Uwagi dla czytelnika wersji elektronicznej �Proces�w przetwarzania informacji u cz�owieka� Petera H. Lindsaya i Donalda A. Normana.: Numeracja znajduje si� na g�rze strony. Indeksy nazwisk i rzeczowy zosta�y usuni�te. Spis tre�ci znajduje si� na pocz�tku ksi��ki. Wi�kszo�� tabel zosta�a zamieniona na tekst i przystosowana do u�ytku dla czytelnika niewidomego. Do prawid�owego odczytania ich zawarto�ci przez program Screen Reader, nale�y ustawi� opcj� CZYTANIE DOKUMENT�W na wypowiadanie wszystkich znak�w. W��czenie tej opcji konieczne jest r�wnie� wtedy, gdy w tek�cie podane s� warto�ci liczbowe z dok�adno�ci� do kilku miejsc po przecinku, aby mie� pewno��, co do poprawno�ci odczytania danych. We wzorach matematycznych i dzia�aniach na liczbach zast�piono s�owami znaki: plus, minus, r�wna si�, razy, podzieli�, wi�kszy mniejszy. W przypadku w�tpliwo�ci, co do w�a�ciwego odczytu wzoru (np. obecno�� nawias�w) nale�y ustawi� opcj� CZYTANIE DOKUMENT�W na wypowiadanie wszystkich znak�w. Wszystkie rysunki schematy i wykresy zosta�y usuni�te. W wielu przypadkach podj�to pr�b� zast�pienia ich opisem w nawiasach kwadratowych. Procesy przetwarzania informacji u cz�owieka wprowadzenie do psychologii Peter H.Lindsay Donald A. Norman T�umaczy� Artur Kowaliszyn Wydawnictwo Naukowe PWN Warszawa 1991 Z orygina�u angielskiego: HUMAN INFORMATION PROCESSING. An Introduction to Psychology Copyright � 1972 by Harcourt Brace Jovanovich, Inc. Published by arrangement with Harcourt Brace Jovanovich, Inc. Redaktor naukowy Ida Kurcz Dodatki t�umaczyli Herbert Szafraniec (A) i J�zef Radzicki (B) Redaktor Irena Kaltenberg Uk�ad typograficzny Tadeusz Piasecki Korektorki Ewa Bojara, Ewa D�browska, Janina Wanat Ok�adk� projektowa� Zygmunt Ziemka � Copyright for the Polish edition by Pa�stwowe Wydawnictwo Naukowe Warszawa 1984 ISBN 83-01-04689-9 Wydawnictwo Naukowe PWN Wydanie drugie Arkuszy wydawniczych 55,25; drukarskich 43,5 Papier offsetowy klasy III 70 g, 70 x 100 cm Oddano do reprodukcji 9 grudnia 1991 r. Druk uko�czono w lutym 1992 r. Zam�wienie 2326/91 Olszty�skie Zak�ady Graficzne im. Seweryna Pieni�nego Spis tre�ci Przedmowa do wydania polskiego... 17 Przedmowa... 19 Podzi�kowania... 21 Uwagi dla Czytelnika... 25 1. Spostrzeganie INTERPRETACJA PRZEKAZ�W SENSORYCZNYCH... 29 Dopasowywanie do wzorca... 29 ROZPOZNAWANIE OBRAZ�W... 35 Organizowanie niepe�nych obraz�w... 36 Obrazy konkurencyjne... 37 ORGANIZOWANIE INFORMACJI S�UCHOWEJ.. 38 Obrazy pozbawione znaczenia... 39 Naginanie danych sensorycznych do przyj�tej Interpretacji... 42 ZNACZENIE REGU�... 44 Spostrzeganie przestrzeni... 46 Znaczenie kontekstu... 55 ANALIZA CECH... 59 Zatrzymywanie obrazu... 61 Efekty nast�pcze... 66 JAK UZYSKA� EFEKTY NAST�PCZE RUCHU?... 67 Wyja�nienie efekt�w nast�pczych... 68 Adaptacja do barwy uzale�niona od kierunku... 70 SPOSTRZEGANIE BEZ WYODR�BNIANIA CECH... 72 Widzenie sk�rne... 72 2. Przetwarzanie informacji przez uk�ad nerwowy OKO �ABY... 77 ANATOMIA DETEKTOR�W 78 METODY FIZJOLOGICZNE... 80 Neuron... 80 Rejestracja reakcji neuron�w... 82 TWORZENIE OBWOD�W NEURONOWYCH... 84 OBWODY PODSTAWOWE... 85 Budowa blok�w... 85 WYODR�BNIANIE KONTUR�W... 88 Wra�liwo�� a czu�o�� sensoryczna... 88 Hamowanie oboczne... 89 Obwody s�u��ce do wyodr�bniania kontur�w... 93 Pola centralne i peryferyjne... 101 Obwody w��czeniowo-wy��czeniowe... 105 REAKCJE W CZASIE... 108 Obwody s�u��ce do wytwarzania przemijaj�cych reakcji... 109 REAGOWANIE NA RUCH... 112 Obwody s�u��ce do wykrywania ruchu... 114 PRZETWARZANIE SYGNA��W W CIELE KOLANKOWATYM BOCZNYM 118 WYODR�BNIANIE CECH... 120 Proste kom�rki... 120 DIPOLE... 127 Kom�rki z�o�one... 128 Kom�rki superz�o�one... 130 WNIOSKI... 136 3. Teorie rozpoznawania obraz�w PANDEMONIUM... 139 Cechy zwi�zane z rozpoznawaniem liter... 141 Jak zbudowa� pandemonium?... 141 Cechy zwi�zane z rozpoznawaniem mowy... 149 Detektory cech zwi�zane z analiz� mowy... 151 Podsumowanie dotycz�ce analizy cech... 153 ANALIZA PRZEZ SYNTEZ�... 154 Znaczenie kontekstu... 154 Mokre skarpetki... 156 Wa�na rola redundancji... 158 DOKONYWANIE SYNTEZY PRZEKAZU SENSORYCZNEGO... 158 KOLEJNO�� OPERACJI... 164 CECHY A OCZEKIWANIA... 165 4. System wzrokowy �WIAT�O... 171 DECYBELE... 172 DROGA WZROKOWA... 173 �renica... 173 Soczewka... 175 Siatk�wka... 178 REAKCJE CHEMICZNE NA �WIAT�O... 178 Reakcja fotochemiczna... 179 NEUROANATOMIA WIDZENIA... 180 Sie� nerwowa siatk�wki... 182 DROGA DO M�ZGU... 185 WYB�R INFORMACJI WZROKOWEJ... 185 Ruchy oka... 185 Lokalizacja przedmiot�w... 189 Widzenie bez udzia�u kory wzrokowej... 191 Widzenie bez udzia�u wzg�rk�w czworaczych g�rnych... 193 5. Podstawowe w�a�ciwo�ci widzenia SPOSTRZEGANIE JASNO�CI... 195 Pasy Macha... 195 Kontrast jasno�ci... 200 JASNO�� A G��BIA 203 ADAPTACJA... 206 Warstwice r�wnej jasno�ci... 209 W�A�CIWO�CI WIDZENIA ZWI�ZANE Z CZASEM... 211 Czas integracji... 211 Kiedy migaj�ce �wiat�o wydaje si� ci�g�e?... 211 Krytyczna cz�stotliwo�� migotania... 212 BARWA... 214 MIESZANIE BARW... 215 Ko�o barw... 215 BARWNIKI I �WIAT�A 220 Obrazy nast�pcze... 222 WRA�LIWO�� CZOPK�W NA BARWY... 223 Teoria widzenia barwnego oparta na procesach przeciwstawnych... 225 Kontrast indukowany... 230 6. System s�uchowy FIZYKA D�WI�KU... 234 Cz�stotliwo�� d�wi�ku... 235 Intensywno�� d�wi�ku... 237 DECYBELE 238 BUDOWA I FUNKCJONOWANIE UCHA... 239 Ucho wewn�trzne... 239 Ruchy b�ony podstawowej... 241 Kom�rki w�oskowe (w�osowate)... 243 REAKCJE ELEKTRYCZNE NA D�WI�K... 246 Krzywe strojenia (ton�w)... 246 Charakterystyka czasowa reakcji neuron�w... 247 Kodowanie intensywno�ci informacji... 249 Przetwarzanie informacji s�uchowej... 251 7. Wymiary d�wi�ku G�O�NO��... 259 Warstwice r�wnej g�o�no�ci... 260 S�uchanie muzyki... 261 Maskowanie... 265 Pomiar g�o�no�ci... 268 WYSOKO�� D�WI�KU... 269 Skala muzyczna... 269 Skala melowa... 270 Teoria miejsca: po�o�enie na b�onie podstawowej... 270 Cykliczno�� wysoko�ci d�wi�ku... 274 Maskowanie nieobecnego tonu podstawowego... 