Vnímání (Teorie zpracování informací): Co to je?

Percepce (rozpoznávání vzorů) se týká přiřazování významu environmentálním vstupům přijímaným prostřednictvím smyslů. Aby byl vstup vnímán, musí být uložen v jednom nebo více senzorických registrech a porovnán se znalostmi v dlouhodobé paměti (LTM).

Gestalt teorie byla raný kognitivní pohled, který zpochybnil mnoho předpokladů behaviorismu. Ačkoli Gestalt teorie již není životaschopná, nabídla důležité principy, které se nacházejí v současných koncepcích vnímání a učení. Tato teorie je vysvětlena dále, následovaná diskusí o vnímání z pohledu zpracování informací.

Gestalt hnutí začalo s malou skupinou psychologů na počátku dvacátého století v Německu. V roce 1912 napsal Max Wertheimer článek o zdánlivém pohybu. Článek byl významný mezi německými psychology, ale neměl žádný vliv ve Spojených státech, kde Gestalt hnutí ještě nezačalo. Následná publikace knihy Kurta Koffky The Growth of the Mind (1924) a knihy Wolfganga Köhlera The Mentality of Apes (1925) v angličtině pomohla Gestalt hnutí rozšířit se do Spojených států. Mnoho Gestalt psychologů, včetně Wertheimera, Koffky a Köhlera, nakonec emigrovalo do Spojených států, kde aplikovali své myšlenky na psychologické jevy.

V typické demonstraci percepčního jevu zdánlivého pohybu jsou dvě čáry blízko sebe postupně vystaveny po zlomek sekundy s krátkým časovým intervalem mezi každou expozicí. Pozorovatel nevidí dvě čáry, ale spíše jednu čáru pohybující se od čáry vystavené jako první směrem k čáře vystavené jako druhé. Časování demonstrace je kritické. Pokud je časový interval mezi expozicí dvou čar příliš dlouhý, pozorovatel vidí nejprve první čáru a poté druhou, ale žádný pohyb. Pokud je interval příliš krátký, pozorovatel vidí dvě čáry vedle sebe, ale žádný pohyb.

Tento zdánlivý pohyb je známý jako fí jev a demonstruje, že subjektivní zkušenosti nelze vysvětlit odkazem na objektivní prvky, které jsou v něm obsaženy. Pozorovatelé vnímají pohyb, i když k žádnému nedochází. Fenomenologická zkušenost (zdánlivý pohyb) se liší od smyslové zkušenosti (expozice čar). Pokus o vysvětlení tohoto a souvisejících jevů vedl Wertheimera k tomu, aby zpochybnil psychologická vysvětlení vnímání jako součtu smyslových zkušeností, protože tato vysvětlení nebrala v úvahu jedinečnou celistvost vnímání.

Významnost vnímání

Představte si ženu jménem Betty, která měří 152 cm. Když se na Betty díváme z dálky, náš retinální obraz je mnohem menší, než když se na Betty díváme zblízka. Přesto Betty měří 152 cm a víme to bez ohledu na to, jak daleko je. Ačkoli se vnímání (retinální obraz) liší, význam obrazu zůstává konstantní.

Německé slovo Gestalt se překládá jako „forma“, „útvar“, „tvar“ nebo „konfigurace“. Podstatou Gestalt psychologie je, že objekty nebo události jsou vnímány jako organizované celky (Köhler, 1947/1959). Základní organizace zahrnuje figuru (na co se člověk zaměřuje) proti pozadí (pozadí). Co je smysluplné, je konfigurace, nikoli jednotlivé části (Koffka, 1922). Strom není náhodná sbírka listů, větví, kořenů a kmene; je to smysluplná konfigurace těchto prvků. Při pohledu na strom se lidé obvykle nezaměřují na jednotlivé prvky, ale spíše na celek. Lidský mozek transformuje objektivní realitu do mentálních událostí organizovaných jako smysluplné celky. Tato schopnost vnímat věci jako celky je vrozená vlastnost, i když je vnímání modifikováno zkušenostmi a tréninkem (Köhler, 1947/1959; Leeper, 1935).

