают частотную модель, но зато дру-
гие подтверждают модель центральной тенденции. Может быть, верны
обе модели; тогда расхождения можно было бы отнести на счет различий
в стимульном материале или попытаться объяснить их тем, что прототипы
основываются на часто встречающихся признаках лишь на стадии заучи-
вания, а позднее возникают прототипы, основанные на центральной тен-
денции.
Распознавание образов в шахматах. До сих пор мы имели дело
только с простыми изображениями; даже лица в эксперименте Рида невы-
разительны и сильно упрощены. А как видятся более сложные паттерны?
Чейз и Саймон (Chase and Simon, 1973a, 1973b) изучали эту проблему,
анализируя сложный паттерн фигур на шахматной доске и пытаясь выяс-
нить, чем мастера шахмат отличаются от обычных игроков. Интуиция может
подсказывать нам, что когнитивные различия между ними заключаются в
том, насколько ходов вперед мастер может предвидеть игру. Интуиция
ошибается - по крайней мере, это следует из исследований де Грота (de
Groot, 1966), обнаружившего, что мастер и обычный игрок просчитывают
вперед примерно одинаковое количество ходов, рассматривают примерно
одинаковое количество ходов и ищут схемы ходов примерно одинаковым
образом. Возможно даже, что мастер анализирует меньшее количество
альтернативных ходов, тогда как обычный игрок тратит время на заведомо
неподходящие варианты. В чем же между ними разница? А вот в чем: в
способности, посмотрев на доску всего несколько секунд, воспроизвести
расположение фигур; слабому игроку очень трудно это сделать. Ключ к
этому наблюдению лежит в природе такого паттерна: расположение фи-
гур должно иметь смысл. Если фигуры расположены в случайном порядке
или нелогично, то и у новичка, и у мастера результаты будут одинаково
неважные. Возможно, мастер объединяет по несколько фигур в группы -
так же как мы с вами объединяем буквы в слова, а затем складывает эти
группы в более крупный значащий паттерн - так же как мы объединяем
слова в предложения. Если так, то опытный мастер действительно имеет
больше возможностей к воспроизведению таких паттернов, поскольку он
может закодировать фигуры и группы в некоторую шахматную схему.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239