277 ODRӯNIANIE WYSOKO�CI D�WI�KU � BEZ UDZIA�U B�ONY PODSTAWOWEJ. 279 Argumenty przeciw teorii periodyczno�ci spostrzegania wysoko�ci tonu... 281 Dwoisto�� teorii spostrzegania wysoko�ci d�wi�ku... 282 KRYTYCZNE PASMO CZ�STOTLIWO�CI... 283 PRZESTRZENNE SPOSTRZEGANIE D�WI�KU... 286 Lokalizacja... 286 Interakcje dwuuszne... 290 Znaczenie s�yszenia dwuusznego... 291 Zapis d�wi�ku... 293 Efekt pierwsze�stwa. ..295 8. Nerwowe pod�o�e pami�ci SYSTEMY PAMI�CI... 299 System przechowywania informacji sensorycznej... 299 Pami�� kr�tkotrwa�a... 300 Pami�� d�ugotrwa�a... 301 PRZECHOWYWANIE INFORMACJI... 302 Obwody nerwowe pami�ci... 303 CHEMIA PAMI�CI... 309 Zmiany w RNA a uczenie si�... 309 Uczenie si� po wprowadzeniu zmian w RNA... 310 Przekazywanie pami�ci. ..313 ZABURZENIA PAMI�CI... 314 Wstrz�sy elektryczne... 315 Amnezje... 316 Przypadki H.M. i N.A ...321 Mechanizmy pami�ci ...323 POSZUKIWANIE LOKALIZACJI PAMI�CI D�UGOTRWA�EJ... 324 JEDEN M�ZG CZY DWA M�ZGI?... 325 Rozszczepienie m�zgu u zwierz�t... 327 Rozszczepienie m�zgu u cz�owieka... 329 Dwa m�zgi: niezmienno�� czy plastyczno��?... 333 WNIOSKI... 335 9. Pami�� przemijaj�ca PRZECHOWYWANIE INFORMACJI SENSORYCZNEJ... 337 TACH1STOSKOP 338 Pojemno�� systemu SIS... 340 PAMI�� KR�TKOTRWA�A... 344 B��dy w przypominaniu z pami�ci kr�tkotrwa�ej... 346 Powtarzanie... 348 Zapominanie... 349 W�a�ciwo�ci pami�ci... 353 OD PAMI�CI KR�TKOTRWA�EJ DO PAMI�CI D�UGOTRWA�EJ... 357 ZJAWISKA UWAGI... 362 Wyb�r przekaz�w... 363 Przetwarzanie odrzuconego przekazu... 366 Pami�� bez uwagi... 368 TEORIE UWAGI... 371 Model os�abiacza... 371 Model procesu aktywnej syntezy... 373 10. Struktura pami�ci ODPOWIADANIE NA PYTANIA... 379 Kiedy nale�y poszukiwa� informacji?... 380 Odszukiwanie obrazu... 381 Odszukiwanie informacji jako proces rozwi�zywania problem�w... 383 Poszukiwanie i rozumienie... 384 DONIOS�O�� ROZUMIENIA... 385 MODEL PAMI�CI... 391 Zapami�tywanie poj��... 391 Poj�cia pierwotne i wt�rne... 397 Zapami�tywanie zdarze�... 399 11. Procesy pami�ci MECHANIZMY WEJ�CIA I WYJ�CIA... 409 Przetwarzanie na wej�ciu... 410 Udzielanie odpowiedzi... 411 WNIOSKOWANIE O STRUKTURZE PAMI�� 1 LUDZKIEJ 412 POSZUKIWANIE INFORMACJI W PAMI�CI... 414 Wieloetapowy proces poszukiwa�. ..417 REORGANIZACJA STRUKTUR PAMI�CI POPRZEZ PROCESY MY�LOWE... 421 Korygowanie b��d�w... 424 Ocenianie na wej�ciu... 429 PENETRACJA BANKU DANYCH 432 ROZUMIENIE A ZAPAMI�TYWANIE... 435 PAMI�� JAKO PROCES PRZETWARZANIA INFORMACJI... 437 12. J�zyk Nabywanie znaczenia poprzez dzia�anie... 441 Znaczenie nazw... 442 STRUKTURA J�ZYKA... 443 Struktura znaczeniowa a struktura powierzchniowa... 444 GRAMATYKA ANGIELSKA 449 Przekazywanie struktury... 455 Przekazywanie znaczenia... 457 UCZENIE SI� J�ZYKA... 459 Uczenie si� regu�... 459 Na�ladownictwo... 460 J�zyk jako �rodek komunikowania si�... 461 Pierwsze kroki w komunikowaniu si�... 462 Rozumienie... 465 13. Uczenie si� i rozw�j poznawczy SCHEMATY SENSORYCZNO-MOTORYCZNE... 471 Schemat sensoryczno-motoryczny... 472 ZJAWISKA UCZENIA SI�... 476 Zbie�no�ci miedzy czynno�ciami a wynikami... 476 Wykrywanie korelacji... 481 Zbie�no�ci miedzy warunkami zewn�trznymi a wynikami... 483 Podsumowanie... 486 WARUNKOWANIE KLASYCZNE 487 UCZENIE SI� POZNAWCZE... 488 Wzmocnienie jako sygna�... 488 Uczenie si� i �wiadomo��... 490 Uczenie si� przez eksperymentowanie... 490 Znaczenie oczekiwa�... 491 ROZW�J POZNAWCZY... 493 Uczenie si� sensoryczno-motoryczne... 493 ROZW�J OBRAZ�W 494 My�lenie przedoperacyjne... 495 Operacje konkretne... 497 Operacje formalne... 498 MY�LENIE... 498 14. Rozwi�zywanie problem�w ANATOMIA PROBLEMU... 501 Protoko�y... 502 Protok� rozwi�zywania problemu DONALD plus GERALD... 503 Graf rozwi�zywania problemu... 505 STRATEGIE ROZWI�ZYWANIA PROBLEM�W... 509 Poszukiwanie rozwi�za�... 512 Wyb�r operator�w... 512 Ograniczenia metody analizy protoko��w... 515 STANY WEWN�TRZNE A STANY ZANOTOWANE W PROTOKOLE 517 MECHANIZMY MY�LENIA... 520 Regu�y a fakty... 520 Podprogramy... 521 Pami�� kr�tkotrwa�a... 522 15. Podejmowanie decyzji OKRE�LANIE WARTO�CI... 528 Psychologiczna warto�� pieni�dzy... 529 Warto�� z�o�onych alternatyw... 529 Przeci��enie poznawcze... 533 Co jest przedmiotem optymalizacji?... 534 LOGIKA WYBORU ... 535 PODEJMOWANIE DECYZJI RYZYKOWNYCH... 539 U�yteczno�� w sytuacji ryzykownego wyboru... 539 Prawdopodobie�stwo... 540 Oczekiwana warto��... 541 Prawdopodobie�stwo subiektywne... 542 Reprezentatywno�� i dost�pno��... 543 Subiektywnie oczekiwana u�yteczno��... 545 GROMADZENIE DOWOD�W... 546 Szanse... 546 Testowanie raka... 547 EFEKTY NAST�PCZE PODEJMOWANIA DECYZJI... 550 Racjonalizacja. ..550 O konikach polnych i innych rzeczach... 551 Racjonalizacja podecyzyjna. ..552 WNIOSKI... 553 16. Spo�eczny kontekst decyzji WP�YW CZYNNIK�W SPO�ECZNYCH NA PODEJMOWANIE DECYZJI... 555 ZACHOWANIE SI� OS�B POSTRONNYCH... 556 Apatia os�b postronnych... 558 Podporz�dkowanie si� autorytetowi... 559 DECYZJE INTERAKCYJNE... 564 Targowanie si�... 564 Procedura targowania si�... 565 Proces negocjacji... 567 Negocjacje strategiczne... 572 Taktyka konfliktu... 573 GRY I DECYZJE 575 17. Motywacja M�ZGOWE MECHANIZMY MOTYWACJI... 583 Elektryczna regulacja g�odu i pragnienia... 583 Zaburzenia systemu regulacji motywacyjnej... 584 SYSTEMY REGULACJI MOTYWACYJNEJ... 585 Sprawdzian liczbowy. ..591 Zako�czenie jedzenia... 594 Czynniki pozabiologiczne... 599 REAGOWANIE NA NIEPEWNO��... 600 Reakcje na stres... 600 BIOCHEMICZNE REAKCJE NA STRES 602 Reakcje na konflikt... 606 Reakcja na nic... 609 Nerwowe mechanizmy wzbudzenia... 611 SEN 614 INTERPRETACJA WZBUDZENIA EMOCJONALNEGO... 616 Emocje: jedna czy wiele?. ..616 Jak wywo�a� gniew lub eufori�?... 619 MOTYWACJA A POZNANIE... 622 Wk�adka kolorowa... 626 Mierzenie zmiennych psychologicznych DODATEK A DOZNANIA ZMYS�OWE... 627 SKALOWANIE... 629 Rodzaje skal... 630 Techniki skalowania... 631 Ocenianie wielko�ci... 633 Prawo pot�gowe... 634 ,,Ile" wobec , Jakiego rodzaju"?... 635 Interpretacja funkcji pot�gowej... 