11. Сложные формы восприятия (времени, пространства, движения)
11. Сложные формы восприятия (времени, пространства, движения).
Восприятие времени — отражение объективной длительности, скорости и последовательности явлений действительности. В основе В. в. лежит ритмическая смена возбуждения и торможения в больших полушариях головного мозга. Смена процессов возбуждения и торможения при длительной нервной деятельности, воспринимается как волнообразно чередующиеся усиления и ослабления звука при длительном вслушивании. К ним относятся такие циклические явления, как биение сердца, ритм дыхания, а для более длительных интервалов — ритмика смены сна и бодрствования, появление голода и т.д.
В В. в. участвуют
различные анализаторы , наиболее точную
дифференцировку промежутков времени
дают кинестезические и слуховые ощущения.
Субъективное восприятие продолжительных
периодов времени в значительной степени
определяется характером переживаний,
которыми они были заполнены, и эмоциональным
состоянием субъекта.
Достаточно точно установлено, что восприятие времени меняют некоторые медикаменты, влияющие, прежде всего, на ритмику нашего организма.
Имеются большие
индивидуальные различия в способности
оценивать время. Эксперименты показали,
что одно и то же может пройти для
десятилетнего ребенка в пять раз быстрее,
чем для шестидесятилетнего человека.
У одного и того же испытуемого восприятие
времени чрезвычайно варьирует в
зависимости от душевного и физического
состояния. При подавленности или
фрустрации время течет медленно. Время,
насыщенное в прошлом переживаниями,
деятельностью, вспоминается как более
продолжительное, а длительный период
жизни, наполненный малоинтересными
событиями, вспоминается как быстро
прошедший.
Восприятие движения
Восприятие и оценка
движения основаны на последовательном
использовании информации, исходящей
из нескольких различных источников.
Одни из них позволяют установить сам
факт движения, другие оценить его
направленность и скорость.
Наличие или отсутствие движения в поле зрения констатируется нейронами — детекторами движения. Эти нейроны обладают генетически заданной способностью генерировать импульсы при возникновении движения какого-либо объекта в поле зрения.
Направленность
движения может оцениваться по направлению
перемещения отражаемого объекта на
поверхности сетчатки, а также отмечаться
последовательностью сокращения-расслабления
определенной группы мышц глаз, головы,
туловища при выполнении прослеживающих
движений за объектом. То обстоятельство,
что восприятие движения и его направления
физиологически связано с перемещением
изображения на сетчатки, доказывается
существованием иллюзии движения, обычно
возникающей в том случае, когда в поле
зрения один за другим с небольшими
интервалами времени зажигаются два
светящихся точечных объекта, находящихся
друг от друга на сравнительно небольшом
расстоянии.
Восприятие пространства основывается на восприятии величины и формы предметов с помощью синтеза зрительных, мышечных и осязательных ощущений, а также на восприятии объема и удаленности предметов, что обеспечивается бинокулярным зрением.
Восприятие формы определяется участием трех основных групп факторов:
— врожденная способность первичных клеток коры головного мозга избирательно реагировать на элементы изображений, имеющие определенную насыщенность, ориентацию, конфигурацию и длину;
— законы выделения фигуры на фоне, описанные гештальт-психологами;
— жизненный опыт человека, получаемый за счет движений рук по контуру и поверхности объектов, перемещения человека и частей его тела в пространстве.
Восприятие величины
предметов зависит от того, каковы
параметры их изображения на сетчатке
глаза. В восприятии величины предметов
принимают участие мышцы глаз и руки,
ряда других частей тела.
(Однако если
человек в состоянии правильно оценить
расстояние до объекта, то в действие
вступает закон константности восприятия).
Движения мышц также участвуют в восприятии глубины. Кроме них зрительной оценке глубины способствуют аккомодация и конвергенция глаз.
Аккомодация — изменение кривизны хрусталика при настройке глаза на четкое восприятие близких и отдаленных объектов или их деталей.
Конвергенция — сближение или расхождение осей глаз, происходящее при восприятии соответственно приближающихся или удаляющихся объектов.
Сложные формы восприятия
Восприятие пространства. Восприятие пространства во многом отличается от восприятия формы предмета. Его отличие заключается в том, что оно опирается на другие системы совместно работающих анализаторов и может протекать на разных уровнях. В течение длительного времени в философии обсуждался вопрос о том, является ли восприятие врожденным (как это считали представители направления, известного под названием нативизма) или результатом обучения (так считали представители другого направления — эмпиризма).
В основе восприятия трехмерного пространства лежит функция специального вестибулярного аппарата, расположенного во внутреннем ухе. Этот аппарат имеет характер 3 изогнутых полукружных трубок, расположенных в вертикальной, горизонтальной и сагиттальной плоскостях, заполненных жидкостью. Когда человек меняет положение головы, жидкость, заполняющая каналы, меняет свое положение, раздражая волосковые клетки, и их возбуждение вызывает изменения в ощущении устойчивости тела (статические ощущения). Этот аппарат, тонко реагирующий на отражение 3 основных плоскостей пространства, является его специфическим рецептором.