Teorie Gestalt se původně vztahovala na vnímání, ale když její evropští zastánci přišli do Spojených států, zjistili, že se zde klade důraz na učení. Aplikace Gestalt myšlenek na učení nebyla obtížná. V Gestalt pohledu je učení kognitivní jev zahrnující reorganizaci zkušeností do odlišných vjemů věcí, lidí nebo událostí (Koffka, 1922, 1926). Většina lidského učení je vhledová, což znamená, že transformace z nevědomosti do vědomosti probíhá rychle. Když jsou jedinci konfrontováni s problémem, zjistí, co je známo a co je třeba určit. Poté přemýšlejí o možných řešeních. Vhled nastává, když lidé náhle „uvidí“, jak problém vyřešit.

Gestalt teoretici nesouhlasili s Watsonem a dalšími behavioristy ohledně role vědomí. V Gestalt teorii dochází ke smysluplnému vnímání a vhledu pouze prostřednictvím vědomého uvědomění. Gestalt psychologové také zpochybňovali myšlenku, že složité jevy lze rozdělit na elementární části. Behavioristé zdůrazňovali asociace: celek se rovná součtu částí. Gestalt psychologové se domnívali, že celek je smysluplný a ztrácí význam, když je redukován na jednotlivé komponenty. (V úvodním scénáři „x“ ztrácí význam, pokud jej nelze spojit s širšími kategoriemi.) Místo toho je celek větší než součet jeho částí. Je zajímavé, že Gestalt psychologové souhlasili s behavioristy v námitkách proti introspekci, ale z jiného důvodu. Behavioristé ji považovali za pokus o studium vědomí; Gestalt teoretici se domnívali, že je nevhodné modifikovat vjemy tak, aby odpovídaly objektivní realitě. Lidé, kteří používali introspekci, se snažili oddělit význam od vnímání, zatímco Gestalt psychologové věřili, že vnímání je smysluplné.

Principy organizace

Gestalt teorie postuluje, že lidé používají principy k organizaci svých vjemů. Některé z nejdůležitějších principů jsou vztah figura-pozadí, blízkost, podobnost, společný směr, jednoduchost a uzavřenost (Koffka, 1922; Köhler, 1926, 1947/1959).

Princip vztahu figura-pozadí postuluje, že každé percepční pole může být rozděleno na figuru proti pozadí. Takové výrazné rysy jako velikost, tvar, barva a výška tónu odlišují figuru od jejího pozadí. Když jsou figura a pozadí nejednoznačné, mohou vnímatelé alternativně organizovat smyslovou zkušenost jedním způsobem a poté jiným.

Princip blízkosti uvádí, že prvky v percepčním poli jsou vnímány jako patřící k sobě podle jejich blízkosti k sobě navzájem v prostoru nebo čase. Většina lidí bude vnímat čáry na obrázku 5.3b jako tři skupiny po třech čarách, ačkoli jsou možné i jiné způsoby vnímání této konfigurace. Tento princip blízkosti je také zapojen do vnímání řeči. Lidé slyší (organizují) řeč jako sérii slov nebo frází oddělených pauzami. Když lidé slyší neznámé zvuky řeči (např. cizí jazyky), mají potíže s rozeznáváním pauz.

Princip podobnosti znamená, že prvky podobné v aspektech, jako je velikost nebo barva, jsou vnímány jako patřící k sobě. Při pohledu na obrázek c. mají lidé tendenci vidět skupinu tří krátkých čar, následovanou skupinou tří dlouhých čar a tak dále. Blízkost může převážit podobnost; když jsou nepodobné podněty blíže k sobě než podobné (obrázek d.), má percepční pole tendenci být organizováno do čtyř skupin po dvou čarách.

