ВВЕДЕНИЕ В КОГНИТИВНУЮ НАУКУ 2007/2008. Исследования внимания в контексте когнитивной науки. - презентация

1 ВВЕДЕНИЕ В КОГНИТИВНУЮ НАУКУ 2007/2008

2 Исследования внимания в контексте когнитивной науки

3 Исследования внимания в контексте когнитивной науки Метафоры внимания: Фильтр Прожектор Резервуар (электросеть)

4 Психология внимания и нейронаука: проблема локуса селекции Дональд Бродбент, Энн Трейсман -- модели ранней селекции Диана и Энтони Дойч, Дональд Норман -- модели поздней селекции Уильям Джонстон, Стивен Хайнц (1990) и др. -- идея множественной (гибкой) селекции

5 Какую из гипотез подтверждают данные нейрофизиологии? Нилли Лави (1995): зависимость локуса селекции от загрузки системы переработки информации Исследование обработки нерелевантной информации в зависимости от загрузки системы переработки информации со стороны поставленной задачи. Психология внимания и нейронаука: проблема локуса селекции

6 Зависимость обработки нерелевантной информации от загрузки системы переработки информации со стороны поставленной задачи Где регистрировать сигнал? Лица! Места! Движение!

7 Зависимость обработки нерелевантной информации от загрузки системы переработки информации со стороны поставленной задачи Типы задач: (1) «низкая загрузка»: зрительный анализ слова (определить, написано ли оно строчными или заглавными буквами); (2) «высокая загрузка»: анализ количества слогов в слове (необходимо его проговорить!). MOUSE

8 Зависимость обработки нерелевантной информации от загрузки системы переработки информации со стороны поставленной задачи Если загрузка влияет на отбор, то 1>3, 2 = 4 Если загрузка не влияет на отбор, то либо 1 = 2 = 3 = 4, либо (1 = 2) > (3 = 4)

9 Зависимость обработки нерелевантной информации от загрузки системы переработки информации со стороны поставленной задачи Экспериментально-психологическое подтверждение? Эффект водопада!

10 Зависимость обработки нерелевантной информации от загрузки системы переработки информации со стороны поставленной задачи Синдром одностороннего пространственного игнорирования и «угасания»: если центральная загрузка высока, помехи со стороны правой половины зрительного поля снижаются ( Lavie & Robertson, 2001 ). Нейропсихологическое следствие?

11 Исследования внимания в контексте когнитивной науки

12 Психология внимания и лингвистика: роль внимания в построении высказывания Рассел Томлин (1997) : выбор подлежащего определяется фокусом внимания

13 + * + * Методика подсказки: Майкл Познер и др. (1978)

14 Методика подсказки: Майкл Познер и др. (1978) Подсказка: центральная-периферическая верная-неверная Общее правило: верно подсказанный объект «выигрывает» в скорости обработки всегда.

15 Методика подсказки: Майкл Познер и др. (1978) «Центральная» подсказка : - выигрыш и проигрыш - полное время произвольного направления внимания мс «Периферическая» подсказка : - выигрыш без проигрыша (через 200 мс) - «торможение возврата» (через 500 мс) ВернаяНейтр.Неверная Подсказка Время реакции

16 Модификация методики подсказки в лингвистическом эксперименте

17 Внимание и языки: новая постановка проблемы лингвистической относительности Английский язык : действительный либо страдательный залог. Русский язык : как правило, только действительный залог. A boy strokes a cat.A cat is stroked by a boy. Мальчик гладит кота.

18 Внимание и языки: новая постановка проблемы лингвистической относительности Влияет ли фокус внимания на построение высказывания в русском языке? Черная рыба ест белую рыбу. [……] Черная рыба ест белую рыбу. A black fish eats a white fish.A white fish is eaten by a black fish. Значимые задержки в построении фразы, если «страдательная» рыба должна стать подлежащим (А. Мячиков, 2004)

19 Исследования внимания в контексте когнитивной науки

20 Внимание и искусственный интеллект: проблемы робототехники Симона Фринтроп и VOCUS (2005) Подробнее см.: bonn.de/~frintrop/phd.html

21 Внимание и искусственный интеллект: проблемы робототехники Практическая задача: избежать информационных перегрузок, т.е. не загружать компьютер лишними вычислениями при анализе зрительной сцены Механизм избегания перегрузок? ВНИМАНИЕ Симона Фринтроп и VOCUS (2005)

22 Внимание и искусственный интеллект: робототехника Как внимание направляется на искомый объект? Энн Трейсман : теория интеграции признаков (1980++)

23 Когда поиск осуществляется легко, а когда с трудом? Ищем БЕЛУЮ ВЕРТИКАЛЬНУЮ ЛИНИЮ

24

25

26

27

28 Зависимость скорости поиска от количества объектов Количество объектов Время реакции а б а) поиск целевого стимула, отличающегося по одному признаку б) поиск целевого стимула, заданного сочетанием признаков

29 Асимметрия зрительного поиска

30 ТЕОРИЯ ИНТЕГРАЦИИ ПРИЗНАКОВ По данным нейрофизиологии (напр., Zeki, 1978)

31 Внимание и искусственный интеллект: робототехника Факты в поддержку теории интеграции признаков: - нейрофизиологические основы анализа признаков - различия в скорости поиска по одному признаку и по сочетанию признаков - «эффект выскакивания» - зависимость скорости поиска по сочетанию признаков от количества стимулов - асимметрия зрительного поиска - «иллюзорные соединения» (ошибки связывания при отвлечении внимания)

32 Внимание и искусственный интеллект: робототехника

33 VOCUS Симоны Фринтроп (2005) Входное изображение Карты признаков

34 Построение карт признаков: механизм центр-окружение в работе ганглиозных клеток сетчатки (1960-е гг.) VOCUS Симоны Фринтроп (2005)

35 Входное изображение Карты признаков Карты наиболее заметных положений Суммарная пространственная карта Механизм поиска максимума Торможение возврата Направление внимания VOCUS Симоны Фринтроп (2005)

36 Внимание и искусственный интеллект: робототехника Симона Фринтроп и VOCUS (2005)

37 Исследования внимания в контексте когнитивной науки

38 Психология внимания, лингвистика, культурная антропология и робототехника: проблема обучения робота в естественных условиях

39 «Совместное внимание» отвлечение от прежнего фокуса внимания и следование взгляду другого; использование взгляда другого для поиска полезной информации и получения знаний; следование указательному жесту и его использование для организации внимания другого; «социальное соотнесение».

40 «Совместное внимание» Этапы развития: «экологический» «геометрический» протоимперативное указание протодекларативное указание «Каскад» нарушений психического развития: ранний детский аутизм Возможная причина: нарушение работы «зеркальных нейронов» в нижнелобной извилине Мирелла Дапретто, исследование с использованием ФМРТ, 2005 Джеймс Херфорд, 2005: гипотеза о роли «зеркальных нейронов» в освоении языка

41 «Совместное внимание» и обучение мобильных роботов: «геометрическое» поведение младенца

42 «Совместное внимание» и обучение мобильных роботов: «геометрическое» поведение младенца

43 Совместное внимание и разработка виртуальных сред От телеконференций … … к «виртуальным двойникам».

44 Мультимедийная лаборатория университета Карнеги-Меллон: к истокам когнитивной науки… Проблема переживания «присутствия» ( presence )

45 Совместное внимание и разработка виртуальных сред Дистанционное научное сотрудничество: мечты или реальность? Проблема моделирования совместного внимания в командной работе!