Он тесно связан с аппаратом глазодвигательных мышц и каждое изменение в вестибулярном аппарате вызывает рефлекторные изменения в положении глаз; при быстрых и продолжительных изменениях положения тела в пространстве наступают пульсирующие движения глаз, называемые нистагмом, а при продолжительной ритмической смене зрительных раздражений (например, возникающих при езде на автомобиле по аллее с постоянно мелькающими деревьями или при длительном взгляде на вращающийся барабан с частыми поперечными полосами) возникает состояние неустойчивости, сопровождающееся тошнотой.
Вторым существенным аппаратом, обеспечивающим восприятие пространства и прежде всего глубины, является аппарат бинокулярного зрительного восприятия и ощущения мышечных усилий от конвергенции глаз. Хорошо известно, что глубина (отдаленность) предметов особенно хорошо воспринимается при наблюдении за предметом обоими глазами. Для отчетливого восприятия предметов нужно, чтобы их изображение падало на соответствующие (корреспондирующие) точки сетчатки, а это невозможно без конвергенции обоих глаз. Если при конвергенции глаз возникает незначительная диспаратность изображений, появляется ощущение удаленности предмета или стереоскопический эффект. При большей диспаратности точек сетчатки обоих глаз, на которые падает изображение, возникает двоение предмета. Таким образом, импульсы вследствие относительного напряжения мышц глаз, обеспечивающих конвергенцию и смещение изображения на обеих сетчатках, являются вторым важным компонентом для восприятия пространства.
Третьим важным компонентом восприятия пространства являются законы структурного восприятия, описанные геш-тальтпсихологами. К ним присоединяется и последнее условие — влияние хорошо закрепленного прежнего опыта, которое может существенно воздействовать на восприятие глубины, а в некоторых случаях — приводить к возникновению иллюзий.
Восприятие пространства не ограничивается, однако, восприятием глубины. Его существенную часть составляет восприятие расположений предметов по отношению друг к другу. Это требует специального рассмотрения.
Воспринимаемое нами пространство никогда не носит симметричного характера; оно всегда в большей или меньшей степени асимметрично. Одни предметы расположены от нас сверху, другие — внизу; одни дальше, другие ближе; одни справа, другие — слева. Различные пространственные расположения предметов в этом асимметричном пространстве имеют часто решающее значение. Примером этого могут служить ситуации, когда нам нужно ориентироваться в расположении комнат, сохранить план пути и т.
В условиях, когда мы можем опираться на дополнительные зрительные сигналы (расстановка вещей в коридорах, различный вид зданий на улицах), такая ориентировка в пространстве осуществляется легко. Когда эта дополнительная зрительная опора устраняется (это имеет место, например, в совершенно одинаковых коридорах на станциях метро, где имеются два ничем не отличающихся по виду выхода), такая ориентировка резко затрудняется. Каждый хорошо знает, как легко теряется ориентировка в пространственном расположении у засыпающего в полной темноте человека. Ориентировка в таком асимметричном пространстве настолько сложна, что одних описанных выше механизмов недостаточно. Для ее обеспечения нужны добавочные механизмы, прежде всего выделение «ведущей» правой руки, опираясь на которую, человек и осуществляет сложный анализ внешнего пространства и системы абстрактных пространственных обозначений (правое-левое) которое, как показали психологические наблюдения, имеет социально-историческое происхождение.
Совершенно естественно, что на определенном этапе онтогенеза, когда ведущая правая рука еще не выделена и система пространственных понятий не усвоена, симметрические стороны пространства долгое время продолжают путаться. Такие явления, характерные для определенных стадий нормального развития, проявляются в так называемом «зеркальном письме», которое выступает у многих детей 3—4 лет и затягивается, если ведущая (правая) рука почему-то не выделяется.
Так сложный комплекс приборов, который лежит в основе восприятия пространства, требует, естественно, столь же сложной организации аппаратов, осуществляющих центральную регуляцию пространственного восприятия. Таким центральным аппаратом являются третичные зоны коры головного мозга, или «зоны перекрытия», которые объединяют работу зрительного, тактильно-кинестезического и вестибулярного анализаторов.
Восприятие времени
Несмотря на важное значение этого раздела психологии, он разработан гораздо меньше, чем вопрос о восприятии пространства.
Можно указать, что восприятие времени имеет различные аспекты и осуществляется на разных уровнях. Наиболее элементарными формами являются процессы восприятия длительности последовательности, в основе которых лежат элементарные ритмические явления, известные под названием «биологических часов». К ним относятся ритмические процессы, протекающие в нейронах коры и подкорковых образований. Смена процессов возбуждения и торможения при длительной нервной деятельности, воспринимается как волнообразно чередующиеся усиления и ослабления звука при длительном вслушивании. К ним относятся такие циклические явления, как биение сердца, ритм дыхания, а для более длительных интервалов — ритмика смены сна и бодрствования, появление голода и т.п.
Все перечисленные условия лежат в основе наиболее простых непосредственных оценок времени. Они могут проявляться у животных в выработке рефлексов «на время» и их можно изменять путем фармакологических воздействий, влияющих на вегетативную нервную систему. Последние воздействия могут быть проверены и на человеке.