Princip společného směru naznačuje, že prvky, které se jeví jako součást vzoru nebo proudu ve stejném směru, jsou vnímány jako figura. Čáry na obrázku e. budou s největší pravděpodobností vnímány jako tvořící zřetelný vzor. Princip společného směru se také vztahuje na abecední nebo číselnou řadu, ve které jedno nebo více pravidel definuje pořadí položek. Další písmeno v řadě abdeghjk je tedy m, jak je určeno pravidlem: Počínaje písmenem a a postupným pohybem abecedou vypište dvě písmena a jedno vynechte.

Princip jednoduchosti uvádí, že lidé organizují svá percepční pole do jednoduchých, pravidelných prvků a mají tendenci tvořit dobré Gestalty zahrnující symetrii a pravidelnost. Tuto myšlenku zachycuje německé slovo Prägnanz, které se zhruba překládá jako „smysluplnost“ nebo „přesnost“. Jedinci s největší pravděpodobností uvidí vizuální vzory na obrázku f. jako jeden geometrický vzor překrývající druhý, spíše než jako několik geometrických vzorů nepravidelného tvaru. Princip uzavřenosti znamená, že lidé vyplňují neúplné vzory nebo zkušenosti. Navzdory chybějícím čarám ve vzoru zobrazeném na obrázku g. mají lidé tendenci vzor dokončit a vidět smysluplný obrázek.

Mnoho konceptů obsažených v Gestalt teorii je relevantních pro naše vnímání; Gestalt principy jsou však poměrně obecné a nezabývají se skutečnými mechanismy vnímání. Říci, že jedinci vnímají podobné položky jako patřící k sobě, nevysvětluje, jak vnímají položky jako podobné v první řadě. Gestalt principy jsou poučné, ale vágní a nevysvětlující. Výzkum nepodporuje některé z Gestalt předpovědí. Kubovy a van den Berg (2008) zjistili, že společný účinek blízkosti a podobnosti se rovnal součtu jejich samostatných účinků, nikoli více, než předpovídá Gestalt teorie. Principy zpracování informací, o kterých se bude diskutovat dále, jsou jasnější a poskytují lepší vysvětlení vnímání.

Environmentální vstupy jsou vnímány a přijímány prostřednictvím smyslů: zraku, sluchu, hmatu, čichu a chuti. Teorie zpracování informací tvrdí, že každý smysl má svůj vlastní registr, který krátce uchovává informace ve stejné formě, v jaké jsou přijímány (např. vizuální informace jsou uchovávány ve vizuální formě, sluchové informace ve sluchové formě). Informace zůstávají v senzorickém registru pouze zlomek sekundy. Některé senzorické vstupy jsou přeneseny do pracovní paměti (WM) pro další zpracování. Jiné vstupy jsou vymazány a nahrazeny novými vstupy. Senzorické registry fungují paralelně, protože několik smyslů může být zapojeno současně a nezávisle na sobě. Dvě senzorické paměti, které byly nejrozsáhleji prozkoumány, jsou ikonická (zrak) a echoická (sluch) (Neisser, 1967).

V typickém experimentu pro zkoumání ikonické paměti výzkumník krátce (např. 50 milisekund) prezentuje účastníkům řady písmen a požádá je, aby si vzpomněli na co nejvíce z nich. Běžně si vzpomenou pouze na čtyři až pět písmen z pole. Raná práce Sperlinga (1960) poskytla vhled do ikonického ukládání. Sperling prezentoval účastníkům řady písmen a poté je vyzval, aby si vzpomněli na písmena z určité řady. Sperling odhadl, že po expozici poli si mohli vzpomenout na zhruba devět písmen. Senzorická paměť mohla uchovávat více informací, než se dříve věřilo, ale zatímco si účastníci vybavovali písmena, stopy ostatních písmen rychle vybledly. Sperling také zjistil, že čím více času uplynulo mezi koncem prezentace pole a začátkem vybavování, tím horší bylo vybavování. Toto zjištění podporuje myšlenku, že zapomínání zahrnuje úpadek stopy, neboli ztrátu stimulu ze senzorického registru v průběhu času.

