Podejście „z dołu do góry” (bottom up)

Z DOŁU DO GÓRY

Wyodrębnianie cech

Rozpoznawanie za pośrednictwem komponentów

• Proste elementy przedmiotów łączą się ze sobą tworząc złożony obraz spostrzeganego przedmiotu (łączenie widzialnych właściwości w kompletne formy).

• Informacja dostępna na poziomie receptorów - analizowana na wyższych piętrach układu nerwowego.

• Rozpoznawanie przez porównanie z wzorcem (poznawczą reprezentacją w pamięci).

• Detekcja niezmienników, czyli stałych właściwości spostrzeganego obiektu.

Wyodrębnianie cech

1. Podejście informacyjne (wyjaśnia proces tworzenia rzeczywistości na podstawie danych zmysłowych).

• Hubel i Wiesel (1979) – badania nad procesami percepcji w aspekcie integracyjnym (proste elementy przedmiotów łączą się ze sobą, tworząc złożony obraz spostrzeganego przedmiotu).

  • badania fizjologii układu nerwowego pozwalają wnioskować, że wyodrębnianie cech jest kluczową zasadą przetwarzania wzrokowego;

  • specyficzne neurony kory wzrokowej w mózgu stanowią reprezentację wzrokowego pola spostrzeżeniowego i odpowiadają przestrzennej lokalizacji przedmiotów zewnętrznych (reagują na zmieniającą się stymulację prezentowaną do specyficznych obszarów siatkówki odpowiadających tym neuronom);

  • odkrycie różnych stopni specjalizacji, odpowiadających różnym stopniom złożoności bodźców znajdujących się w danym polu recepcyjnym;

  • chociaż komórki nerwowe znajdujące się na coraz to wyższych poziomach okolicy projekcyjnej odpowiadają coraz to bardziej złożonym właściwościom bodźca, to każdy neuron korowy odbiera informację tylko z ograniczonej części pola recepcyjnego na siatkówce;

  • różne kategorie neuronów reagują na różne elementy spostrzeganej rzeczywistości (na linie, kąty, ruchy, barwy) – neurony te nazywane są detektorami cech;

  • do procesu integracji cech potrzebny jest wyższy poziom analizy percepcyjnej; proces ten dokonuje się w obszarze asocjacyjnym wzrokowej części kory mózgowej, w którym informacje z różnych części pola recepcyjnego są łączone w sposób pozwalający na całościową percepcję złożonych przedmiotów.

• Konorski (1969)

  • integracja w obszarach asocjacyjnych kory mózgowej tworzy w procesie łączenia cech obrazy przedmiotów w postaci percepcji jednostkowych reprezentowanych przez jednostki gnostyczne (znajdujące się w polach gnostycznych).

    • Biederman (1987) - rozpoznawanie za pośrednictwem komponentów

      • geony - jednostki percepcyjne (analogiczne do pojęcia jednostek gnostycznych Konorskiego);

      • proces rozpoznawania przedmiotu sprowadza się do rozkładania spostrzeganego obrazu na elementy percepcyjne, odpowiadające takim prostym i symetrycznym figurom jak sześciany, walce, kliny, stożki, kule i ich odpowiedniki o zakrzywionych kształtach;

      • geony są proste i niezmienne ze względu na punkt widzenia (czyli rozróżnialne z różnych punktów widzenia);

      • rozpoznanie przedmiotu dokonuje się przez jego porównanie z wzorcem, czyli poznawczą reprezentacją tego przedmiotu w pamięci (temple matching); przedmiot może być rozpoznany także wówczas, kiedy tylko część jego składowych elementów jest dostępna percepcyjnie i jedynie te elementy są dopasowywane do poznawczej reprezentacji przedmiotu.

        • Niezmienniki - stałe cechy spostrzeganych obiektów (invariants)

          • dzięki ich detekcji możliwe jest rozpoznawanie przedmiotu w sytuacji, kiedy jest on niekompletny (częściowo zakryty, zniekształcony);

          • wysoka tolerancja na takie zmiany w rozpoznawaniu przedmiotu wskazuje na dużą wrażliwość systemu percepcyjnego w wykrywaniu niezmienników.

2. Podejście ekologiczne (wyjaśnia proces spostrzegania na podstawie stałych właściwości przedmiotów, które umożliwiają przystosowanie się do środowiska).