Так было показано, что под действием одних препаратов небольшие отрезки времени существенно «укорачиваются», в то время как воздействие других способствует «удлинению» этих временных интервалов при оценке их испытуемыми.
От элементарных непосредственных форм ощущения времени следует отличать сложные формы восприятия времени, которые опираются на вырабатываемые человеком эталоны оценки времени: секунды, минуты, часы, а также ряд эталонов, формирующихся в практике восприятия музыки. Именно в силу этого точность такого опосредствованного восприятия времени может заметно повышаться, причем, как показали наблюдения над музыкантами, парашютистами и летчиками, она может заметно обостряться благодаря упражнениям, в ходе которых человек начинает сравнивать едва заметные промежутки времени. От оценки коротких интервалов времени следует отличать оценку длинных интервалов (время дня, время года и т.п.), иначе говоря, ориентировку в длительных отрезках времени. Эта форма оценки является более сложной по своему строению и приближается к явлениям интеллектуального кодирования времени.
В собственно восприятии времени мы различаем:
а) восприятие временной длительности;
б) восприятие временной последовательности.
Как одно, так и другое включают в единстве и взаимопроникновении и непосредственные и опосредованные компоненты. Интересные данные представляют эксперименты на субъективную оценку времени, проведенные с различными группами больных. Полученный патологический материал показал связь переоценок и недооценок временной длительности с эмоциональным отношением субъекта к переживаемому, таким образом подтвердив положение об эмоциональной детерминированности оценок времени.
Характерной особенностью времени является его необратимость. Мы можем вернуться к тому месту пространства, откуда мы ушли, но мы не можем вернуть то время, которое прошло. Установление объективного порядка или однозначной необратимой последовательности событий во времени предполагает раскрытие причинной зависимости между ними. Именно на основе причинных зависимостей мы обычно опосредованно решаем вопрос об объективной последовательности события.
Помимо установления порядка или последовательности предшествующего и последующего, временная локализация включает определение величины интервалов их отделяющих. Знание того, что такой день, как временной интервал, включает в себя знание того, что день — это такая-то часть столетия, года, месяца и т.д., что в дне столько-то часов, минут и т.п. Непосредственная локализация во времени ограничивается лишь очень общим недифференцированным не столько знанием, сколько ощущением того, что данное событие близко, поскольку оно актуально или отдаленно. Более точная временная локализация переживаемого предполагает умение оперировать соотношениями временных величин.
Поскольку время — направленная величина, вектор, однозначное его определение предполагает не только систему единиц измерений (секунда, минута, час, месяц, столетие), но и постоянную отправную точку, от которой ведется счет. В этом время радикально отличается от пространства. В пространстве все точки равноправны. Во времени должна быть одна привилегированная точка.
С этим связан дальнейший момент, особенно осложняющий восприятие времени опосредствованными компонентами. Естественной отправной точкой во времени является настоящее, это «теперь», которое разделяет время на предшествующее ему прошлое и последующее будущее. Оно одно как будто непосредственно дано как нечто наличное; от него взор направляется в прошлое и будущее, которые могут быть определены лишь через свое отношение к настоящему. Но проблематика времени здесь осложняется диалектикой всех временных определений, связанной с текучестью времени.
Полное разрешение трудностей, связанных с текучей диалектикой временных определений, требует принятия одной общей системы координат с постоянной точкой, от которой ведется отсчет посредством постоянных общих единиц исчисления (год, месяц, день). Эта исходная общая точка отсчета может быть фиксирована лишь за пределами субъективного, личного переживания. Всякая временная локализация — даже пережитого — требует умения оперировать временной схемой или системой координат, выходящей за пределы переживания.
Подлинно временную характеристику наше настоящее получает лишь тогда, когда мы в состоянии посмотреть на него из прошлого и из будущего, свободно перенося свою исходную точку за пределы непосредственно данного. Настоящее — отправная точка, из которой определяются и прошлое и будущее, не является в психологическом времени абстрактной точкой, а всегда — некоторым временным интервалом.
Восприятие движения
Восприятие движения — очень сложный вопрос, природа которого еще не вполне выяснена. Если предмет объективно движется в пространстве, то мы воспринимаем его движение вследствие того, что он выходит из области наилучшего видения и этим заставляет нас передвигать глаза или голову, чтобы вновь фиксировать на нем взгляд. Смещение же точки по отношению к положению нашего тела указывает нам на ее передвижение в объективном пространстве. Восприятие движения в глубину пространства, которое экспериментально еще почти не исследовалось, возникает вследствие смещения соответствующих точек на сетчатке глаза влево и вправо.
Таким образом, некоторую роль в восприятии движения играет движение глаз, следящих за движущимся предметом. Однако восприятие движения не может быть объяснено только движением глаз: мы воспринимаем одновременно движение в двух взаимопротивоположных направлениях, хотя глаз, очевидно, не может двигаться одновременно в противоположные стороны. В то же время впечатление движения может возникнуть при отсутствии его в реальности, если через небольшие временные паузы чередовать на экране ряд изображений, воспроизводящих определенные следующие друг за другом фазы движения объекта. Это так называемый стробоскопический эффект, для возникновения которого отдельные раздражители должны быть отделены друг от друга определенными промежутками времени. Пауза между смежными раздражителями должна быть не менее 0,06 с. В том случае, когда пауза вдвое меньше, изображения сливаются; в том случае, когда пауза очень велика (например 1 с), изображения осознаются как раздельные; максимальное расстояние между движущейся точкой в двух смежных кадрах, при котором имеет место стробоскопический эффект, равно 0,45 с.