Výzkumníci diskutují o tom, zda je ikona skutečně paměťové úložiště nebo přetrvávající obraz. Sakittová tvrdila, že ikona se nachází v tyčinkách sítnice oka (Sakitt, 1976; Sakitt & Long, 1979). Aktivní role ikony v percepci je snížena (ale ne eliminována), pokud je ikona fyzickou strukturou, ačkoli ne všichni výzkumníci s postojem Sakittové souhlasí.

Existují důkazy o echoické paměti podobné svou funkcí ikonické paměti. Studie od Darwina, Turveye a Crowdera (1972) a od Moraye, Batese a Barnetta (1965) přinesly výsledky srovnatelné se Sperlingovými (1960). Účastníci výzkumu slyšeli současně tři nebo čtyři sady nahrávek a poté byli požádáni, aby si jednu z nich vybavili. Zjištění ukázala, že echoická paměť je schopna uchovávat více informací, než si lze vybavit. Podobně jako u ikonických informací, stopy echoických informací rychle mizí po odstranění stimulů. Echoický úpadek není tak rychlý jako ikonický, ale periody delší než 2 sekundy mezi ukončením prezentace stimulu a začátkem vybavování vedou k horšímu vybavování.

Vnímání probíhá prostřednictvím zpracování zdola nahoru a shora dolů (Matlin, 2009). Při zpracování zdola nahoru jsou fyzikální vlastnosti podnětů přijímány smyslovými registry a tyto informace jsou předávány do PM k porovnání s informacemi v DTM za účelem přiřazení významů. Environmentální vstupy mají hmatatelné fyzikální vlastnosti. Za předpokladu normálního barevného vidění každý, kdo se podívá na žlutý tenisový míček, jej rozpozná jako žlutý předmět, ale pouze ti, kteří znají tenis, jej rozpoznají jako tenisový míček. Typy informací, které lidé získali, odpovídají za různé významy, které objektům přiřazují.

Vnímání je ale ovlivněno nejen objektivními charakteristikami, ale také předchozími zkušenostmi a očekáváními. Zpracování shora dolů se týká vlivu našich znalostí a přesvědčení na vnímání (Matlin, 2009). Motivační stavy jsou také důležité. Vnímání je ovlivněno tím, co si přejeme a doufáme, že budeme vnímat. Často vnímáme to, co očekáváme, a nevnímáme to, co neočekáváme. Už se vám někdy stalo, že jste si mysleli, že slyšíte své jméno, a pak jste si uvědomili, že je voláno jiné jméno? Když čekáte na setkání s přítelem na veřejném místě nebo na vyzvednutí objednávky v restauraci, můžete slyšet své jméno, protože očekáváte, že ho uslyšíte. Také lidé nemusí vnímat věci, jejichž vzhled se změnil nebo které se vyskytují mimo kontext. Možná nepoznáte kolegy, které potkáte na pláži, protože neočekáváte, že je uvidíte oblečené v plážovém oblečení. Zpracování shora dolů často probíhá u nejednoznačných podnětů nebo u těch, které jsou registrovány jen krátce (např. podnět zahlédnutý “koutkem oka”).

Informační teorie zpracování vnímání je porovnávání šablon, která tvrdí, že lidé ukládají šablony, neboli miniaturní kopie podnětů, do DTM. Když se setkají s podnětem, porovnají jej s existujícími šablonami a identifikují podnět, pokud je nalezena shoda. Tento pohled je lákavý, ale problematický. Lidé by museli nosit v hlavě miliony šablon, aby byli schopni rozpoznat každého a všechno ve svém prostředí. Takto velká zásoba by překročila možnosti mozku. Teorie šablon také špatně zohledňuje variace podnětů. Například židle se vyrábějí ve všech velikostech, tvarech, barvách a provedeních; jen k vnímání židle by byly potřeba stovky šablon.

