ВВЕДЕНИЕ В КОГНИТИВНУЮ НАУКУ 2007/2008

Исследования внимания в контексте когнитивной науки

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

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

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

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

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

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)

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

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?

Исследования внимания в контексте когнитивной науки

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

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

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

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

Модификация методики подсказки в лингвистическом эксперименте

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.

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)

Исследования внимания в контексте когнитивной науки

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

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)

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

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

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

Асимметрия зрительного поиска

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

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)

Внимание и искусственный интеллект: робототехника

VOCUS Симоны Фринтроп (2005) Входное изображение Карты признаков

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

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

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

Исследования внимания в контексте когнитивной науки

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

«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».

«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

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

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

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

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

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