636 Zakres zastosowania... 637 Por�wnywanie miedzy modalno�ciami... 638 Jak skalowa�?... 642 Charakterystyki funkcjonowania DODATEK B PROBLEM DECYZJI... 649 GRA W KO�CI... 649 Regu�a okre�lania kryterium... 651 Oceny pewno�ci... 655 Rozk�ad normalny... 657 PROBLEMY... 662 Problem tryskaczy przeciwpo�arowych... 662 Pami��... 664 Gra w ko�ci po raz drugi... 665 Bibliografia WSKAZ�WKI BIBLIOGRAFICZNE... 667 Roczne Przegl�dy (Annual Reviews)... 667 Abstrakty Psychologiczne (Psychological Abstracts)... 667 Indeks Cytowa� (The Science Citation Index)... 668 Czasopisma... 668 PODR�CZNIKI... 669 Zbiory artyku��w... 670 BIBLIOGRAFIA... 671 Indeks nazwisk... usuni�ty Indeks rzeczowy... usuni�ty 17 Przedmowa do wydania polskiego Po kilku latach pracy t�umaczy i zespo�u redakcyjnego oddajemy do r�k Czytelnika polskiego podr�cznik psychologii poznawczej Lindsaya i Normana, wydany w 1972 roku. Jak d�ugi by� ten okres pracy zespo�u polskiego, niech �wiadczy fakt, �e w tym czasie zd��y�o si� ukaza� drugie, poprawione wydanie podr�cznika w j�zyku angielskim (w 1977 roku) i ono mia�o ju� kilka kolejnych wyda�. Mam nadziej�, �e doczekamy si� tego poprawionego wydania w wersji polskiej. Podr�cznik Lindsaya i Normana zdoby� sobie zas�u�on� s�aw� na uniwersytetach ameryka�skich i innych na ca�ym �wiecie, t�umaczony na wiele j�zyk�w. W zamierzeniu autor�w stanowi� mia� kurs wst�pny psychologii, u�ywany jest jednak powszechnie jako podr�cznik podstawowego kursu psychologii proces�w poznawczych. Jego wielk� zalet� jest z jednej strony pokazanie fizjologicznych podstaw poznawczego modelu funkcjonowania umys�u ludzkiego, a z drugiej ukazanie zwi�zku tego modelu z problematyk� motywacji i zachowania spo�ecznego. Podr�cznik ten przyczyni� si� niew�tpliwie do tego. �e podej�cie poznawcze w psychologii ameryka�skiej sta�o si� dominuj�ce i obj�o stopniowo wszelkie jej dziedziny - od psychologii percepcji, pami�ci i my�lenia do psychologii spo�ecznej i osobowo�ci. Ta nowa psychologia (�New Look", jak j� okre�lano) wyznaczy�a nowy paradygmat my�lenia psycholog�w ameryka�skich, kt�ry zaczyna by� tak powszechnie stosowany i obowi�zuj�cy, jak ongi� by� paradygmat behavioryzmu. Ten poznawczy paradygmat my�lenia wy�oni� si� na prze�omie lat pi��dziesi�tych i sze��dziesi�tych z jednej strony w wyniku bada� nad modelami sztucznej inteligencji i symulowanego my�lenia. Modele opracowane dla maszyny zacz�y prowokowa� badaczy jako mo�liwe modele pracy umys�u ludzkiego, daj�c zarazem klucz do otwarcia szczelnie dot�d przez behavioryst�w zamkni�tej �czarnej skrzynki". Z drugiej strony dzi�ki bujnemu w owych czasach rozwojowi teorii i bada� psycholingwistycznych nad przyswajaniem i u�ywaniem j�zyka przez cz�owieka wykazano kompletn� nieprzydatno�� koncepcji behaviorystycznych do zrozumienia rzeczywistych mechanizm�w zachowa� j�zykowych. Podr�cznik Lindsaya i Normana powstawa� w czasie (pocz�tek lat siedemdziesi�tych), kiedy psychologia poznawcza zaczyna si� umacnia� w badaniach i teoriach psychologicznych. Jest to okres tworzenia modeli i teorii reprezentacji �wiata w umy�le ludzkim, modeli o charakterze strukturalistycznym, obrazuj�cych z�o�on�, zwykle hierarchiczn� organizacj� tego, co okre�lano jako pami�� semantyczn� i epizodyczn�, a co stanowi�o w�a�nie ow� reprezentacj� �wiata w pami�ci trwa�ej. Lindsay i Norman przedstawiaj� w�asny model struktury pami�ci, nie analizuj�c bli�ej innych modeli ani nie wnikaj�c w dyskusje, jakie toczy�y si� i tocz� nadal nad zaletami i wadami r�nych modeli 18 reprezentacji �wiata, jak te� nad kodami tej reprezentacji: obrazowym i abstrakcyjnym (analogowym i analitycznym) versus tylko abstrakcyjnym. W ostatnim okresie to strukturalistyczne podej�cie w psychologii poznawczej bywa zast�powane podej�ciem bardziej procesualnym, funkcjonalnym, akcentuj�cym dynamiczny, proceduralny charakter reprezentacji �wiata w umy�le, rol� proces�w decyduj�cych o ci�g�ej jej transformacji, o przechodzeniu od jednego stanu pami�ci, my�li itp. do innego. Panuj�ce w ameryka�skiej psychologii podej�cie poznawcze, tak jak ongi� podej�cie beheviorystyczne, wp�ywa te� na inne nauki humanistyczne daj�c w wyniku podstawy do wy�onienia si� nowej interdyscyplinarnej dziedziny wiedzy, kt�r� okre�la si� jako badania nad poznaniem -cognitive science. W Europie, gdzie tradycje behaviorystyczne nie by�y nigdy zbyt silne, to nowe podej�cie, kt�re po d�ugiej przerwie ponownie powraca do problematyki �wiadomo�ci i analiz wewn�trznych proces�w psychicznych, wywo�a�o zainteresowanie i �ywy odzew, zw�aszcza dlatego, �e nie jest trudno pokaza� jego korzenie tkwi�ce w europejskiej psychologii postaci i piagetowskim strukturalizmie. W polskiej psychologii r�wnie� nowe podej�cie poznawcze napotyka bardzo podatny grunt. Ukaza�o si� wiele prac, szczeg�lnie w PWN - owskiej serii �Biblioteka Psychologii Wsp�czesnej", kt�re nale�� do nurtu poznawczego. Wp�yw psychologii poznawczej na polskich psycholog�w da si� zaobserwowa� we wszystkich dziedzinach tej nauki, a zw�aszcza w rozwijanych w Polsce teoriach osobowo�ci. Najbardziej reprezentatywnym autorem jest J�zef Kozielecki, kt�ry od deklaracji swego akcesu do psychologii poznawczej w Koncepcjach psychologicznych cz�owieka przechodzi do przedstawienia w�asnej teorii typu �poznawczego" w Psychologicznej teorii samowiedzy. Chocia� w polskiej literaturze psychologicznej, oryginalnej i t�umaczonej, jest wiele prac reprezentuj�cych orientacj� poznawcz�, artyku��w i monografii, to brak jest podr�cznika akademickiego, kt�ry by konsekwentnie tak� wiedz� wyk�ada�. Luk� t� w zamierzeniu naszym ma zape�ni� podr�cznik Lindsaya i Normana. S�owo o autorach. Normana jest wybitnym reprezentantem nurtu poznawczego, wywodz�cego si� z bada� nad sztuczn� inteligencj�, aktualnie �ywo zaanga�owany w rozwijaniu cognitive science. Lindsay jest psychologiem fizjologicznym i jego to kompetencji zawdzi�czamy, �e w prezentowanym podr�czniku abstrakcyjne modele symuluj�ce prac� umys�u znalaz�y