Одна из самых волнующих тем — как мы познаем, как мы приобретаем знания о вещах, которые нас окружают. В этой и следующих главах мы рассмотрим, как происходит этот процесс и как знание тесно связано с зрительное восприятие и к механизмам памяти и отзыва с мысленными образами.
Введение в визуальное представление
Чтобы правильно понять долговременную зрительную память, первый вопрос, который мы должны задать себе, заключается в том, что мы понимаем под знанием. Каррутерс (1992) определяет его как информацию о мире, которая, вероятно, является правдой, в которую можно поверить и которая непротиворечива. Для когнитивной психологии знание — это информация о мире, информация, которая хранится в памяти и переходит от обыденной к формальной. Знания облегчают нам повседневную жизнь. Когда мы воспринимаем объект, мы классифицируем его, мы классифицируем его, чтобы идентифицировать, и мы включаем его в группу вещей, которые имеют общие ключевые характеристики.
Как только воспринимаемый объект присваивается категории, становится доступным дальнейшее понимание этой категории. Суть категоризации состоит в том, чтобы сделать выводы, т. е. иметь возможность получить информацию, которая явно не содержится в отдельном члене категории, но которая может быть получена благодаря знанию характеристик группы или групп для которым оно принадлежит.
Воспоминания и выступления
Знание основано на представлениях. Представление – это физическое состояние, образ предмета, события или понятия. Представление также может передавать информацию о том, что оно представляет, таким образом, карта линии метро является ярким примером представления, она представляет различные линии, остановки и станции, а также содержит информацию обо всех них.
Одной из классических характеристик репрезентаций является то, что те, которые предполагают, что они должны быть построены преднамеренно для представления чего-либо, имеют характер интенциональности. Это казалось догмой, было замечено, что это не всегда так, на самом деле в большинстве случаев представление классифицируется автоматически, даже с той информацией, которую мы даже не считаем достойным запоминания. В сравнительных исследованиях было показано, что в тех случаях, когда исследование проводилось с сознательно приобретенными воспоминаниями, улучшение памяти не происходило по сравнению с тем, когда память была с бессознательными элементами (Hyde and Jenkins, 1969).
Из всего этого следует, что хотя в репрезентации и может быть определенная степень интенциональности, она не кажется столь важной, как считалось ранее. Интенциональность относится к тому факту, что мозг бессознательно намерен хранить большую часть информации, поступающей через органы чувств. Мы видим это в экспериментах по воспроизведению сцен. В ситуациях, когда мы не обращаем особого внимания, когда нас просят вспомнить что-то из этого сценария, например, была ли там красная машина, мы сначала можем этого не помнить, но мы можем вызывать последовательность, почти кадр за кадром и в каждом из них они, как кто-то, глядя на фотографию, смотрят, была ли там красная машина. Во многих случаях мы можем обнаружить вещи, которые, как мы думали, не были в нашем файле памяти.
Форматы представления
Представления могут иметь специфический модальный формат, который может использовать перцептивную и моторную системы, а также амодальные представления, основанные на чем-то внешнем.
Конкретное представление
Это образ, рамка, которую мы используем, когда вспоминаем последовательность из прошлого. Этот кадр или изображение является пространственно-временным окном, как и фотография, соответствующая определенному моменту, когда открывался затвор фотомашины и фиксировалось то, что находилось перед ней в этот конкретный момент.
Вопрос в том, действительно ли у нас в мозгу есть что-то похожее на то, что мы понимаем как образ. Опыты в лаборатории, кажется, идут в этом утвердительном направлении. В V1 записываются паттерны стимуляции, которые соответствуют спроецированному стимулу, следуя топографическому паттерну, который предлагает первую схему того, каким будет ментальный образ. Новые исследования показывают, что не только зрительная система использует образы, кажется, что двигательная и слуховая системы также работают через мысленные образы.
Анализ мысленных образов показал, что захват кадров будет не таким точным, как на фотографии, то есть сцена запоминается неравномерно, есть области, которые остаются с большей степенью детализации по сравнению с другими, которые остаются столь же завуалированными. . Этот факт отчасти объясняется вниманием, то, на что мы обращаем больше внимания, будет более подробно, а остальная часть сцены будет храниться с меньшим количеством информации. Наряду с вниманием важную роль играет интерпретация. Мы знаем, что в зависимости от того, что мы интерпретируем, строится образ с разными характеристиками. У нас есть пример в иллюзорном образе утки и кролика ятроу, в зависимости от того, с какой стороны мы на него смотрим, появляется то или иное животное, но мы выбираем сторону зрения исходя из того, что нам наиболее знакомо, мы интерпретируйте его как утку или как кролика.