На стробоскопическом эффекте построено восприятие движения на кинематографических лентах. Отчасти аналогичным приемом изображения движения посредством одновременного воспроизведения последовательных его фаз пользуются также в живописи и скульптуре.
В восприятии движения значительную роль несомненно играют косвенные признаки, создающие опосредованное впечатление движения. Так, впечатление движения может вызвать необычайное для покоящегося тела положение частей фигуры. К числу «кинетических положений», вызывающих представление о движении, принадлежат наклонное положение, меньшая отчетливость очертаний движущегося предмета и множество других косвенных признаков. Однако нельзя все же толковать восприятие движения как лежащий за пределами собственно восприятия чисто интеллектуальный процесс: впечатление движения может возникнуть и тогда, когда мы знаем, что движения на самом деле нет. Мы, таким образом, можем не только делать умозаключения о движении, но и воспринимать его.
Теории движения разбиваются в основном на 2 группы.
Первая группа теорий выводит восприятие движения из элементарных следующих друг за другом зрительных ощущений отдельных точек, через которые проходит движение, и утверждает, что восприятие движения возникает вследствие влияния этих элементарных зрительных ощущений (В.Вундт).
Теории второй группы утверждают, что восприятие движения имеет специфическое качество, не сводимое к таким элементарным ощущениям. Представители этой теории говорят, что подобно тому, как, например, мелодия не является простой суммой звуков, а отличным от них качественно специфическим целым, так и восприятие движения не сводимо к сумме составляющих это восприятие элементарных зрительных ощущений. Из этого положения исходит теория гештальт психологии (М.Вертгеймер).
Восприятие движения является, по Вертгеймеру, специфическим переживанием, отличным от восприятия самих движущихся предметов. Если имеются 2 последовательных восприятия объекта в различных положениях (а) и (б), то переживание движения не складывается из этих 2 ощущений, но соединяет их, находясь между ними.
Это переживание движения Вертгеймер называет фи-феномен, — оно не есть результат движения глаз или последовательных образов на центральной ямке, которыми хотели объяснить восприятие движения. В стробоскопических иллюзиях последовательные образы могут дать впечатление лишь об определенных положениях предмета, но они не объясняют, почему воспринимается переход предмета из одной фазы в другую. Согласно формально-идеалистической точке зрения Вертгеймера, восприятие движения может быть даже без восприятия предмета, который движется.
С позиций гештальтпсихологии было проведено несколько специальных работ о восприятии движения. Исследователи поставили перед собой вопрос: в силу каких условий при изменении пространственных отношений в поле нашего зрения одни из воспринимаемых объектов кажутся движущимися, а другие — неподвижными? Так, например, почему нам кажется, что движется луна, а не облака? С позиций гештальтпсихологии движущимися воспринимаются те объекты, которые явно локализуются на некотором другом объекте: двигается фигура, а не фон, на котором фигура воспринимается.
Так, при фиксации луны среди облаков, она воспринимается движущейся. Ими было показано, что из 2 предметов движущимся обычно кажется меньший. Движущимся также кажется тот предмет, который в течение опыта претерпевает наибольшие количественные или качественные изменения. Но исследования представителей гештальтпсихологии не вскрыли сущности восприятия движения. Основным принципом, регулирующим восприятие движения, является осмысление ситуации в объективной действительности на основе всего прошлого опыта человека.
Различают восприятие непреднамеренное (или непроизвольное) и преднамеренное (произвольное). При непреднамеренном восприятии мы не руководствуемся заранее поставленной целью или задачей — воспринять данный предмет. Восприятие направляется внешними обстоятельствами. Преднамеренное восприятие, напротив, с самого начала регулируется задачей — воспринять тот или иной предмет или явление, ознакомиться с ним. Преднамеренное восприятие может быть включено в какую-либо деятельность и осуществляться по ходу ее выполнения.
Но иногда восприятие может выступать и как относительно самостоятельная деятельность.
Восприятие как самостоятельная деятельность особенно ясно выступает в наблюдении, которое представляет собой преднамеренное, планомерное и более или менее длительное (хотя бы и с промежутками во времени) восприятие с целью проследить течение какого-либо явления или те изменения, которые происходят в объекте восприятия.
Наблюдение — это активная форма чувственного познания человеком действительности. При наблюдении как самостоятельной целенаправленной действительности уже с самого начала предполагается словесная формулировка целей и задач, направляющих наблюдение на определенные объекты. Успех наблюдения зависит прежде всего от того, насколько ясна задача, которая стоит перед ними. Являясь преднамеренным планомерным относительно длительным восприятием, и осуществляясь с той или иной познавательной целью, наблюдение требует специальной подготовки (предварительное ознакомление с материалами, относящимися к объектам будущего наблюдения, с рисунками, словесным описанием предметов и т.
