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.
Чейз и Саймон проверили эту гипотезу на трех типах испытуемых -
мастере, игроке класса А (очень сильном) и начинающем игроке. В своем
эксперименте они просили испытуемых воспроизвести полностью 20 шах-
матных позиций, взятых из специальных шахматных журналов и книг,-
половина позиций изображала середину партий, а другая половина - их
окончания (Рис.3.14). В этом эксперименте две шахматные доски были
поставлены рядом, и испытуемый должен был на одной доске воспроизве-
сти положение фигур с другой. В другом эксперименте испытуемые рас-
сматривали шахматную позицию в течение 5 с и затем воспроизводили ее
по памяти. Чейз и Саймон обнаружили, что у мастера время сканирова-
ния позиции было ненамного больше, чем у игрока класса "А" или у начи-
нающего, но на воспроизведение позиции мастер затрачивал гораздо мень-
ше времени, чем они (Рис.3.15); на Рис.3.16 показано количество пра-
вильно размещенных фигур. Дальнейший анализ результатов показал, что
Обнаружение и интерпретация сенсорных, сигналов
100
Миттельшпиль Эндшпиль
Черные
Белые
"Случайный" миттельшпиль "Случайный эндшпиль
Черные
Белые
Рис. 3.14. При-
мер миттельшпиля
(середины) и энд-
шпиля (окончания!
шахматной пар-
тии и их дублика-
ты, образован-
ные по случайно-
му принципу.
умение видеть значимые группы фигур позволяло более сильным игрокам
собрать больше информации за данное время.
Эксперимент Чейза и Саймона имел важное теоретическое значение.
Информационные группы или единицы, соединенные вместе более или
менее абстрактными отношениями, могут стать основой синтаксиса пат-
тернов. Информационные единицы, не имеющие какого-либо значащего
контекста и не объединяемые в группы, трудно кодировать, будь то буквы,
геометрические фигуры, ноты или шахматные фигуры; но если объеди-
нить их в значимые структуры - в поэму, архитектурное сооружение,
мелодию или элегантную шахматную защиту,- то они обретают значе-
ние, поскольку их теперь легко абстрагировать на языке обычной грамма-
тики. В современной теории информации были развиты первичные модели
разума, основанные на идее структурных уровней. Мы также были свиде-
телями бурного развития структурной грамматики языка (она рассматри-
вается далее, в Главе 11), музыки, телесных реакций, графических задач и
Распознавание паттернов
101
Рис. 3.15. Время сканирова-
ния и воспроизведения шахмат-
ной позиции игроками трех
различных уровней мастерства.
Адаптировано из: Chase and
Simon (1973).
Рис. 3.16. Зависимость пра-
вильно размещенных фигур от
уровня мастерства. Оригиналь-
ные позиции предъявлялись иг-
рокам в течение 5сек. Адапти-
ровано из: Chase and Simon
(1973).
шахмат. Одной из наиболее распространенных способностей человека,
применимой ко всем. чувственным формам, является, по-видимому, тен-
денция кодирования информации о реальности на языке абстракций высо-
кого уровня, в которые может встраиваться новая информация. Вышепри-
веденные эксперименты с восприятием шахматных позиций и абстрагиро-
ванием непосредственных стимулов подтверждают это положение.
Специалисты, и абстракции. Из вышеприведенного исследования
следует, что эксперты (например, мастера шахмат) способны воспроизве-
сти больше информации, связанной с их специальностью, чем новички.
Этот любопытный результат открыл целое направление исследований,
связанное со способностями кодирования и воспроизведения у специали-
стов8. В работе Адельсон (Adelson, 1981, 1984) изучалось формирование
Выпуск Canadian Journal of Psychology, Vol.39, 1985 целиком посвящен этой
Обнаружение и интерпретация сенсорных сигналов
102
представления компьютерных программ у опытных и начинающих про-
граммистов. В ряде экспериментов Адельсон обнаружила, как и можно
было ожидать, что эксперты превосходят новичков по количественным
оценкам навыка. Более интересным является установленный ею факт, что
опытные программисты опираются на абстрактные представления о ком-
пьютерных программах, тогда как новички больше фокусируются на вне-
шних деталях программы. Б частности, опытные специалисты стараются
представить, для чего данная программа предназначена, а новички пыта-
ются узнать, как она работает. По всей видимости, фундаментальной ког-
нитивной способностью, отличающей опытного человека от неопытного,
является умение посмотреть на набор элементов - будь то шахматные
или геометрические фигуры, лица или компьютерные программы - как на
фрагменты, образующие при их объединении более крупную структуру.
Роль наблюдателя в распознавании паттернов
В этой главе мы уже затронули множество вопросов, связанных с распоз-
наванием образов: теорию гештальта, принципы обработки "снизу-вверх"
и "сверху-вниз", сравнение с эталоном, компьютерное моделирование опоз-
нания паттернов, подетальный анализ, физиологические механизмы рас-
познавания паттернов, сравнение с прототипом, когнитивные структуры,
а также проблемы опознания букв, геометрических фигур, человеческих
лиц и шахматных позиций. В большинстве этих тем было трудно отделить
конкретные функции опознавания паттернов от других когнитивных сис-
тем. Мы также рассмотрели влияние контекста и избыточной информации
на распознавание паттернов и поняли, что оба эти фактора непосредственно
участвуют в опознании сенсорных стимулов.