Другой формат представления конкретной модальности, отличный от предыдущего, определяется характеристика запись. Эти виды представлений несколько более «сложны», чем фреймовая модель, они основаны на категоризации значимых сущностей, понимании последними предмета или события, играющего важную роль в выживании живого организма или в стремление к конкретным целям. Пиксели или световые точки, которые в итоге дают изображение, больше не анализируются, теперь используются специфические паттерны, например, для лягушки базовым паттерном является насекомое. Лягушка должна обнаруживать насекомое по его форме, типу полета и т. д., по собственному рисунку насекомого, она больше не останавливается для анализа каждой точки насекомого, а скорее набор точек, которые, сгруппированные вместе, составляют определенный узор, в данном случае узор насекомых.
Это так, потому что многочисленные исследования показали наличие нейронов, которые реагируют на определенные специфические паттерны, за исключением того, что для каждого паттерна существует не один нейрон, а их набор, сгруппированная популяция нейронов, которые сотрудничают в обнаружении определенных паттернов. определенный шаблон, это делает механизм обнаружения более сложным и эффективным. Мы также знаем, что эти популяции нейронов могут меняться со временем, адаптируясь к изменениям стимула или в результате опыта. Они представляют собой не замкнутый цикл, а эволюционный и изменяющийся, это адаптивный процесс.
амодальные символы
Специфические модальные представления коренятся в перцептивной и двигательной системах мозга и, следовательно, перцептивно связаны с объектами, которые они представляют.Вопрос в том, возможно ли существование амодальных представлений не реальных объектов, а произвольных и абстрактных символов. Последние исследования говорят о том, что это так, но это до сих пор не совсем ясно.
Амодальные символы будут интегрированы в изображение, рамку и символы в качестве описаний или объяснений того, что объединяет изображение. Их действие будет вне зрительной системы, и они будут использоваться в языке или в других задачах, которые не связаны со зрением как таковым.
Немодальные символы составляют три типа представлений: фреймы, семантические сети и списки свойств. Немодальные символы дополняют изображения в том смысле, что они осмысленно классифицируют области изображения, помогая процессу интерпретации, продолжая этот процесс, который начался с детекторов признаков.
Амодальные символы хорошо работают в компьютерах, но не так ясно, насколько хорошо они могут работать в биологических системах, по этой причине появилась новая альтернатива, «Статистическая модель нейронных сетей», где статистические паттерны ближе к набору нейронов, которые включаются и выключаются, и которые более гибки, когда дело доходит до представления внешней среды.
Последовательная модель представления и моделирования
Феномен репрезентации будет следовать поэтапному процессу. На первом этапе мозг создает несколько фрагментированный зрительный образ сцены, в основном в затылочной области. По мере создания этого изображения системы обнаружения признаков в определенных областях затылочной, височной и теменной долей будут извлекать из него важные признаки. Наконец, в височных долях будет активирована статистическая модель, сначала для представления информации об изображении и ранее извлеченных функциях, а затем для связывания всей этой информации.
Поскольку нейроны, представляющие статистический паттерн, являются ассоциативными, нейроны, активируемые изображением, наряду с нейронами, активируемыми анализом признаков, все связаны с нейронами, представляющими статистические паттерны. В совокупности эта последовательность шагов обработки создает многоуровневое представление сцены.
С помощью этой последовательной модели можно перематывать информацию назад, что называется симуляцией. Это процесс, который запускается стимулами, такими как слово или что-то, что напоминает нам об определенной последовательности, затем запускается процесс симуляции, память об этой сцене, активируется статистическая модель сохраненной информации, которая позволяет нам реконструировать исходной сцены, это нисходящий процесс, в отличие от того, когда последовательность действительно имела место, которая шла снизу вверх, что позволяет объяснить память и мысленные образы прошлых событий.
От представления к знанию
Мы знаем, что знание структурировано вокруг категорий и что представления являются основой знания о категории. знания по категориям она вырабатывается, во-первых, из установления представлений об отдельных членах категории и, во-вторых, из интеграции этих представлений.