п.). Важнейшее место в подготовке наблюдений должно занимать уяснение задач наблюдения, требований, которым оно должно удовлетворять, предварительная разработка плана и способов наблюдения.
Исключительно велика роль активности наблюдения. Она выражается как в мыслительной деятельности, сопровождающей наблюдение, так и в двигательной деятельности наблюдателя. Оперируя предметами, действуя с ними, человек лучше познает их многие качества и свойства. Весьма важна для успеха наблюдения его планомерность и систематичность. Хорошее наблюдение, направленное на широкое, разностороннее изучение предмета, всегда проводится по четкому плану, определенной системе, с рассмотрением одних частей предмета вслед за другими в определенной последовательности. Только при таком наблюдении наблюдатель ничего не пропустит и не будет возвращаться вторично к тому, что было воспринято.
Исключительно большую роль играет отношение человека к наблюдению. Длительные упражнения в наблюдении приводят к развитию наблюдательности, т.
е. умения подмечать характерные, но малозаметные, на первый взгляд, кажущиеся малосущественными особенности предметов. Итак, чтобы быть наблюдательным, надо упражняться в наблюдении: сравнивать и сопоставлять различные предметы, их различные стороны, замечать их связь и взаимодействие друг с другом; ставить перед собой задачу — быстро замечать возможно больше особенностей предмета или явления; подмечать самые ничтожные изменения в них, учиться выделять наиболее существенное в том, что воспринимается.
Чтобы развить наблюдательность, нужна такая организация восприятия, которая соответствовала бы всем необходимым условиям его успешности: ясность задачи, предварительная подготовка, активность наблюдения, его систематичность, планомерность и т.д. Наблюдательность необходима во всех областях жизни и деятельности человека. Развитию наблюдательности, точности и многогранности восприятия необходимо уделять серьезное внимание уже в детском возрасте, особенно в процессе игры и обучения.
Сложность восприятия и то, как она помогает решать бизнес-задачи
Каждую секунду люди потребляют и обрабатывают тонны сложной визуальной информации.
Как мы воспринимаем сложную информацию? Насколько сложно анализировать то, что мы видим?
Оценивая сложность восприятия, мы можем решить многие бизнес-задачи. В некоторых случаях, когда в сцене много объектов, нам нужно только оценить, насколько она сложна, просмотрев картинку в целом. Нет необходимости в дополнительных ресурсах для распознавания каждого объекта в отдельности.
Восприятие визуальной сложности является важным вопросом в психологии, когнитивной науке и компьютерном зрении. Это имеет решающее значение для понимания механизмов человеческого восприятия и воспринимаемых объектов.
Насколько сложна эта сцена и что такое сложность? Продолжайте читать, чтобы найти ответы в следующих главах этой статьи.Как мы воспринимаем сцену
Зрительное восприятие — активный процесс, включающий серию фиксаций глаз и саккад — быстрых движений глаз, совершаемых для переключения зрительной фиксации с одной части поля зрения на другую.
И есть большая разница между тем, как мы воспринимаем отдельный объект и сцену.
Восприятие сцены требует гораздо больших усилий для обработки множества объектов с их свойствами, отношениями этих объектов друг с другом и сюжетом сцены в целом.
Люди обладают удивительной способностью обрабатывать и анализировать сложные сцены реального мира в мгновение ока. Чтобы понять суть, требуется всего около 100–120 мс. Этого времени достаточно для распознавания пары ключевых объектов, чего достаточно для понимания основной идеи сцены.
Требуется всего 100—120 мс, чтобы распознать ключевые объекты сцены и понять суть.Во-первых, мы получаем примерное представление сцены в виде карты. Затем мы обрабатываем объектную структуру наиболее заметных объектов, макет и суть, которая является наиболее абстрактным свойством сцены. Это подразумевает общее знание окружающего мира и того, как объекты могут относиться друг к другу.
Существует два основных типа обработки получаемой нами информации. Они называются обработкой сверху вниз и снизу вверх.
В предыдущей статье о человеческом внимании мы в основном упоминали о восприятии зрительной информации с точки зрения восходящей обработки.
Теперь давайте больше сосредоточимся на нисходящей обработке, хотя восприятие визуальной сложности определенно включает в себя и то, и другое.
Обработка сверху вниз позволяет нам быстрее обрабатывать поступающую информацию и систематизировать ее на основе наших знаний об окружающем мире. Мы группируем похожие объекты сцены вместе и воспринимаем их как единый класс.
Это также позволяет нам восстанавливать части информации, которые скрыты или недоступны, используя прежний опыт.
Восприятие визуальной сложности охватывает как объективные свойства объектов, так и субъективные знания людей.
Априорные знания формируют общие закономерности и определенные ожидания в отношении них. Таким образом, наша зрительная система может мгновенно уловить суть сцены, не успев обратить на нее внимание.
Но в то же время наше зрение ограничено, как и количество данных, которые наш мозг может обрабатывать за раз, картина, на которую мы смотрим, может быть неоднозначной и неполной, сцены могут меняться слишком быстро и т.
д.
Это тоже может быть непросто. Исходя из личного опыта, человеческое внимание может быть объективным лишь до известной степени. Обычно это предвзято.