realne podstawy w przedstawianych modelach funkcjonowania uk�adu nerwowego. Ksi��ka Procesy przetwarzania informacji u cz�owieka powinna wi�c dobrze s�u�y� studentom i wyk�adowcom psychologii, jak te� wszystkim zainteresowanym t� dziedzin� wiedzy, ze wzgl�du na bezsporne zalety merytoryczne i formalne. Jest przyk�adem bardzo kompetentnego przedstawienia podej�cia poznawczego, a zarazem tw�rczego wykorzystania wiedzy neurofizjologicznej (na co wskazuje chocia�by pos�ugiwanie si� w ksi��ce koncepcj� hamowania obocznego). Cechuj�c� autor�w lekko�� stylu i jasno�� wyk�adu zapewne nie zawsze potrafili�my odda� w polskim przek�adzie, ale bogata i dowcipna szata graficzna (tak rzadko spotykana w pracach rodzimych) powinna u�atwi� odbi�r prezentowanego tekstu. Ida Kurcz Warszawa, w czerwcu 1982 roku 19 Przedmowa Wszystko zacz�o si� latem 1966 roku, kiedy obaj spotkali�my si� po raz pierwszy na konferencji w Driebergen w Holandii. Doje�d�ali�my wtedy obaj do La Jolla - P. H. Lindsay z Toronto, D. A. Norman z Harvardu. Uniwersytet Kalifornijski otworzy� w�a�nie sw�j oddzia� w San Diego i nie opracowano jeszcze programu z zakresu psychologii dla student�w pierwszych lat. Postanowili�my wsp�lnie prowadzi� wyk�ady z tego przedmiotu. Celem naszym by�o zafascynowanie pocz�tkuj�cych student�w wsp�czesn� psychologi� eksperymentaln�. Chcieli�my im wyja�ni�, jak prowadzimy badania, co robimy w naszych laboratoriach. Pragn�li�my sk�oni� student�w do aktywnego obcowania z poj�ciami z zakresu psychologii, zamiast wbijania sobie do g�owy d�ugich list fakt�w i eksperyment�w. Chcieli�my przekaza� im, jak my�limy i jak widzimy badania nad psychik� ludzk�. Nie odnie�li�my jednak b�yskawicznego sukcesu. Przykre by�o odkrycie, �e sprawy, kt�re nam wydawa�y si� bardzo interesuj�ce, nie zawsze by�y takimi dla student�w: jednocze�nie i my uczyli�my si�, w jaki spos�b naucza� wst�pnego kursu psychologii. W miar� jak zdobywali�my do�wiadczenie, rozwija� si� nasz zestaw notatek i pomys��w. Nasze wyk�ady utrzymywa�y si� przez kolejne lata, zg�asza�o si� na nie coraz wi�cej ch�tnych, ale sprawia� nam trudno�ci brak odpowiedniego podr�cznika. Doszli�my zatem do wniosku, �e jedynym sposobem zdobycia takiego podr�cznika b�dzie napisanie go. I oto on. Wiele nauczyli�my si� zar�wno w toku nauczania, jak i pisania tej ksi��ki. Zmusi�o to nas do skrystalizowania naszych idei i dzi� sami jeste�my bardziej zafascynowani psychologi� ni� wtedy, gdy zaczynali�my ten kurs. Czekamy z niecierpliwo�ci� na post�py, jakie niew�tpliwie uczyni ona w ci�gu najbli�szych lat. Spos�b podej�cia zaprezentowany w tej ksi��ce ukierunkowa� nasze studia z zakresu psychologii. 21 Podzi�kowania Wiele os�b po�wi�ci�o nam bezinteresownie sw�j czas, swoje dzia�ania i swoje my�li. Szczeg�lnie wiele zawdzi�czamy Davidowi Rumelhartowi, kt�ry wsp�pracuj�c z nami w naszych badaniach i w zaj�ciach dydaktycznych wni�s� do nich powa�ny wk�ad intelektualny. Odegra� on szczeg�lnie stymuluj�c� rol� w opracowaniu i rozwini�ciu modelu pami�ci-materia�u, kt�ry zosta� przedstawiony w rozdzia�ach 10 i 11, i ukierunkowa� organizacj� materia�u w rozdzia�ach 12 i 13. (Patrz artyku� napisany przez Rumelharta, Lindsaya i Normana, 1972.) Podobnie uczestnicy �grupy badawczej LNR" (Lindsaya, Normana i Rumelharta- przyp. red. pol.) w ci�gu lat jej dzia�ania przyczynili si� do wskazania sposobu, w jaki widzimy procesy poznawcze od percepcji do my�lenia. Wielu (chyba z pi��dziesi�ciu) doktorant�w i asystent�w pomaga�o nam w prowadzeniu wyk�adu, kt�ry sta� si� punktem wyj�cia tej ksi��ki. Ka�dy z nich indywidualnie i wszyscy razem zas�uguj� na nasz� wdzi�czno��. W szczeg�lno�ci pragn�liby�my podzi�kowa� za pomoc, jakiej udzielili nam kierownicy grup asystenckich: Richard Meltzer, Jim Levin i Marc Eisenstadt. Leanne Hinton wiele nam pomog�a w toku pisania tej ksi��ki. Najpierw nagrywa�a nasze wyk�ady na ta�mie magnetofonowej, nast�pnie je uporz�dkowa�a i przepisa�a, sprawdzi�a bibliografi� i w og�le pomaga�a we wszystkich fazach naszej pracy nad ksi��k�. Ponadto jeszcze przygotowa�a szkice rysunk�w, na podstawie kt�rych wykonano ilustracje do druku. Jej rysunki anatomiczne, czaruj�ce demony i niekszta�tne cia�a przyczyniaj� si� do tworzenia atmosfery tej ksi��ki i rozja�niaj� tekst. Cathy Cox pomog�a nam w transkrypcji wyk�ad�w na temat s�yszenia, kt�re stanowi� rozdzia�y 6 i 7. Prace, edytorsk� nad ksi��k� wykona�a Margaret Jackson, natomiast Julie Lustig zajmowa�a si� w ostatnim roku sprawdzaniem i nadzorem nad ko�cowymi pracami. Marlene Farnum, Julie Lustig i Martha Norman sporz�dzi�y indeks rzeczowy w czasie jednego nadmiernie przyd�ugiego, marato�skiego weekendu. Wiele os�b przeczyta�o poszczeg�lne rozdzia�y i poczyni�o niezwykle cenne uwagi. Uwagi Petera Deana pomog�y nam w opracowaniu ostatecznej wersji tekstu na temat rozwi�zywania problem�w i w odniesieniu do wsp�czesnej sztuki. Larry Squires przeczyta� i skomentowa� rozdzia� 8, Allen Newell - rozdzia� 14, George Mandler-rozdzia� 17, Ed Fantino - materia� na temat uczenia si� sprawczego, Jack Nachmias i Charles Harris poczynili uwagi do pierwszej wersji rozdzia��w 1-7. Uwagi Ulrica Neissera i kilku anonimowych recenzent�w pomog�y nam wnie�� poprawki w r�nych partiach ksi��ki. Chcieliby�my zw�aszcza podzi�kowa� Recenzentowi nr 3, kt�rego uwagi, chocia� ostre i przykre, by�y bardzo inspiruj�ce i u�yteczne. 