Когда обнаруживается новый член категории, активируются соответствующие идеи из этой общей категории, предоставляя множество полезной информации для работы с этой новой сущностью. Мы не действуем так, как если бы мы делали фотографию, которая всегда была первой, когда мы фотографировали это, предыдущий опыт, знания позволяют нам действовать по-другому, позволяют нам «выводить» многие вещи и, поскольку наше знание категорий содержит различные типы информации, которая значительно выходит за рамки того, что находится непосредственно перед нашими глазами, мы можем сделать много полезных выводов, которые, в свою очередь, позволяют выполнять различные интеллектуальные функции.
Структура знаний по категориям
Простейшими структурами, содержащими знания о категориях, являются воспоминания отдельных членов категории, они известны как экземпляры. Когда мы впервые видим собаку и нам говорят ее породу, память о собаке сохраняется вместе с названием ее породы. По мере того, как мы будем видеть больше собак этой породы, информация о характеристиках этого типа собак будет храниться вместе с названием ее породы.
Со временем из этих экземпляров категории создается набор воспоминаний, и все они интегрируются в соответствующее хранилище памяти. Образцы категории принадлежат к этой категории в силу наличия определенных характеристик, то есть они следуют «правилу» классификации. Признано, плод разнообразного опыта, что для классификации и запоминания важны как правило, так и образец категории.
Образцы предлагают ссылку для прямого сравнения, и правило является строгим требованием в отношении свойств, которые должны принадлежать к категории.
Наряду с экземплярами и правилами существует еще один способ суммировать категорию членов, прототипы, где вы указываете, какие свойства с наибольшей вероятностью появятся в этой категории.
В любом процессе обучения свойства накапливаются в условиях относительной изоляции. Однако все больше и больше исследователей считают, что свойства в целом активируют «базу знаний» в памяти, которая определяет, как возникают свойства, почему они важны и как они связаны друг с другом. Вместо того, чтобы обрабатываться в вакууме, свойства обрабатываются в течение ampконтекст связанных подтверждений.
Со временем информация, связанная с категорией, будет ampвмешиваться, так что наступает время, которое может быть очень ampлия Это привело к обнаружению того, что не вся эта информация активируется при доступе к категории, а своевременная информация предпочтительно активируется в текущем контексте. Это то, что мы знаем как динамическое представление, которое относится к способности когнитивной системы создавать множество различных представлений категории и обращаться к ним, каждое из которых подчеркивает знание категории, которая больше всего интересует нас в данный конкретный момент.
Доминирование категории
Создается впечатление, что мы создаем категории, представляющие типы вещей в мире, то, что философы называют онтологическими типами, с неким универсальным характером, то есть это категории, которые знает любой человек, независимо от его культуры.
Внутри каждой области знания, категории, находится множество более конкретных категорий. К категории живых существ относятся млекопитающие, к свойствам относятся зеленый, синий и т. д.
Важен вопрос, хранятся ли знания разных категорий в разных областях мозга или, наоборот, в едином хранилище. Ответ не полностью решен, но похоже, что знания о категориях распределяются по модально-специфическим системам, которые их обрабатывают. При черепно-мозговой травме чаще всего больной лишается не одной категории, а нескольких. Способность распознавать пищу может быть потеряна вместе со способностью распознавать живые существа. Потеря узнавания фруктов и овощей часто связана.
В настоящее время ведется поиск элементов, общих для потерь, проявляемых пациентами, поэтому потеря живых существ обычно связана с элементами зрения, такими как движение, цвет и т. д. С помощью нейровизуализации также было замечено, что в зависимости от категории, которую обрабатывает человек, активируются определенные области мозга. Если мы представляем артефакты, такие как самодельные инструменты, отвертки, молотки и т. д., в большей степени, чем зрительные области, активируются двигательные области.
Все эти данные указывают на то, что расположение категорий распределено по всему мозгу. Кажется, что категории представлены не изолированно, а в различных структурах, которые связывают связанные категории, такие как таксономия, которая работает путем вложения подгрупп в категории более высокого порядка, такие как отвертки подгруппы, которая вложена в инструменты категории.
В следующей главе мы продолжим разговор о знаниях и памяти, о кодировании и извлечении информации. долгосрочная память.