Даже интерпретация изображения одним и тем же человеком может различаться в зависимости от времени, освещения, эмоционального состояния и т. д.
В один день вы видите утку, в другой день вы видите кролика, как на неоднозначном изображении, показанном ниже .
Старый добрый пример неоднозначного изображения иллюзии кролика-утки.Когда информация не является полной или последовательной, наш мозг стремится это компенсировать и создает иллюзии. И мы также склонны видеть вещи такими, какими хотим их видеть.
Но приведенные выше примеры относятся к аномалиям, с которыми мы сталкиваемся не слишком часто. В реальной жизни и при просмотре видео о реальной жизни люди в основном имеют дело с обычными ситуациями, где наши общие знания помогают нам успешно воспринимать информацию.
Оценка сложности окружающей сцены естественна для человека.
Мы делаем это каждый день, выполняя привычные зрительные задачи, даже не замечая этого.
Что делает сцену сложной
Прежде чем перейти к свойствам сложной сцены, давайте попробуем определить, что на самом деле представляет собой визуальная сложность.
Сложность — это… ну… сложный термин. Единого, четкого и последовательного его определения не существует.
Грубо говоря, о том, как тяжело воспринимать сцену из-за количества и организации объектов, сложности их форм, уровня детализации и разнообразия цветов.
Восприятие визуальной сложности охватывает как объективные свойства объектов, так и субъективные знания людей.
Итак, какие свойства сцены влияют на сложность восприятия?
Среди основных свойств, определяющих сцену как высокосложную или низкосложную, — количество объектов, пространственное расположение, симметрия, помехи и изменения цвета.
Сцены с меньшим количеством объектов и более регулярной или симметричной организацией легче анализировать.
Одной из ключевых характеристик, делающих сцену сложной для человеческого восприятия, является наличие в ней нескольких объектов.
Чем больше объектов в сцене, тем больше времени и усилий требуется нашей зрительной системе для обработки сцены.
Но если объекты однотипные, наш мозг успешно выполняет работу по группировке — и мы воспринимаем группу однотипных объектов как единое целое. Например, изображение толпы включает множество объектов, но все они могут быть классифицированы как единая группа людей, что делает сцену не такой сложной для нашего восприятия.
Массовая сцена не очень сложна для человеческого восприятия, поскольку включает в себя множество объектов, которые похожи друг на друга и могут быть легко сгруппированы.А когда объекты разнообразны и уникальны и не могут быть сгруппированы, это сильно усложняет восприятие сцены, требует больше ресурсов для ее обработки.
Взгляните на изображение гостиной внизу. Вы можете признать, что наличие множества объектов разного рода требует большей концентрации для восприятия изображения по сравнению со сценой с толпой наверху.
А исследование на основе текстурных изображений показало, что понятность играет основную роль в оценке сложности, а это значит, что в человеческом восприятии важны предварительные знания.
А вот несколько примеров наших экспериментов с анализом сложности сцены.
Обработка различных сцен с помощью алгоритмов компьютерного зрения дала следующие результаты.
Сцена с белыми заключительными титрами на черном фоне имеет самый низкий уровень сложности среди изображений, рассмотренных ниже.
Следующая сцена балетного танца оказалась всего в 1,6 раза сложнее предыдущей картинки с финальными титрами. Здесь и далее в этом обзоре цифры даны лишь в приблизительном приближении, чтобы легко и наглядно передать основную мысль.
Сцена балетного танца имеет относительно низкий уровень сложности, поскольку ее легко воспринимать: мало объектов, однотонный фон, ограниченный цветовой спектр и т.
д.Сцена офиса ниже в 2,8 раза сложнее, чем сцена балетного танца, что не к многим другим деталям, представленным в сцене.
Сцены с большим количеством объектов воспринимаются как более сложные.Следующая сцена заката имеет показатель сложности в 1,5 раза выше, чем в офисе, и в четыре раза выше, чем изображение с артистами балета.
Сцена заката, помимо объектов, отличается большим разнообразием цветов, оттенков и яркостей.Сцена с танцором фламенко оказалась в 7,8 раза сложнее, чем с артистами балета, и почти в два раза сложнее, чем закат.
Более тонкие детали и текстуры увеличивают сложность сцены, как в сцене фламенко.А следующий вид на лесное озеро оказался самой сложной сценой из всех вышеперечисленных. По сравнению с предыдущим изображением его сложность выше в 1,8 раза.
Сцена с лесным озером была оценена как самая сложная среди рассмотренных выше снимков. Почему последнее изображение побеждает в конкурсе на сложность восприятия?
Разнообразие объектов, их количество, расположение, цвета с оттенками, яркость, фактуры — все это делает сцену более сложной для восприятия не только человеком, но и машиной.
Как решать бизнес-задачи с помощью анализа сложности восприятия
Как упоминалось во введении, оценка сложности визуальной сцены может помочь разумнее управлять ресурсами, сделать веб-интерфейсы более привлекательными для пользователей или оценить, насколько гладко идет производственный процесс.
Нет смысла распознавать лицо каждого посетителя, а затем подсчитывать количество уникальных лиц — достаточно оценить сложность сцены.