22 Wreszcie powinni�my wyrazi� wdzi�czno�� naszym cierpliwym wydawcom, kt�rzy z perspektywy Nowego Jorku i San Francisco musieli widzie� ca�e nasze przedsi�wzi�cie jako chaotyczne i niepewne, lecz mimo to ich pomoc pozwoli�a na ostateczne edytorskie wyko�czenie pracy. �R�D�A RYSUNK�W I TABEL Rys. 1-38 From M. Luckiesh, Visual illusions. New York: Dover Publication, Inc., 1965, Reprinted through permission of the publisher. Rys. 1-45 From R. M. Pritchard, Stabilized images on the retina. Copyright � 1961 by �cie�tific American, Inc. Ali rights reserved. Rys. 2-1 From Pomeranz and Chung (l970). Copyright 1970 by the American Association for the Advancement of Science. Rys. 2-6 i 4-7 From S. Polyak. The vertebrate visualsystem. Copyright� 1957 by the Uniyersity of Chicago Press and used by permission. Tabela 3-2 i rys. 6-4 i 6-5 From Denes and Pinson (1963). Courtesy of Bell Tele-phone Laboratories, Incorporated. Rys. 5-8From S. S. Stevens (1961b). Copyright 1961 by the American Association for the Advancement of Science. Rys. 5-18 From D. B. Judd, Basic correlates of the visual stimulus. In S. S. Stevens (Ed.), Handbook of experimental psychology. New York: Wiley, 1951. By permission John Wiley & Sons, Inc. Rys. 5-28 From Wald (1964). Copyright 1964 by the American Association for the Advancement of Science. Rys. 5-29Based on DeYalois and Jacobs (1968). Copyright 1968 by the American Association for the Advancement of Science. Rys. 6-11After G. L. Rasmussen and W. F. Windle (Eds.), Neural mechanisms of the auditory and vestibular systems, 1960. Courtesy of Charles C. Thomas, Publisher, Springfield, Illinois. Rys. 6-13 Photo is from Bredbergaz (1970). Copyright 1970 by the American Association for the Advancement of Science. Rys. 7-1 From Robinson and Dadson (1956). By permission of the Institute of Physics and the Physical Society. 23 Rys. 7-2 Illustration courtesy of C. G. Conn, Ltd., Oak Brook, Illinois. Rys. 7-6 i 7-8 From E. Zwicker and B. Scharf, Model of loudness summation. Psychology Review, 1965, 72, 3-26. Copyright 1965 by the American Psychological Association, and reproduced by permission. Rys. 7-11,7-12,17-21 From J. Zwislocki, Analysis of some auditory characteri-stics, In D. R. Luce, R. R. Bush, and E. Galanter (Eds.), Handbook of mathematical psychology, Vol. III. New York: Wiley, 1965. By permission of John Wiley & Sons, Inc. Rys. 7-18 From R. R. Fay, Auditory frequency stimulation in the goldfish (Carassius Auratus). Journal of Comparative & Physiological Psychology, 1970, 73 (2), 175-180. Copyright 1970 by the American Psychological Association, and reproduced by permission. Rys. 8-15 Graph from E. H. Lenneberg, Biological foundatlons of language. New York: Wiley, 1967. By permission of John Wiley & Sons, Inc. Rys. 9-8 From B. B. Murdock, Jr., The retention of individual items. Journal of Experimental Psychology, 1961, 62, 618-625. Copyright 1961 by the American Psychological Association, and reproduced by permission. Rys. 9-11 oraz 9-14 From B. B. Murdock, Jr., The serial effect of free recall. Journal of Experimental Psychology, 1962,64,482-488, Copyright 1962 by the American Psychological Association, and reproduced by permission. Tabela 12-2 From R. Brown and C. Hanlon, Deriyational complexity and order of acquisition in child speech. In J. R. Hayes (Ed.), Cognition and the development of language. New York: Wiley, 1970. By permission of John Wiley & Sons, Inc. Rys. 14-7 From Herbert A. Simon and Allen Newell, Human problem solving� 1971. By permission of Prentice-Hall, Inc. Englewood Cliffs, New Jersey. Rys. 16-4 i 16-5 From S. Siegal and L. E. Fouraker, Bargaining and group decision making: Experiments in bilateral monopoly. Copyright 1960 by McGraw-Hill, Inc. used with permission of McGraw-Hill Book Company. Rys. 17-14 From N. Kleitman, Sleep and wakefulness (2nd ed.). Copyright � 1963 by the University of Chicago Press, and used by permission. Rys. 17-15 Reprinted from D. B. Lindsley, Psychophysiology and motivation. 24 In M. R. Jones (Ed.), Nebraska symposium on motivation, by permission of University of Nebraska Press. Copyright � 1957 by The University of Nebraska Press. Rys. A-3 i A-6 i tabela A-3 Reprinted from S. S. Stevens, The psychophysics of sensory function. In W. A. Rosenblith (Ed.), Sensory communi-cation, by permission of The M.I.T. Press, Cambridge, Massachusetts. Copyright � 1961 by the M.I.T. Press. Rys. A-4 i A-5 From Stevens (1966a), Copyright 1966 by the American Association for the Advancement of Science. �R�D�A CYTAT�W Str. . . 322 From B. Milner, S. Corkin, and H. L. Teuber, Further analysis of the hipocampal amnesic syndrome: 14 year follow-up study of H. M. Neuropsychologica, 1968, 6, 215-234, Reprinted with permission from Pergamon Press. Str. .... 332 From Michael S. Gazzaniga, The bisected brain. Copyright � 1970 by Meredith Corporation. Reprinted by permission of Appleton-Century-Crofts, Educational Diyision, Meredith Corporation. Str. ... 478, 483 From B. Spock, Baby and child care. New York: Pocket Books, inc. Copyright � 1945, 1946, 1957, 1968 By Benjamin Spock, M. D. Reprinted by permission of Pocket Books, a division of Simon and Schuster, Inc. Str. ... 527 From the book Now we are six by A. A. Milne. Copyright 1927 by E. P. Dutton, Inc. Renewal � 1955 by A. A. Milne. Published by E. P. Dutton & Co., Inc. and Methuen & Co., Ltd., and used with their permission. Str. ... 559 From S. Milgram, Behavioral study of obedience, Journal of Abnormal and Social Psychology, 1963,67, 371-378, Copyright 1963 by the American Psychological Association and reproduced by permission: Str. ... 561 From S. Milgram, Some conditions obedience and disobedience to authority. Human Relations, 1965, 18, 57-75. Reprinted by permission of Plenum Publishing Corp. 25 Uwagi dla Czytelnika Ci�gle jeszcze �wiadomo�� ludzka stanowi dla nas zagadk�. Potrafimy ju� jednak stawia� w�a�ciwe pytania. Ksi��ka ta wprowadza Czytelnika w metody badania czynno�ci psychicznych cz�owieka, przy czym g��wny nacisk po�o�ony zosta� nie na to, co ju� znane, i nie na to, co jeszcze nie zosta�o poznane, lecz na sposoby dochodzenia do tego poznania. Na kolejnych stronach tej ksi��ki pr�bowali�my budowa� modele charakteryzuj�ce istot� opisywanych zjawisk. Stosuj�c modele mo�emy odkrywa� zasady le��ce u podstaw teoretycznego wyja�nienia tego czy innego zjawiska i ujawni� zarazem zalety i niedostatki teorii. Modele, jakimi pos�ugujemy si� w ksi��ce, nie mog�, oczywi�cie, ukaza� proces�w my�lowych cz�owieka w ca�ej ich z�o�ono�ci i