Оперативные единицы восприятия

Близким понятию «оперативный образ» является понятие «оперативная единица восприятия». Оперативная единица восприятия, как и оперативный образ, обеспечивает сокращение избыточности образа ситуации для решения той или иной задачи. Но если оперативный образ фиксирует его содержание как организованную целостность релевантных (значимых) характеристик актуальной ситуации, то оперативная единица восприятия понимается как содержание и совокупность характеристик единичного акта перцепции, соответствующего оперативному образу.

Если решение стандартных задач предполагает организацию содержания образа в соответствии с образцом-эталоном, то и структура соответствующих операций (набор и последовательность) формируется как оптимальная схема перцептивного действия. Упрощение и достижение определенности образа ситуации сопровождается свертыванием соответствующих операций. В ситуациях относительного постоянства предмета, цели и средств деятельности повторяющиеся операции объединяются за счет исключения контроля процесса и результата отдельной операции, образуя целостные единицы активности — «оперативные единицы».

Под оперативной единицей восприятия понимается устойчивая структура операций, сформированная в ходе решения стандартных задач и приобретшая характер единичной операции в структуре перцептивного действия. Состав единиц формируется из моторных операций двух типов — поисковых (установочных) в форме движения рецепторных аппаратов и перемещений тела или его частей в пространстве и собственно- гностических движений, являющихся необходимыми условиями построения образа (выделения и оценки признаков объекта). При ощупывающих движениях рук, в движениях глаз, прослеживающих видимый контур, происходит непрерывное сравнение образа с оригиналом, выявленные их несоответствия преодолеваются корректированием образа. Моторные операции в восприятии способствуют не только созданию наилучших условий, но и участвуют в формировании образа ситуации.

Перцептивные операции формирования образа являются результатом свертывания перцептивных действий, которые на ранних стадиях функционального генеза имеют развернутую форму. В формирование образа включаются такие перцептивные действия, как обнаружение, сканирование, выделение информативных признаков, оценка выделенных признаков, опознание, манипулирование, категоризация, идентификация, оценка значимости, набор которых является специфичным для различных задач. В условиях новой для субъекта действительности или когда сформированный образ оказывается неадекватным, процесс восприятия характеризуется как сукцессивный (что означает последовательное осуществление развернутых перцептивных действий). В повторяющихся условиях построение образа приобретает симультанный характер — решение перцептивных задач осуществляется на основе свернутых, сокращенных структур — операций и их комбинаций (оперативных единиц восприятия).

Оперативные единицы восприятия аккумулируют прошлый опыт активной организации перцептивных действий в форме хорошо усвоенных схем обследования объекта. Эти схемы выступают как совокупность правил (программ) выделения существенных аспектов «типичного» в данном классе объекта. Подобная трактовка оперативных единиц восприятия близка понятию и теории схем Ф. Бартлетта и Л. Фестингера [см. 5].

Структура любого перцептивного действия не является постоянной, даже в условиях определенности объекта и цели деятельности. Особенности ситуации (внешних условий и внутренних переменных), проявляющиеся в объективной и субъективной сложности задачи, определяют набор перцептивных действий — обнаружения, идентификации, опознания, информационного поиска и т. д., каждое из которых может выполняться разным составом операций. Так, например, оценка удаленности возможна, но характеристикам (признакам) диспарантности, монокулярного параллакса движения, различия угловых размеров близких и далеких объектов, высоте, положению объекта в поле зрения и т. д. В зависимости от условий наблюдения могут использоваться различные признаки и перцептивные операции, при этом результат — формирование представления и оценка удаленности объекта — оказывается одинаковым. Действия, например, опознание, могут совершаться как симультанно, так и сукцессивно, т. е. приобретать развернутую форму сличения отдельных признаков объекта с признаками эталона. В каждом отдельном случае в зависимости от задачи, предметного содержания деятельности и опыта субъекта происходит сокращение вариативности структуры действий и операций на стадии их актуального генеза. Формирование актуального перцептивного действия осуществляется в результате поисковых (установочных) операций, актуализации перцептивных эталонов и соответствующих им оперативных единиц восприятия. В стандартных условиях результаты поисковых операций детерминируют актуализацию соответствующих эталонов и оперативных единиц, однако в новых или изменившихся условиях актуализируется множество эталонов, что предполагает механизм сокращения их вариативности.

Результаты исследований и представления о закономерностях и характеристиках восприятия интегрированы в моделях функциональной структуры перцептивных действий и распространены на исследования функциональной структуры исполнительного действия (В. П. Зинченко). Основу интеграции составили идеи информационного подхода и результаты микроструктурного анализа познавательных процессов. Существует большое число моделей процессов приема и переработки информации, называемых моделями памяти в соответствии с принципами информационного подхода, но позволяющих описывать закономерности и функциональную структуру познавательных процессов, в особенности восприятия как процесса формирования образа. Модель функциональной структуры познавательных процессов, как и некоторые другие, оперирует представлениями об информационных «пространствах» — хранилищах информации (сенсорный регистр и кратковременная память), однако основной целью модели является описание операций, обеспечивающих обработку поступающей информации и решение задач. Долговременная память рассматривается как хранилище опыта — образов ситуаций, сенсорных и перцептивных эталонов, оперативных единиц и других схем, актуализация которых обеспечивает целесообразность и результативность действий. Модель функциональной структуры перцептивного действия представлена на рис. 2.1 [5, с. 95].