Возьмем, к примеру, случай использования данных видеонаблюдения. Вам нужно оценить, переполнен ли выставочный зал или мало людей. Нет смысла распознавать лицо каждого посетителя, а затем подсчитывать количество уникальных лиц — достаточно оценить сложность сцены.
В Cognitive Mill мы используем оценку сложности сцен в нашем продукте CognitiveSkip™, чтобы отличать значимое содержание, связанное с сюжетом, от простых сцен с заключительными титрами, которые можно безопасно пропустить, не рискуя упустить что-то важное.
Поскольку сам текст и его организация могут быть сложными для восприятия, мы не учитываем это при оценке сцены; мы оцениваем только сложность фона.
Ниже приведен пример работы CognitiveSkip™. Вы можете проверить это на run.cognitivemill.com.
В визуализаторе Cognitive Mill вы можете посмотреть, как работает CognitiveSkip™.Это один из случаев, который показывает, что знание того, как эмулировать человеческие механизмы восприятия сложности, обеспечивает эффективное решение бизнес-задач высокого уровня.
Подведем итоги
Сложность восприятия заключается в том, насколько сложно воспринимать сцену.
Восприятие визуальной сложности учитывает особенности объектов и субъективные знания людей.
Наличие множества уникальных объектов, случайное расположение объектов в сцене, разнообразие цветов, яркости и текстур — все это усложняет восприятие сцены для людей и машин.
Но для людей оценка сложности сцены является функцией по умолчанию.
Чтобы машины могли делать то же самое, ученые разработали различные подходы.
Мы в AIHunters используем алгоритмы компьютерного зрения для оценки сложности сцены.
Оценка сложности сцены позволяет решать различные бизнес-задачи, когда нужна общая картина без деталей. Это помогает предприятиям избежать дополнительных затрат и более эффективно управлять ресурсами.
Восприятие достижения комплексного мышления
Развитие жизненных компетенций стало одной из основных задач современных университетов. Помимо обеспечения того, чтобы учащиеся приобретали знания, образовательные учреждения стремятся развивать профессиональные навыки, которые позволяют их выпускникам знать, как выполнять определенные задачи, особенно решать проблемы. Одна из этих компетенций, комплексное мышление, ценит способность людей рассуждать, когда они сталкиваются со сложными ситуациями или проблемами. Глобализация, повседневное использование технологий, взаимодействие в различных средах и постоянно растущее давление социальных движений означают, что новым профессионалам требуются более широкие мыслительные способности, чем у предыдущих поколений, что ставит перед университетами задачу обеспечить адекватную подготовку.
высшее образование образовательные инновации уровень бакалавриата компетенция комплексного мышления
1. Способность рассуждать о сложности
Способность рассуждать о сложности можно считать мега-компетенцией. Комплексное мышление или рассуждение относится к способности человека применять интегративное мышление к анализу и синтезу информации для решения проблем и развития навыков непрерывного обучения [1] . Комплексное мышление включает количественное, качественное, алгоритмическое, аналоговое, контекстуальное, комбинаторное, нечеткое, образное, условное, эвристическое и этическое мышление [2] .
Комплексное мышление видит реальность за пределами суммы частей или факторов, т. е. как единое целое, рассматривающее части и результаты их взаимодействия. Согласно Морину [3] , сложность включает в себя полное понимание окружающей среды, ее размеров и множества элементов, которые взаимодействуют в любом явлении. На профессиональном уровне компетенция комплексного мышления позволяет людям всесторонне и стратегически противостоять вызовам реальности, рассматривая различные дисциплины и подходы, опираясь на свой анализ и выбор [4] .
Комплексное мышление также включает в себя сквозные компетенции высокого уровня, которые необходимо учитывать в программах обучения. Критическое мышление, решение проблем, общение, сотрудничество, креативность, инновации, межкультурные навыки, продуктивность, ответственность и лидерство — это комплексные мыслительные навыки, необходимые для принятия решений в профессиональных областях [5] . Таким образом, комплексное мышление имеет решающее значение для способности людей решать свои проблемы и для того, чтобы у людей были интеллектуальные инструменты для решения проблем.
Три типа мышления (или подкомпетенций) оцениваются при овладении компетенцией рассуждений о сложности:
- —
Системное мышление: это способность комплексно анализировать междисциплинарные и трансдисциплинарные проблемы. Системное мышление позволяет оценивать реальность взаимосвязанно, учитывая ее сложность и многоэлементность. Человек, который мыслит системно, подходит к проблемам целостно, избегая редукционизма и понимая динамику элементов и окружающих факторов [6] .
- —
Критическое мышление: критическое мышление — это подкомпетенция, позволяющая людям оценивать обоснованность рассуждений, чтобы делать логические суждения о ситуации или проблеме, что имеет основополагающее значение для понимания современного мира; это позволяет им оценивать реальность, проблематизировать развитие и переосмысливать существующие парадигмы с точки зрения текущих дел [7] .
- —
Научное мышление: эта подкомпетенция основана на визуализации и решении проблем с помощью объективных, проверенных и стандартизированных методов, которые обращаются к реальности посредством запросов и исследований, основанных на фактических данных.