precyzji, pomagaj� jednak wy�oni� najistotniejsze elementy badanego problemu, odsuwaj�c to, co nie jest istotne. Zreszt� w fazie pocz�tkowej modele z konieczno�ci s� proste: nale�y pami�ta� o tym, �e cz�owiek dopiero zaczyna zbli�a� si� do poznawania w�asnej psychiki. W pierwszych siedmiu rozdzia�ach ksi��ki rozpatrujemy wybrane zagadnienia zwi�zane z percepcj� i wyja�niamy, jak powinien funkcjonowa� system, kt�ry posiada�by w�a�ciwo�ci percepcji ludzkiej. Rozwa�ywszy kilka problem�w teoretycznych, przejdziemy nast�pnie do szczeg�owej analizy niekt�rych rzeczywistych mechanizm�w fizjologicznych. W szczeg�lno�ci zajmiemy si� budow� po��cze� nerwowych b�d�cych pod�o�em wielu podstawowych operacji przy rozpoznawaniu obraz�w. Po prze�ledzeniu g��wnych w�a�ciwo�ci po��cze� nerwowych, jak te� system�w wzrokowego i s�uchowego, ponownie wr�cimy do og�lnych zagadnie� percepcji i poka�emy, �e nasza wiedza o fizjologicznych mechanizmach percepcji jest niewystarczaj�ca, aby zbudowa� pe�ny obraz wyja�niaj�cy to zjawisko; szereg bardzo istotnych problem�w psychologicznych do tej pory pozostaje nierozwi�zanych. Od percepcji i rozpoznawania obraz�w przejdziemy do pami�ci; problem ten omawiamy w rozdzia�ach 8-11. Pami�� odgrywa nadzwyczaj wa�n� rol� w dzia�alno�ci intelektualnej cz�owieka, dlatego te� jej istota i funkcje wymagaj� wnikliwej analizy. Analizujemy procesy intelektualne cz�owieka, koncentruj�c si� na w�a�ciwo�ciach pami�ci. W rozdziale 8 omawiamy nerwowe mechanizmy pami�ci, jak r�wnie� to, co jest wiadome o jej pod�o�u fizjologicznym oraz o dysfunkcjach pami�ci wywo�anych przez r�ne zaburzenia proces�w fizjologicznych. W rozdziale 9 podajemy przegl�d bada� nad pami�ci� kr�tkotrwa�� z uwag�, analizuj�c odtw�rcze w�a�ciwo�ci pami�ci kr�tkotrwa�ej i jej rol� w wybranych rodzajach dzia�a� ludzkich. W kolejnych rozdzia�ach 10 i 11 omawiamy jeden z prawdopodobnych modeli przechowywania informacji w pami�ci d�ugotrwa�ej. Obszar ten ci�gle jeszcze nie spenetrowany, 26 rzadko by� badany, a poznanie tej dziedziny jest niezb�dne do zrozumienia wy�szych czynno�ci psychicznych cz�owieka. W nast�pnych rozdzia�ach prezentowany model pami�ci zajmuje g��wne miejsce. Ostatnia cz�� ksi��ki (rozdzia�y 12-17) po�wi�cona jest analizie proces�w poznawczych. W rozdziale 12 staramy si� przedstawi� badania nad j�zykiem jako �rodkiem komunikowania si� ludzi. Porozumiewanie si� ludzi mi�dzy sob� wydaje si� podstawowym warunkiem powstania j�zyka u cz�owieka. Wychodz�c z tego punktu widzenia, wyja�niamy rozw�j mowy dziecka. Rozdzia� 13 dotyczy mechanizm�w uczenia si� oraz stadi�w rozwoju inteligencji dziecka, poczynaj�c od jego narodzin, a ko�cz�c na okresie dojrzewania. W rozdzia�ach 14-16 poddajemy analizie czynno�ci intelektualne doros�ego cz�owieka, przy czym szczeg�lnie zajmujemy si� analiz� rozwi�zywania problem�w i procesami decyzyjnymi oraz spo�ecznym kontekstem decyzji podejmowanych przez ludzi. W rozdziale ostatnim rozpatrujemy zagadnienia dotycz�ce motywacji i emocji. Czyni�c to wracamy do pewnych kwestii podnoszonych w rozdzia�ach 1 i 3. Wychodz�c od prototypowego modelu systemu motywacji, poszukujemy sposobu, w jaki stany chemiczne i biologiczne cia�a, wsp�dzia�aj�c z procesami poznawczymi, reguluj� emocje i zachowanie cz�owieka. Rozdzia�y 1-17 sk�adaj� si� na pe�ny tekst ksi��ki, uzupe�niaj�ce go Dodatki przynosz� obszerny materia� dotycz�cy technik. W Dodatku A przedstawiony jest skr�towo problem pomiaru w psychologii, zwr�cono tak�e uwag� na procedury oceniania wprowadzaj�c pewne proste zadania. W Dodatku B przedstawione s� zagadnienia dotycz�ce podejmowania decyzji, zawiera on r�wnie� wprowadzenie w wa�n� technik� tzw. charakterystyk funkcjonowania. Literatura naukowa stanowi podstaw� danej dziedziny nauki. Wprowadzamy j� zar�wno w tek�cie, jak i w spisie bibliografii na ko�cu ksi��ki, stanowi�cym przewodnik dla tych czytelnik�w, kt�rzy pragn� pozna� dane zagadnienie bardziej szczeg�owo. Podane tam �r�d�a mog� prowadzi� do bardziej specyficznych (i zwykle trudniejszych) lektur. Cz�sto cytujemy prace, kt�re w toku naszych studi�w nad danym tematem wyda�y si� nam interesuj�ce, cho� nie maj� one bezpo�redniego zwi�zku z materia�em prezentowanym w danym rozdziale. Informacje o tym, jak szuka� dodatkowych pozycji, podajemy w paragrafie �Wskaz�wki bibliograficzne" (s.667). Pe�n� informacj� bibliograficzn� o ka�dej cytowanej pozycji zawiera �Bibliografia" zamieszczona na s. 671. 1. Spostrzeganie INTERPRETACJA PRZEKAZ�W SENSORYCZNYCH Dopasowywanie do wzorca ROZPOZNAWANIE OBRAZ�W Organizowanie niepe�nych obraz�w Obrazy konkurencyjne ORGANIZOWANIE INFORMACJI S�UCHOWEJ Obrazy pozbawione znaczenia Naginanie danych sensorycznych do przyj�tej interpretacji ZNACZENIE REGU� Spostrzeganie przestrzeni Niemo�liwe organizacje figur Znaczenie kontekstu ANALIZA CECH Zatrzymywanie obrazu Efekty nast�pcze Efekty nast�pcze ruchu JAK UZYSKA� EFEKTY NAST�PCZE RUCHU? Efekty nast�pcze barwy Wyja�nienie efekt�w nast�pczych Adaptacja do barwy uzale�niona od kierunku SPOSTRZEGANIE BEZ WYODR�BNIANIA CECH ,,Widzenie sk�rne" 29 Celem naszym jest zrozumienie mechanizm�w spostrzegania. Zadanie to polega na ujawnieniu proces�w psychologicznych, bior�cych udzia� w spostrzeganiu, oraz na zorientowaniu si� na tyle, na ile jest to mo�liwe, w systemie po��cze� nerwowych. Problem�w jest tu wiele. Na przyk�ad, w czasie czytania znak�w drukarskich zape�niaj�cych stronic� tekstu szybko i bez widocznego wysi�ku przek�adamy w my�li symbole wzrokowe na sensowne zdania. Podobnie mow� ludzk� odbieramy od razu jako sensowne s�owa, a niejako mieszanin� d�wi�k�w, kt�re nale�y jako� uporz�dkowa�, aby nada� im dopiero okre�lony sens. Cz�owiek, id�c ulic�, szybko i bez wysi�ku poznaje otaczaj�ce go przedmioty. Je�eli z lewej strony rozlegnie si� d�wi�k, to z tej strony s�yszy go. Po doj�ciu do brzegu chodnika, w odpowiedniej chwili wst�puje na� lub schodzi ze�. Bior�c o��wek do r�ki, nie zastanawia si� w spos�b �wiadomy ani nad tym, jakie cechy odr�niaj� o��wek od innych przedmiot�w, ani nad tym, jak nale�y kierowa� ruchami r�ki i d�oni, aby go uchwyci�, ani te� nad tym, jak nale�y umie�ci� o��wek w r�ku, aby m�c nim si� pos�ugiwa�. 