   • Stałe właściwości przedmiotu odkrywane są podczas jego transformacji, które powstają na skutek ruchu przedmiotu lub ruchu obserwatora względem przedmiotu, m.in. rotacja, przesunięcie, odbicie lustrzane i rozciągnięcie (Gibson).

   • Lorenz (1977)

   • organizmy żywe posiadają zdolności, dzięki którym potrafią wychwycić istotne niezmienniki z dużej ilości pojedynczych obrazów;

   • zdolność dostrzegania stałości, pozwalająca na niezawodne rozpoznawanie przedmiotów, rozwinęła się w procesie dostosowywania się do środowiska.

     • Epstein (1977)

• mechanizm percepcyjny gwarantuje stałość spostrzegania przedmiotów (niezmienne cechy przedmiotów) i w związku z tym łatwość dostosowania się organizmów do otoczenia.

Adaptacyjna funkcja wyodrębniania cech

• adaptacyjna funkcja podkreśla ważność biologicznych schematów zlokalizowanych w systemie percepcyjnym organizmu, które pozwalają spostrzegać i rozpoznawać przedmioty;

• w zachowaniu się organizmów adaptacyjna funkcja umożliwia utrzymanie się przy życiu dzięki spostrzeganiu obiektów do jedzenia i obiektów zagrażających (detektory cech);

• adaptacyjny aspekt rejestrowania niezmienników pozwala na skuteczne wykonywanie czynności, dzięki którym organizm jest w stanie przetrwać;

• Tinbergen (1976): wrodzony mechanizm wyzwalający (typowe zachowanie się różnych organizmów w sytuacji pojawiania się bodźców kluczowych, np. zagrożenia).

Podejście „z dołu do góry” nie wyjaśnia:

• wpływu oczekiwań i kontekstu na spostrzeganie;

• roli doświadczenia (procesy pamięciowe) w poszukiwaniu i interpretacji (procesy myślenia) danych zmysłowych, zwłaszcza gdy informacja sensoryczna jest niepełna.

Podejście „Z góry na dół” (top down)

Z GÓRY NA DÓŁ

Podejście konstruktywistyczne

• Osoba spostrzegająca konstruuje poznawcze rozumienie (percepcję) bodźca wykorzystując nie tylko informację zmysłową, ale posługując się także innymi źródłami informacji (wiedza, oczekiwania).

• Doświadczenie (wiedza) zakodowane w strukturach poznawczych człowieka stanowi kontekst organizujący spostrzeganie.

• Interpretacja docierającej stymulacji bodźcowej (myślenie, wnioskowanie: hipotezy i ich szybka weryfikacja).

• Spostrzeżenie.

1. Podejście informacyjne

• w spostrzeganie zaangażowane są procesy umysłowe, które łączą pamięć i myślenie, a następnie organizują spostrzeganą rzeczywistość;

• wnioskowanie indukcyjne (Helmoholtz, 1866)

  • koncepcja ta została opracowana na podstawie hipotezy niezmienności, która opisuje stałość przedmiotu w stosunku do jego zmieniającego się obrazu siatkówkowego;

  • podkreślenie roli procesów umysłowych oraz doświadczenia w interpretowaniu często wieloznacznych układów bodźców;

  • dwustanowy model percepcji:

bodziec przetwarzanie sensoryczne wrażenie wnioskowanie indukcyjne percepcja reakcja

• wnioskowanie dedukcyjne

• człowiek bez żadnego wysiłku potrafi spostrzegać świat zgodnie z oczekiwaniem na podstawie nabytego doświadczenia.

Konstruktywizm (Neisser, 1967)

• Rzeczywistość jest tworzona przez człowieka. Może on dowolnie wyodrębniać w niej różne figury, czyli różnie organizować docierającą stymulację bodźcową.

• Spostrzeganie zależy od posiadanej i ciągle aktualizowanej wiedzy.

Na założeniach konstruktywizm sformułowano prawa psychologii postaci dotyczące organizacji spostrzeganej rzeczywistości. Opisują one zjawisko grupowania percepcyjnego - jeżeli elementy spostrzeganego bodźca są tylko zgrupowane, to spostrzegamy je jako jedną większą figurę.

• prawo bliskości

• prawo podobieństwa

• prawo domykania

• „dobra figura” lub „dobra kontynuacja”

• prawo „wspólnej drogi”

Inne teorie procesu przetwarzania informacji.