Problémy se šablonami lze vyřešit za předpokladu, že mohou mít určitou variabilitu. Tím se zabývá teorie prototypů. Prototypy jsou abstraktní formy, které zahrnují základní složky podnětů (Matlin, 2009; Rosch, 1973). Prototypy jsou uloženy v DTM a jsou porovnávány se setkávajícími se podněty, které jsou následně identifikovány na základě prototypu, kterému se shodují nebo podobají tvarem, vůní, zvukem a tak dále. Některé výzkumy podporují existenci prototypů (Franks & Bransford, 1971; Posner & Keele, 1968; Rosch, 1973).

Hlavní výhodou prototypů oproti šablonám je, že každý podnět má pouze jeden prototyp namísto nesčetných variací; identifikace podnětu by tedy měla být snazší, protože není nutné jej porovnávat s několika šablonami. Jedna z obav týkajících se prototypů se týká množství přijatelné variability podnětů, neboli jak blízko se musí podnět shodovat s prototypem, aby byl identifikován jako instance tohoto prototypu.

Varianta modelu prototypu zahrnuje analýzu rysů (Matlin, 2009). Podle tohoto pohledu se člověk naučí kritické rysy podnětů a ukládá je do DTM jako obrázky nebo verbální kódy (Markman, 1999). Když podnět vstoupí do smyslového registru, jsou jeho rysy porovnány s paměťovými reprezentacemi. Pokud se shoduje dostatek rysů, je podnět identifikován. U židle mohou být kritickými rysy nohy, sedadlo a opěradlo. Mnoho dalších rysů (např. barva, velikost) je irelevantních. Jakékoli výjimky ze základních rysů je třeba se naučit (např. židle na tribuně a sedací vaky, které nemají nohy). Na rozdíl od analýzy prototypů nejsou informace uložené v paměti abstraktní reprezentací židle, ale spíše zahrnují její kritické rysy. Jednou z výhod analýzy rysů je, že každý podnět nemá jen jeden prototyp, což částečně řeší obavy týkající se množství přijatelné variability. Existuje empirický výzkum podporující analýzu rysů (Matlin, 2009).

Treisman (1992) navrhl, že vnímání objektu vytváří dočasnou reprezentaci v souboru objektu, který shromažďuje, integruje a reviduje informace o jeho aktuálních charakteristikách. Obsah souboru může být uložen jako token objektu. U nově vnímaných objektů se snažíme porovnat token s paměťovou reprezentací (slovníkem) typů objektů, což se může, ale nemusí podařit. Při příštím výskytu objektu načteme token objektu, který specifikuje jeho rysy a strukturu. Token usnadní vnímání, pokud se shodují všechny rysy, ale může ho zhoršit, pokud se jich mnoho neshoduje.

Bez ohledu na to, jak jsou porovnání s DTM prováděna, výzkum podporuje myšlenku, že vnímání závisí na zpracování zdola nahoru a shora dolů (Anderson, 1980; Matlin, 2009; Resnick, 1985). Například při čtení analyzuje zpracování zdola nahoru rysy a vytváří smysluplnou reprezentaci pro identifikaci podnětů. Začínající čtenáři typicky používají zpracování zdola nahoru, když se setkají s písmeny a novými slovy a snaží se je hláskovat. Lidé také používají zpracování zdola nahoru, když zažívají neznámé podněty (např. rukopis).

Čtení by probíhalo pomalu, pokud by veškeré vnímání vyžadovalo podrobnou analýzu rysů. Při zpracování shora dolů si jedinci vytvářejí očekávání ohledně vnímání na základě kontextu. Zkušení čtenáři si při čtení budují mentální reprezentaci kontextu a očekávají v textu určitá slova a fráze (Resnick, 1985). Efektivní zpracování shora dolů závisí na rozsáhlých předchozích znalostech.