29 INTERPRETACJA PRZEKAZ�W SENSORYCZNYCH Zajmuj�c si� spostrzeganiem zaczniemy od analizy rozpoznawania uk�ad�w bod�cowych. W jaki spos�b sygna�y p�yn�ce z zewn�trz i oddzia�uj�ce na narz�dy zmys�owe przekszta�caj� si� w maj�ce sens doznania sensoryczne? Zwykle rozpoznajemy otaczaj�ce nas przedmioty i zdarzenia na poz�r tak �atwo i szybko, i� nasuwa si� przypuszczenie, �e zwi�zane z rozpoznawaniem operacje r�wnie� s� proste i bezpo�rednie. Do�wiadczenia in�ynier�w wskazuj� jednak, �e pogl�d taki daleko odbiega od prawdy. Nie skonstruowano takich maszyn, kt�re by�yby zdolne do rozpoznawania symboli i d�wi�k�w wyst�puj�cych w otaczaj�cym nas �rodowisku. Wielokrotnie ponawiane pr�by skonstruowania maszyn zdolnych do rozpoznawania obraz�w da�y rezultaty znacznie odbiegaj�ce od mo�liwo�ci, jakie maj� w tym zakresie narz�dy percepcyjne najbardziej prymitywnych organizm�w zwierz�cych. Zaczniemy od zbadania, dlaczego zadanie to jest a� tak trudne. Dopasowywanie do wzorca Dopasowywanie do wzorca to najprostszy z mo�liwych sposob�w klasyfikacji i rozpoznawania obraz�w. Aby m�c pos�ugiwa� si� t� metod�, konieczna jest okre�lona reprezentacja-wzorzec dla ka�dego obrazu, podlegaj�cego rozpoznaniu. Rozpoznawanie dokonuje si� w drodze dopasowywania sygna�u p�yn�cego z zewn�trz do wzorca wewn�trznego. Odnalezienie wzorca, kt�ry lepiej od innych odpowiada sygna�owi, prowadzi do zidentyfikowania tego ostatniego. Popatrzmy, jak dzia�a taki system przy odbieraniu sygna��w wzrokowych. Za��my, �e zadanie polega na rozpoznawaniu liter alfabetu. Dla naszych potrzeb mo�na przyj��, 30 �e obraz prezentowanej litery pada na wewn�trzn� powierzchni� oka, na jej siatk�wk�. Siatk�wka sk�ada si� z wielu setek tysi�cy �wiat�oczu�ych kom�rek nerwowych, zwanych receptorami. Dzia�anie tych receptor�w om�wimy p�niej, teraz zajmiemy si� tym, jak musz� by� one ze sob� po��czone, aby rozpoznawanie liter alfabetu by�o mo�liwe. Podczas prezentacji litery A na siatk�wce oka ulega pobudzeniu uk�ad receptor�w (rys. 1-1). Gdyby�my po��czyli wszystkie te pobudzone receptory z jedn� kom�rk� detekcyjn�, otrzymaliby�my wzorzec kom�rek receptorycznych, specyficznie przystosowanych do wykrywania wyst�pie� litery A. Taki mo�liwy wzorzec dla A przedstawiony jest na rysunku 1-2. Je�eli uk�ad �wiate� rozk�ada si� na siatk�wce tak, �e pobudza tylko �w okre�lony zbi�r receptor�w, �detektor litery A" zaczyna intensywnie reagowa� (rys. 1-3). Inny zesp� receptor�w stanowi wzorzec dla litery L (rys. 1-4), jeszcze inny dla litery N; w ten spos�b mo�na zbudowa� wzorzec dla rozpoznawania dowolnego obrazu. 33 Takie dopasowywanie do wzorca mo�na przyj�� za najprostszy schemat rozpoznawania obraz�w. Zauwa�my, �e schemat ten ma jedn� specyficzn� w�a�ciwo��: uk�ad nap�ywaj�cych sygna��w dopasowywany jest do wszystkich mo�liwych wzorc�w r�wnocze�nie, odpada konieczno�� �mudnego kolejnego sprawdzania wszystkich istniej�cych wzorc�w w poszukiwaniu najbardziej odpowiedniego. Pobudzeniu ulegaj� jednocze�nie wszystkie mo�liwe wzorce i ten z nich, kt�ry reaguje na dany uk�ad silniej ni� inne, to poszukiwany, w�a�ciwy wzorzec. Jednak�e ten prosty schemat nie nadaje si� zbytnio jako model rozpoznawania obraz�w przez cz�owieka. Wystarczy spojrze� na rysunki 1-5a, 1-5b, 1-5c [litera A nie pokrywa si� z wzorcem], aby zrozumie�, co zajdzie, je�eli litera b�dzie lekko pochylona albo rozmiary jej oka�� si� troch� mniejsze (lub wi�ksze) od wzorcowych. Przedstawiony tu system rozpoznawania okazuje si� ma�o przydatny, je�eli nie zawiera odpowiedniego wzorca dla danego obrazu. Mo�na jednak znale�� r�ne sposoby udoskonalenia rozpatrywanego schematu rozpoznawania przez por�wnywanie z wzorcem. Mo�na np. zwi�kszy� ilo�� wzorc�w, przewidziawszy wszystkie mo�liwe warianty wielko�ci oraz wszystkie mo�liwe nachylenia liter (rys. 1-6). Inny spos�b podej�cia wymaga wcze�niejszego procesu przekszta�cania liter na jaki� standardowy format zanim nast�pi proces por�wnywania z wzorcem. Wiele program�w dla maszyn licz�cych i urz�dze� pos�uguj�cych si� technik� por�wnywania z wzorcem w celu rozpoznania uk�ad�w sygna��w przewiduje wcze�niejsze przekszta�cenie tych sygna��w. W tym celu zanim rozpocznie si� proces rozpoznawania litery obraca si� j� tak, aby jej d�u�sza o� znalaz�a si� w po�o�eniu pionowym. Nast�pnie za pomoc� skalowania rozmiary jej. zostaj� sprowadzone do wcze�niej ustalonych wielko�ci. 34 I dopiero w�wczas tak przekszta�cony sygna� jest por�wnywany ze standardowym zbiorem wzorc�w (rys. 1-7). Najprostszy przyk�ad praktycznego wykorzystania systemu por�wnywania z wzorcem (kt�ry zreszt� do�� wyra�nie pokazuje pewne s�abo�ci tego systemu)-to sortowanie czek�w bankowych. Na dole ka�dego czeku numer seryjny i numer konta wydrukowane s� specjalnymi czcionkami (rys. 1-8), kt�re mog� by� odczytane zar�wno przez cz�owieka, jaki przez bankowy komputer. Maszyna �czyta" cyfry prze�wietlaj�c kopert�, to znaczy odbiera ona rozk�ad �wiat�a w wyznaczonym polu. System elektroniczny, zawieraj�cy wzorcowe rozk�ady odbicia �wiat�a, odpowiadaj�ce ka�dej z dziesi�ciu mo�liwych cyfr, pozwala na rozpoznanie danej cyfry i w ten spos�b r�wnie� ca�ego kodu bankowego. Zwr��cie uwag� na kszta�ty cyfr (rys. 1-8) [Brak zaokr�gle�, tylko proste odcinki, niekt�re pogrubione] Podczas opracowywania metod prezentacji cyfr ca�y wysi�ek skierowano na to, aby by�y one najmniej podobne do siebie; �klatki" dla cyfr wyra�nie zaznaczono, a to dlatego, �eby uk�ad, rozmiar, kszta�t ka�dej z cyfr by� narzucony jednoznacznie, w przeciwnym bowiem razie urz�dzenie odczytuj�ce czeki myli�oby si�. Por�wnywanie z wzorcem to najprostsza, ale zarazem najbardziej zawodna metoda rozpoznawania. Wydaje si� ma�o prawdopodobne, aby rozpoznawanie obraz�w przez cz�owieka pos�ugiwa�o si� tym