Рассмотрим основные компоненты модели.

Сенсорный регистр обеспечивает отражение и запечатление ситуации во всей полноте признаков и характеристик, доступных воспринимающей системе, находящихся в зоне ее разрешающей способности. Включенные в его состав блоки сенсорной и тонической памяти различаются механизмами сохранения (периферические или центральные корковые отделы зрительной системы) и характеристиками.

Рис. 2.1. Функциональная блок-схема преобразования входной информации:

обработка информации осуществляется как последовательность операций сохранения — от сенсорного регистра до повторения. Результаты преобразований в функциональных блоках (указаны арабскими цифрами) поступают в оперативный блок (ОКМ), в котором определяется направленность обработки информации на основе актуализированного содержания долговременной памяти Время хранения информации в сенсорной памяти ограничено 100 мс, что объясняется необходимостью обеспечения постоянной готовности периферического отдела к приему новой порции информации, особенно в динамических условиях с постоянной сменой точек фиксации. Иконическая память обеспечивает сохранение исходной информации в неизменном виде для обеспечения возможности ее последующей обработки (использования) при отсутствии сенсорного образа. Кроме того, сохранение исходной информации необходимо для первичной ее организации в соответствии с сенсорными эталонами пространственно-временных характеристик и оценки результатов преобразований. Время сохранения в иконической памяти значительно больше и варьирует в более широких пределах, чем в сенсорной памяти, характеризуется значениями 400—1000 мс.

Информационная избыточность сенсорного регистра преодолевается на последующих этапах обработки информации (восприятия и памяти), предполагается избирательность обработки в соответствии с содержанием долговременной памяти, целями и задачами деятельности.

Сканирование — операция перевода информации из сенсорного регистра в кратковременную память, обеспечивающая тем самым ее сохранение в системе. Скорость сканирования содержания иконической памяти постоянна и оценивается как 10 мс на символ. Сканированию подвергается не весь объем информации сенсорного регистра, а лишь те характеристики, которые связаны с представлением о предмете и цели деятельности. Сканирующий механизм «настраивается» вышележащими уровнями переработки информации, которые задают ему поисковые эталоны и направления сканирования. При решении задач обнаружения сигнала могут быть задействованы простые эталоны, включающие ограниченное количество признаков, что обеспечивает результат обнаружения как результат сканирования. В условиях вариативности характеристик сигнала обнаружение включает развернутые процессы информационного поиска, идентификации, сличения и опознания, осуществляется после сканирования или, возможно, потребует повторного сканирования.

Опознание — операция установления соответствия наличной информации (в кратковременной памяти) использованным перцептивным эталонам (из долговременной памяти). В единичном акте опознания могут участвовать несколько эталонов, организованных в иерархическую структуру (детерминированную опытом и субъективными ожиданиями). Объект или ситуация опознаются как соответствующие единичному эталону по критерию полноты совпадения. Если количество эталонов (вариантов или гипотез) мало или эталон включает небольшое число признаков, то эффективность опознания максимальна. Если эталон включает лишь простые сенсорные качества, то опознание может быть осуществлено при сканировании. Опознание наглядно-образной информации характеризуется использованием большого количества эталонов, вследствие чего возрастают вариативность опознания и количество ошибок. При опознании знаковой информации (при единичности эталона) эффективность определяется длиной алфавита знаков — количеством признаков, включенных в эталон, что проявляется в более высокой эффективности опознания цифр, но сравнению с буквами, их прямолинейных изображений по сравнению с криволинейными формами изображения.

Формирование программ моторных инструкций — операция соотнесения опознанной информации с некоторыми моторными программами (речевых высказываний или других действий). Скорость работы блока повторения — 15 мс для создания программы моторных инструкций в блоке опознания и 300—500 медля выполнения этой программы. Скорость повторения оценивается величиной 3—6 букв в секунду.

Число хранимых программ может быть достаточно большим, но в ситуациях реальной деятельности актуализируется лишь часть сформированных программ моторных инструкций.

Следует отметить, что актуализация и реализация программ моторных инструкций, в частности вербализации и повторения (проговаривания), обеспечивают сохранение информации в кратковременной памяти и при необходимости перевод в долговременную память. Ограниченные (физиологическими механизмами) возможности кратковременной памяти преодолеваются за счет подключения других информационных каналов, источником информации для которых служат моторные программы вербализации. Если ситуация опознана и получила реализацию в моторных программах речевой активности, то информация сохраняется в слуховом канале в виде слухового образа и в моторном канале в виде определенной конфигурации настройки речевого аппарата. Затруднения или преграды (интерферирующие задачи) формирования и реализации моторных программ приводят к потере информации.