Доказательства добавляют определенности процессам принятия решений в сложном мире. В дополнение к системному мышлению и критическому мышлению научное мышление позволяет человеку решать экологические проблемы, используя различные когнитивные процессы, такие как индуктивное и дедуктивное мышление, а также формулирование и проверка гипотез 9.0126 [8] .
Доказательства добавляют определенности процессам принятия решений в сложном мире. В дополнение к системному мышлению и критическому мышлению научное мышление позволяет человеку решать экологические проблемы, используя различные когнитивные процессы, такие как индуктивное и дедуктивное мышление, а также формулирование и проверка гипотез 9.0126 [8] .2. Обоснование сложности и дисциплинарных областей
В исследованиях в области образования нередко можно найти исследования, которые связывают выбор профессиональной карьеры с конкретным профилем студента, что позволяет привлекать внимание к образовательным программам на основе вступление, тем самым влияя на учебные предложения и профессиональную деятельность. Такие исследования, как исследования Пеннингтона, Винсента, Госселина и Томпсона [9] показали четкую взаимосвязь решения социально-экологических проблем, характерных для определенных профессий, с профилем и опытом учащихся, связав впоследствии это со стилем обучения.
В том же смысле Дюран, Паес и Ноласко [10] считали, что глобализация и новые экологические потребности требуют определенных специфических профилей среди студентов университетов, поэтому университеты должны разрабатывать или адаптировать учебные программы, соответствующие этим потребностям.
В литературе имеются исследования, связывающие типы мышления с конкретными дисциплинами. Например, по типам мышления Лема-Руис, Эспиноза-Севаллос, Тенесака-Ромеро и Руис-Сангинес [11] сообщили о различиях между различными группами профессионалов, оценив, что рассуждения частично социализированы и, следовательно, распространены среди групп. Для Хивера, Аль-Хури и Ларсена-Фримана [12] стили мышления разрабатываются и модифицируются в соответствии с удобством и потребностями людей, при этом определенные способы мышления поощряются в соответствии с сообществом, культурным контекстом и типами отношений. проблемы, с которыми столкнулись. В связи с этим можно найти различные исследования, направленные на выявление типов мышления, наиболее подходящих для конкретных дисциплин, исходя из того, что существуют различия между профессиями и в том, как они рассуждают и решают проблемы.
Поощрение различных типов мышления в программах обучения в университетах поддерживает обучение на высоком уровне. Согласно Eyzaguirre [13] , у студентов, изучающих дисциплины, связанные с философией, наблюдается заметное развитие критического мышления, что согласуется с исследованиями, проведенными Azurín [14] и Valadez and Zarabozo [15] . Анализируя выборку студентов гуманитарных и социальных наук, они отметили тенденцию к развитию более критического видения реальности и окружающей среды при решении проблем и написании аргументированных текстов. В том же духе Гутьеррес и Медина [16] подчеркнул важность критического мышления в дисциплинах, связанных с архитектурой и дизайном, учитывая, что эти специалисты должны анализировать, размышлять и подвергать сомнению свою реальность, чтобы преобразовать ее. Для Мартинеса и Хименеса [17] творческое мышление является наиболее актуальным при обучении профессиям, ориентированным на художественное творчество, дизайн и архитектуру.
Научное мышление связано с обучением здоровью. Например, Паредес [18] и Rojas and Cortés [19] подчеркивали важность того, чтобы медицинские работники развивали научное мышление наравне с критическим. Студенты-медики должны осознавать этические и социальные последствия реальности и проявлять открытость к постоянной обратной связи в постоянно меняющемся мире. Колина и Камачо [20] также отметили, что преподавание медицинских наук делает упор на научное мышление, оставляя в стороне развитие системного и критического мышления.
Подготовка инженерных специалистов должна также включать научные компетенции. Ruidiaz Villalobos [21] провел исследование, в котором он проверил развитие научного мышления в дисциплинах STEM (наука, технология, инженерия и математика) в отличие от других профессиональных групп. Chamizo [22] и Vázquez and Manassero [23] дополнили этот вывод, указав, что научное образование в области инженерии должно быть направлено на развитие аргументации критического мышления, что улучшит научное мышление, характерное для профессий STEM.
Можно было бы продолжать цитировать исследования, подкрепляющие идею о том, что различные дисциплинарные области преимущественно задействуют определенные типы мышления, считая это преимуществом, а не ограничением при решении задач, выходящих за рамки их дисциплины. Предыдущие исследования, которые были проанализированы, пришли к выводу, что типы рассуждений характерны для определенных профессий, поэтому решение сложной проблемы выиграет от междисциплинарного сотрудничества.
Внезапные изменения, например, вызванные COVID-19, поставили необходимость обучения сложным навыкам в перспективе. Современная среда часто требует профессиональных способностей, выходящих за рамки конкретных знаний или навыков по одной дисциплине. Должны быть расширенные и всеобъемлющие компетенции, которые могли бы предоставить инструменты для решения сложной реальности, в которой оказываются профессионалы [24] . По мнению Друкера [25] , такие факторы, как цифровизация, привели к модификации профилей учащихся таких дисциплин, как гуманитарные науки, где традиционно доминировали определенные типы мышления.