Красота и мозг. Биологические аспекты эстетики

Восприятие как конструкт сознания

Чтобы глубже вникнуть в изучаемый предмет, необходимо лучше разобраться в природе восприятия. И тут важнее всего отметить, что современные теории подчеркивают активную природу восприятия, которое связано с поиском наилучшей интерпретации сигналов, приходящих по афферентным нервным путям [5]. Это возрождение кантовской концепции восприятия произошло сравнительно недавно. В XIX веке Гельмгольц хотя и признавал наличие бессознательной коррекции нашего видения физических объектов, но все же подчеркивал сходство глаза с фотокамерой. Такое представление о пассивной и неискаженной передаче физических стимулов было типично для эмпирического подхода к проблеме восприятия. Считалось, что структура воспринимаемых объектов отображается сознанием в степени, определяемой предшествующим опытом. С этим взглядом согласовывалось и представление о том, что восприятия складываются в результате суммации ощущений и идей, а идеи — это отпечатки прошлых ощущений. Такой «атомизм восприятия», видимо, подкрепляется и успехами атомистической концепции в физике и химии [6].

Совершенно иного взгляда придерживался Иммануил Кант [7]. Он утверждал, что физический мир доставляет лишь материал для ощущений, а сознание активно организует этот материал в пространстве и во времени и создает понятия для интерпретации опыта. Взгляды Канта повлияли на Гете и его теорию цвета («Farbenlehre»), в основу которой он положил идею о том, что глаз- активный агент, а не пассивный приемник. Однако на другие психологические теории учение Канта почти не повлияло, за исключением «гештальтпсихологии», которая выросла в конце девятнадцатого века из трудов Христиана Эренфельса [8]. Согласно Эренфельсу, восприятие формы подчиняет себе восприятия отдельных элементов, составляющих целое. Такие авторы, как Макс Вертгеймер, Вольфганг Кё-лер и Курт Коффка предполагали даже, что сама природа элементов восприятия определяется организацией целого [9].

При последующем изучении процессов восприятия идеи гештальтпсихологии не получили дальнейшего развития-в основном потому, что этой теории не удалось подойти к количественной оценке отношений между фигурой и фоном и таких свойств фигуры, как «хорошая форма» и

«замкнутость». В отличие от этого психофизика, созданная еще в прошлом веке физиком Густавом Фехнером [10], измеряла главным образом пороги чувствительности как гипотетические элементы восприятия. В таком же духе нейрофизиологи склонны сейчас рассматривать рецептивные поля как врожденные и неизменяемые «шаблоны», которые служат для выделения в сложном стимуле свойств, определяющих его распознавание.

Психологи же все больше осознавали роль, которую играет в восприятии активное изменение поступающих извне сигналов. Существуют, например, проявления избирательного внимания: наглядное представление о них дает «эффект вечеринки», когда в комнате, гудящей от множества голосов, мы в состоянии прислушиваться к голосу какого-то отдельного человека. Другие широко известные примеры этого-неоднозначные изображения [11], такие как утка-кролик Ястрова или куб Неккера (рис. 1). Общее для таких изображений то, что воспринимается либо один, либо другой объект, но не оба одновременно. Нарисованное животное (А) — это или утка, или кролик, а куб-ящик, видимый либо сверху, либо снизу.

И все-таки более основательно представление об активной природе восприятия развивалось в технических дисциплинах. Еще Аристотель учил, что мир состоит из вещей, наделенных одновременно многими свойствами, и употреблял термин «сущность» для обозначения тех свойств, без которых объект перестал бы быть самим собой и, что не менее важно, принадлежать к определенной категории. Категория, таким образом, определяется своей сущностью [12]. На языке техники связи задача отнесения объекта к определенной категории или классу есть, по сути дела, задача распознавания образа. Поэтому нетрудно понять, что восприятие отождествимо с распознаванием образов.

Ватанабэ [13], детально обсуждая принципы, лежащие в основе распознавания образов, иллюстрировал это замечанием Витгенштейна о двояком значении глагола «видеть»: можно видеть картинку и видеть изображенного на ней кролика. В первом случае речь идет о физической реальности, а во втором-об объекте восприятия. Это заставило Ватанабэ считать «видение одного из многих» или «одного из двух», как в примере с уткой-кроликом, важным отличительным признаком распознавания образов.

Можно лучше понять видение как процесс классификации, если рассмотреть, как распознавание образов осуществляется автоматами [13].

Рис. 2. Узнавание птиц как уток, гусей и лебедей. Томас Кун проиллюстрировал здесь принципы распознавания образов на примере обучения детей узнаванию водоплавающих птиц. (Перепечатано с разрешения автора [16].)

А. Как только одна из птиц появляется, отец может не только сказать своему маленькому сыну. что это за птица. Он может также помочь ребенку, указав на то, что у уток шея короткая и изогнутая, у гусей-более длинная и относительно прямая, а у лебедей шея еще длиннее, однако менее прямая.

Б. В конце концов ребенок может научиться относить каждую увиденную им водоплавающую птицу к определенной группе по признакам длины и кривизны шеи. Такое символическое представление позволяет решать задачу распознавания объектов (образов), если приводит к выделению групп (классов), внутри которых различия меньше, чем различия между представителями разных групп. Оно начинается с исследования большого числа переменных, например ряда элементов картины («pixels»), определяемых растром, который используется для ее воспроизведения. Этот процесс заканчивается двоичным вобором — система решает, принадлежит или нет предъявленный объект к определенному классу. В отличие от требований к пассивной передаче изображения при распознавании необходимо уменьшить количество информации. Обычно это достигается путем поиска символического представления, общего для объектов данного класса. Таким образом, первоначальная картина с множеством переменных заменяется гораздо меньшим набором паттернов или признаков, которые, во-первых, проще первоначальных и, во-вторых, ассоциируются с ними [14].

На рис. 2 показан пример такого символического представления, другие примеры мы рассмотрим позже. На стадии классификации при распознавании образа с помощью символического представления оценивается сходство данного паттерна с эталонными паттернами для различных классов и принимается решение, к какому классу этот паттерн подходит больше всего.