Манипулятор — функциональный блок преобразования или реорганизации опознанных образов или знаков для выполнения таких операций, как сравнение, идентификация, классификация, обеспечивающих выявление скрытых особенностей и связей элементов ситуации и составляющих мыслительные действия. Информация в блок-манипулятор поступает последовательно, а характер преобразований определяется результатами преобразований предшествующей информации. Трансформации образов, например геометрических фигур, для установления их тождественности осуществляются посредством операций (мысленного) сдвига, поворота, вращения образов. Манипулирование и трансформация необходимы для переосмысления зрительной стимуляции, для предвосхищения нового положения объекта в пространстве и возможного изменения его формы. Содержание манипулирования сводится к изменениям структуры образа ситуации, позволяющим выявить новые связи составляющих образа для решения оперативных задач.

Семантическая обработка информации — совокупность операций, обеспечивающих оценку связи (соответствия) наличной поступающей информации и образа результата действий в актуальной ситуации. Оценка выражается в терминах «имеет отношение, связано с целью, имеет значение и смысл». При такой интерпретации семантической обработки первым ее механизмом является перцептивный эталон, обеспечивающий выделение релевантных, значимых характеристик ситуации. В ситуациях множественности перцептивных эталонов требуются дополнительные операции оценки эталонов (и результатов опознания) по критериям полезности, ценности или значимости для достижения результата. Оценка обеспечивает возможность либо выбора наилучшего варианта опознания ситуации, либо интеграции эталонов и решения задачи многокритериальной оценки с последующим принятием решения. Оценке могут подвергаться как образы ситуации, эталоны их опознания, так и трансформации и программы моторных инструкций. Семантическая обработка информации — характеристика всей системы сохранения и преобразования информации, оценочная функция преобразований по отношению к цели.

Другой вариант описания семантической обработки основывается на представлениях о функциях знака (номинативной, денотативной, коннотативной и др.) — замещения объекта, фиксации его значения и отношения к нему. Опознание знака в совокупности его физических признаков (форма, величина, цвет, яркость, характеристики движения и др. при зрительном предъявлении) может осуществляться в соответствии с сенсорными эталонами. Опознание знака в совокупности его функций возможно только на перцептивном уровне — по перцептивному эталону. При опознании знака воспроизводится не только отношение «знак — объект», по и значение объекта. При меняющихся условиях (характеристиках объекта) и фиксированной цели инвариантное значение конкретизируется, приобретает форму смысла и определяет целесообразность последующих действий. Знаковое опосредование познавательных процессов предполагает, что оператор пользуется значениями и смыслами как атрибутами знака. Семантическая обработка информации в представленном контексте представляет собой манипулирование значениями и смыслами для достижения соответствия и определенности прошлой, наличной и целевой ситуаций.

В дополнение следует отметить две особенности перцептивного образа, требующие учета в инженерно-психологических исследованиях. Первая предполагает включение в образ ситуации «схемы тела» наряду с образами объекта, условий, средств и других составляющих перцептивного (воспринимаемого) пространства.

Схема тела — это обобщенное представление человека о контуре и габаритах, границах и ориентации, состоянии движения своего тела в окружающем пространстве. Ф. Д. Горбов отмечал, что, непрерывно изменяя положение тела, человек одновременно создает и опробует модель себя (схемы тела) как потенциала и источника изменений внешней реальности |9|. Схема тела выступает в функции «связки» образа предмета, представления о требуемом результате действий и возможных способах преобразования реальности. В схему тела включаются одежда, средства индивидуальной защиты, разнообразные орудия труда (перо, лопата, автомобиль и т. п.), изменяющие ее характеристики и требующие коррекции образа ситуации и схем исполнительных действий. Примером включения схемы тела в образ ситуации и исполнительное действие является феномен движения фантомных (ампутированных) конечностей, когда культя в действительности не двигается, а также ошибки точности и координации движения рук, защищенных перчатками (скафандром).

Вторая особенность содержания перцептивного образа связана с тем, что он не только отражает пространственные характеристики ситуации, но и включает временные характеристики. В симультанных образах-картинах присутствуют элементы, позволяющие оценить ситуацию не только как настоящую, но и как ситуацию прошлого — опознать как знакомую, и ситуацию будущего с признаками результата. Отражение времени в образах основано на механизмах восприятия и экстраполяции движений, а также на механизмах сохранения результатов действий, соответствующих образам ситуации вневременной их отнесенности. Диалектика временного параметра образа (актуальность как отнесенность к настоящему и независимость от него) позволяет, с одной стороны, воспринимать мир стабильным, а с другой — учитывать в нем прошлые, текущие и предстоящие изменения. Зрительные образы обеспечивают возможности субъекта актуально и потенциально отражать действительность во всем многообразии как видимых, так и скрытых в определенный момент связей между предметами.

Отражение времени в образах представляет собой основу таких явлений, которые описываются терминами «потребное будущее» (Н. А. Бернштейн), «акцептор результатов действия» (II. К. Анохин), «актуальное будущее поле» (Л. С. Выготский).