• Palmer (1983) – podstawowe prawa spostrzegania obowiązują wówczas, gdy zostanie wybrany przez obserwatora układ odniesienia (reference frames) podkreślający niezmienność figury w trakcie jej różnych transformacji.

• Ullman (1985): teoria wzrokowych programów (visual routines); wizualne programy są rozumiane jako modele sposobów przetwarzania informacji wbudowanych w układ percepcyjny człowieka; umożliwiają one natychmiastowe spostrzeganie (np. otwartej – zamkniętej figury czy relacji wewnątrz – na zewnątrz).

Zależność spostrzegania od kontekstu wewnętrznego

• wpływ struktury poznawczej: sekwencyjny charakter spostrzegania – najpierw spostrzega się obraz, który następnie aktywizuje strukturę poznawczą organizującą dane zmysłowe;

• wewnętrzny kontekst wytwarza oczekiwanie co do sposobu widzenia przedmiotów i zdarzeń.

• Interpretacja figur dwuznacznych (figura i tło)

  • figura – zwykle dobrze określona swoim kształtem i miejscem w przestrzeni; jest jakby wysunięta ku przodowi; łatwiej jest zapamiętywana i wydaje się bardziej sensowna;

  • tło – bezkształtne; głównie służy pomocą w lokalizacji przedmiotu;

  • podział na figurę i tło nie jest wewnętrzną właściwością odbieranej sytuacji bodźcowej, lecz zależy od zachowania się obserwatora.

• Nadawanie znaczenia

• iluzoryczny kontur trójkąta (efekt grupowania w procesie percepcji brakujących elementów figury)

• Dostosowywanie spostrzeganego obrazu do oczekiwania wytworzonego na podstawie posiadanej wiedzy

• eksperyment Brunera (1978): osoby testowane, którym zaprezentowano oprócz zwykłych kart do gry także nietypowe (np. „czarne kiery”), rozpoznawały te niespójne karty jako typowe.

Zależność spostrzegania od kontekstu zewnętrznego

Złudzenie Ebbinghausa - dwa okręgi o tej samej wielkości otoczone jednolitym szeregiem okręgów różnego rozmiaru, spostrzegane są jako różne.

Nie w każdej sytuacji spostrzeganie można wyjaśnić jako interpretację zdarzeń w procesie sekwencyjnym.

Podejście konseksjonistyczne

• koncepcja równoległego procesu przetwarzania (parelled distributed processing, PDP);

• zakłada siłę połączeń między jednostkami, która tworzy określony wzorzec;

• wiedza o spostrzeganej rzeczywistości oraz reguły percepcji są gromadzone w sieci połączeń o różnej sile między jednostkami; uruchomienie określonego schematu poznawczego odpowiada aktywizacji wytworzonej sieci;

• łączy w sobie procesy wyodrębniania cech z syntezą percepcyjną;

• np. jednoznaczne spostrzeganie dwuznacznych liter w kontekście określonego słowa.

2. Podejście ekologiczne

   • złudzenia percepcyjne powstają w wyniku pozbawienia człowieka bardzo ważnej wskazówki jaką jest ruch;

   • eksperyment Gehringera i Engela (1986): osobom testowanym stopniowo zwiększano swobodę spostrzegania zniekształconego pokoju Amesa; swoboda poruszania się zmniejszyła złudzenie percepcyjne i pozwoliła na odkrycie faktycznego kształtu pokoju, czyli prawdziwej rzeczywistości;

   • pojedyncza perspektywa przedmiotu prowadzi do błędów percepcyjnych, podczas gdy wielość perspektyw likwiduje te błędy (niemożliwy trójkąt);

   • złudzenia percepcyjne występują bardzo rzadko w rzeczywistości.

Główne założenia podejścia informacyjnego i ekologicznego na podstawie analizy wyodrębniania cech oraz organizacji percepcyjnej łączącej znaczenie kontekstu i ruchu.

• podejście informacyjne

  • istnieje wiele poznawczych reprezentacji świata;

  • rzeczywistość jest tworzona w umyśle człowieka;

  • proces tworzenia rzeczywistości sprowadza się do kształtowania wewnętrznych schematów na podstawie danych zmysłowych.

• podejście ekologiczne

• istnieje jeden świat, w którym człowiek zawsze spostrzega tę samą, realnie istniejącą rzeczywistość;

• proces poznawania rzeczywistości sprowadza się do jej odkrywania jako jedynej możliwej rzeczywistości.