mechanizmem. Wielka r�norodno�� obraz�w, z jakimi styka si� cz�owiek, stwarza olbrzymie trudno�ci dla tego schematu. Mo�na by sobie w zasadzie z tymi trudno�ciami poradzi�, ale w�wczas ka�dy nowy przypadek nale�a�oby rozpatrywa� oddzielnie, co uczyni�oby system nadzwyczaj z�o�onym i ma�o elastycznym. W dodatku schemat por�wnywania z wzorcem nie przewiduje rozpoznawania nowych wariant�w uk�ad�w, dla kt�rych nie ma wzorc�w. A cz�owiek potrafi to robi�. Wynika z tego jasno, �e zdolno�� cz�owieka do rozpoznawania obraz�w oparta jest na jakim� innym, bardziej pewnym i elastycznym systemie ni� por�wnywanie z wzorcem. ROZPOZNAWANIE OBRAZ�W Nieprzydatna okaza�a si� analiza za pomoc� por�wnywania z wzorcem. Nie ma potrzeby przeprowadzania dodatkowych eksperyment�w, aby si� o tym przekona�, wystarczy prosta logika. Jakie s� zatem alternatywy? Nale�y najpierw prze�ledzi� zjawiska spostrzegania. Otaczaj�ce nas przedmioty nie zawsze wydaj� si� nam takimi, jakimi s� w rzeczywisto�ci. Nie zawsze widzimy i s�yszymy to, co w istocie zachodzi. System spostrzegania pope�nia cz�sto omy�ki. Czasem b��dy te polegaj� na z�udzeniach, kiedy indziej powstaj� w efekcie d�ugotrwa�ej stymulacji, po kt�rej system spostrzegania musi przyj�� do siebie, lub s� wynikiem braku czasu na interpretacj� przedstawionego mu obrazu. Wszystkie te zjawiska s� wa�ne dla nas, poniewa� cz�sto mechanizmy tego czy innego systemu najlepiej daje si� ods�oni� w wyniku analizy jego b��d�w i zaburze�. Trudno zdecydowa�, od czego zacz�� poszukiwania, je�eli wszystko przebiega sprawnie. Ale w momencie, kiedy odkrywamy b��dy, ich analiza mo�e by� bardzo pomocna. Z tego te� wzgl�du zaczniemy od prze�ledzenia kilku zjawisk z dziedziny spostrzegania w celu poznania podstawowych zasad, jakie uda�o si� z nich wyprowadzi�. Zaczniemy przede wszystkim od zbadania, jak s� interpretowane informacje sensoryczne. Proces interpretacji mo�emy uczyni� w pe�ni �wiadomym, je�eli zastosujemy specjalne tricki: po pierwsze, usuwaj�c pewne elementy obrazu czynimy jego interpretacj� trudn� (je�li nie niemo�liw�). Po drugie, stworzymy mo�liwo�� konkurencyjnej organizacji obrazu przez dostarczenie kilku sprzecznych interpretacji tego samego obrazu. Po trzecie, poka�emy obrazy pozbawione znaczenia, aby zobaczy�, jaki wp�yw na proces interpretacji wywiera uprzednie do�wiadczenie. 36 Organizowanie niepe�nych obraz�w Zazwyczaj interpretacja przekaz�w sensorycznych przebiega tak szybko i automatycznie, �e rzadko zdajemy sobie spraw�, jakie to skomplikowane zadanie. W celu ujawnienia uwik�anych tu mechanizm�w, musimy zwolni� przebieg tego procesu. Jeden spos�b takiego zwolnienia polega na ograniczeniu dost�pnej informacji wzrokowej. Obserwuj�c rysunek 1-9,[na pierwszy rzut oka wida� tylko zbi�r czarnych i bia�ych plam] mo�emy te� prze�ledzi� procesy organizowania obrazu, zachodz�ce podczas interpretowania obrazu wzrokowego. Kiedy dodamy informacj�, �e mo�na na nim zobaczy� psa - dalmaty�czyka (z g�ow� skierowan� na lewo), to wystarczy raz zobaczy� psa i ju� trudno go nie dostrzec. Tak wi�c wiedza na temat tego, co przedstawia obraz, przyspiesza ca�y proces interpretacji: kiedy wiemy, czego szukamy, �atwiej jest to odnale��. 37 Obrazy konkurencyjne Obraz mo�e okaza� si� dwuznaczny wskutek braku istotnej informacji lub te� nadmiaru nieistotnych danych. Mo�e on te� by� dwuznaczny, poniewa� istnieje wiele sensownych sposob�w jego interpretowania. W takich warunkach trudno jest interpretowa� obraz na dwa r�ne sposoby r�wnocze�nie. Ilustruje to praca artysty Salvadora Dali (rys. 1-10). Tytu� obrazu: �Targ niewolnik�w wraz ze znikaj�cym popiersiem Waltera" dostarcza wskaz�wek dla alternatywnych interpretacji przedstawionej sceny. W samym centrum obrazu stoj� dwie ma�e zakonnice dotykaj�c si� ramionami. Ale przy innej organizacji percepcyjnej obrazu twarze mniszek -zamieniaj� si� w oczy Woltera, ich po��czone ramionami sylwetki w jego nos, a bia�e cz�ci ich ubioru w talii - w jego podbr�dek. W tym wypadku jeden spos�b organizowania informacji prowadzi do spostrzegania ma�ych figurek ludzkich, a drugi do spostrzegania powi�kszonego popiersia. 38 Do pewnego stopnia te dwa sposoby organizowania informacji wzrokowej wzajemnie si� wykluczaj�: trudno spostrzega� oba obrazy jednocze�nie. ORGANIZOWANIE INFORMACJI S�UCHOWEJ Tendencja do wybi�rczego wyodr�bniania i organizowania danych dostarczanych przez system sensoryczny to jedna z podstawowych cech wszystkich dozna� spostrze�eniowych. Kiedy jedna z wielu rozm�w prowadzonych obok nas zostaje wyodr�bniona, rozmowa ta staje si� figur�, a wszystkie pozosta�e d�wi�ki staj� si� t�em. Efekt ten wyst�puje szczeg�lnie wyra�nie na du�ym i gwarnym przyj�ciu, gdzie mo�liwe jest przerzucanie uwagi z jednej rozmowy na inn�. Za ka�dym razem, kiedy w �wiadomo�ci pojawia si� wyra�nie nowa rozmowa, wszystkie pozosta�e schodz� na dalszy plan. Organizowanie naszych spostrze�e� w figur� i t�o jest znane w muzyce. Kompozytorzy cz�sto podaj� dwa r�ne tematy r�wnocze�nie, wiedz�c, �e s�uchacz wybierze jeden jako g��wny. Niekt�re kompozycje napisane s� tak, i� w d�wi�ku jednego instrumentu graj�cego solo mo�na r�wnocze�nie us�ysze� dwa r�ne tematy. W takim wypadku graj�cy przechodzi na przemian od ton�w wysokich do niskich, a s�uchacz, przys�uchuj�c si� wysokim tonom, spostrzega jedn� melodi�, a przys�uchuj�c si� niskim tonom - inn�; kolejne nast�powanie po sobie ton�w wysokich i niskich mo�e by� odebrane jako dwa oddzielne ci�gi d�wi�k�w - dwa r�ne tematy muzyczne. Przyk�adem podobnej kompozycji jest fragment sol�wki dla fletu, przedstawiony na rysunku 1-11. Zauwa�cie, �e w tym wypadku kompozytor (Telemann) dok�adnie oddziela dwa tematy, zmuszaj�c wykonawc� przez ca�y czas do przechodzenia od jednego do drugiego. S�uchacz mo�e zgodnie z w�asnym wyborem �ledzi� jeden temat lub drugi. Ten temat, kt�ry przyci�ga jego uwag�, staje si� �figur�", a wszystkie pozosta�e d�wi�ki spostrzegane s� jako t�o czy akompaniament. Bogactwo odbio