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
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.
Чейз и Саймон проверили эту гипотезу на трех типах испытуемых -
мастере, игроке класса А (очень сильном) и начинающем игроке. В своем
эксперименте они просили испытуемых воспроизвести полностью 20 шах-
матных позиций, взятых из специальных шахматных журналов и книг,-
половина позиций изображала середину партий, а другая половина - их
окончания (Рис.3.14). В этом эксперименте две шахматные доски были
поставлены рядом, и испытуемый должен был на одной доске воспроизве-
сти положение фигур с другой. В другом эксперименте испытуемые рас-
сматривали шахматную позицию в течение 5 с и затем воспроизводили ее
по памяти. Чейз и Саймон обнаружили, что у мастера время сканирова-
ния позиции было ненамного больше, чем у игрока класса "А" или у начи-
нающего, но на воспроизведение позиции мастер затрачивал гораздо мень-
ше времени, чем они (Рис.3.15); на Рис.3.16 показано количество пра-
вильно размещенных фигур. Дальнейший анализ результатов показал, что
Обнаружение и интерпретация сенсорных, сигналов
100
Миттельшпиль Эндшпиль
Черные
Белые
"Случайный" миттельшпиль "Случайный эндшпиль
Черные
Белые
Рис. 3.14. При-
мер миттельшпиля
(середины) и энд-
шпиля (окончания!
шахматной пар-
тии и их дублика-
ты, образован-
ные по случайно-
му принципу.
умение видеть значимые группы фигур позволяло более сильным игрокам
собрать больше информации за данное время.
Эксперимент Чейза и Саймона имел важное теоретическое значение.
Информационные группы или единицы, соединенные вместе более или
менее абстрактными отношениями, могут стать основой синтаксиса пат-
тернов. Информационные единицы, не имеющие какого-либо значащего
контекста и не объединяемые в группы, трудно кодировать, будь то буквы,
геометрические фигуры, ноты или шахматные фигуры; но если объеди-
нить их в значимые структуры - в поэму, архитектурное сооружение,
мелодию или элегантную шахматную защиту,- то они обретают значе-
ние, поскольку их теперь легко абстрагировать на языке обычной грамма-
тики. В современной теории информации были развиты первичные модели
разума, основанные на идее структурных уровней. Мы также были свиде-
телями бурного развития структурной грамматики языка (она рассматри-
вается далее, в Главе 11), музыки, телесных реакций, графических задач и
Распознавание паттернов
101
Рис. 3.15. Время сканирова-
ния и воспроизведения шахмат-
ной позиции игроками трех
различных уровней мастерства.
Адаптировано из: Chase and
Simon (1973).
Рис. 3.16. Зависимость пра-
вильно размещенных фигур от
уровня мастерства. Оригиналь-
ные позиции предъявлялись иг-
рокам в течение 5сек. Адапти-
ровано из: Chase and Simon
(1973).
шахмат. Одной из наиболее распространенных способностей человека,
применимой ко всем. чувственным формам, является, по-видимому, тен-
денция кодирования информации о реальности на языке абстракций высо-
кого уровня, в которые может встраиваться новая информация. Вышепри-
веденные эксперименты с восприятием шахматных позиций и абстрагиро-
ванием непосредственных стимулов подтверждают это положение.
Специалисты, и абстракции. Из вышеприведенного исследования
следует, что эксперты (например, мастера шахмат) способны воспроизве-
сти больше информации, связанной с их специальностью, чем новички.
Этот любопытный результат открыл целое направление исследований,
связанное со способностями кодирования и воспроизведения у специали-
стов8. В работе Адельсон (Adelson, 1981, 1984) изучалось формирование
Выпуск Canadian Journal of Psychology, Vol.39, 1985 целиком посвящен этой
Обнаружение и интерпретация сенсорных сигналов
102
представления компьютерных программ у опытных и начинающих про-
граммистов. В ряде экспериментов Адельсон обнаружила, как и можно
было ожидать, что эксперты превосходят новичков по количественным
оценкам навыка. Более интересным является установленный ею факт, что
опытные программисты опираются на абстрактные представления о ком-
пьютерных программах, тогда как новички больше фокусируются на вне-
шних деталях программы. Б частности, опытные специалисты стараются
представить, для чего данная программа предназначена, а новички пыта-
ются узнать, как она работает. По всей видимости, фундаментальной ког-
нитивной способностью, отличающей опытного человека от неопытного,
является умение посмотреть на набор элементов - будь то шахматные
или геометрические фигуры, лица или компьютерные программы - как на
фрагменты, образующие при их объединении более крупную структуру.
Роль наблюдателя в распознавании паттернов
В этой главе мы уже затронули множество вопросов, связанных с распоз-
наванием образов: теорию гештальта, принципы обработки "снизу-вверх"
и "сверху-вниз", сравнение с эталоном, компьютерное моделирование опоз-
нания паттернов, подетальный анализ, физиологические механизмы рас-
познавания паттернов, сравнение с прототипом, когнитивные структуры,
а также проблемы опознания букв, геометрических фигур, человеческих
лиц и шахматных позиций. В большинстве этих тем было трудно отделить
конкретные функции опознавания паттернов от других когнитивных сис-
тем. Мы также рассмотрели влияние контекста и избыточной информации
на распознавание паттернов и поняли, что оба эти фактора непосредственно
участвуют в опознании сенсорных стимулов.
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