Мысленные образы. Когнитивный подход - Джон Ричардсон

Результаты экспериментов с мысленным сканированием, которые были описаны выше, показывают, что пространственные отношения между объектами в структуре образа соответствуют отношениям между этими объектами в физическом пространстве. Далее необходимо выяснить, соответствуют ли способы манипуляции представленными объектами тем способам, посредством которых можно манипулировать реальными физическими объектами.

Как отмечалось выше, некоторые тесты на пространственную способность включают процесс мысленного вращения, который был детально изучен Шепардом и Метцлер (Shepard and Metzler,1971). Они предъявляли испытуемым выполненные на компьютере рисунки с различными перспективными планами объемных объектов, сконструированных путем соединения 10 одинаковых кубиков (см. рис. 3.1). Предъявляли пары рисунков, изображавшие: а) один и тот же объект, видимый в разных ориентациях в двухмерном пространстве; б) один и тот же объект, видимый в разных перспективах в трехмерном пространстве; в) объект и его зеркальное отображение.

Шепард и Метцлер обнаружили, что время, необходимое для сравнения различных ракурсов одного и того же объекта, прямо пропорционально углу между этими ракурсами (угол изменялся от 0 до 180 градусов), и что нет существенной разницы между объектами, расположенными в плоскости рисунка, и объектами, развернутыми в глубину. Отсюда следует, что испытуемые мысленно поворачивали трехмерные репрезентации одного или обоих объектов с постоянной скоростью до тех пор, пока объекты не занимали сходную ориентацию в пространстве (когда становилось уже наглядно видно, одинаковые эти объекты или разные). Все испытуемые утверждали, что использовали образы для выполнения этого мысленного вращения.

Рис. 3.1. Примеры пар перспективных объемных рисунков, предъявляемых испытуемым:

a – пара идентичных объектов, один из которых повернут относительно другого на 80 градусов в плоскости рисунка; b– пара идентичных объектов, один из которых повернут относительно другого на 80 градусов в глубину; c – пара различных объектов, совпадения которых нельзя добиться при любом повороте. (Shepard and Metzler, 1971)

Возникает вопрос, будут ли испытуемые действовать аналогичным образом, если им надо выполнить целую последовательность таких манипуляций. Шепард и Фенг (Shepard and Feng, 1972) искали ответ на этот вопрос в экспериментах с предъявлением изображений, состоящих из шести соединенных между собой квадратов, представляющих собой развертку граней бумажного куба на плоской поверхности. Испытуемым предлагали определить, встретятся ли две стрелки, нарисованные на краях разных квадратов, если эти квадраты опять собрать в куб. На рис. 3.2 показано несколько подобных задач; на каждом изображении темный квадрат обозначает фиксированное основание куба. В половине случаев стимулы относились к категории «совпадение», то есть две стрелки должны были встретиться (как в случае «a»); другая половина относилась к категории «несовпадение», то есть стрелки не могли встретиться (как в случае «b»). Идея этого эксперимента также основана на заданиях из тестов на пространственную способность.

И в этом эксперименте все испытуемые снова сообщали, что для выполнения задания они использовали образы: «Некоторые испытуемые описывали свои образные переживания как преимущественно зрительные; другие говорили о сильном кинестетическом компоненте, добавлявшемся при представлении того, как они собирают куб своими руками» (Shepard and Feng, 1972, р. 242). Первичный анализ результатов показал, что время ответа для случая «совпадение» зависело от количества сгибов, которые необходимо сделать для совмещения стрелок при выполнении этого задания на реальном кубе. Например, фигура «c» на рис. 3.2. требует пяти отдельных сгибов и выполнение этого задания занимает больше времени. Шепард и Фенг утверждали, что даже в простейшем случае «d», когда стрелки уже встретились, тем не менее нужно сделать один сгиб, чтобы расположить квадраты под углом 90 градусов.

Тщательный анализ данных выявил, однако, что время ответа в большей степени зависит от общего числа квадратов, включенных в выполнение каждого сгиба. Действительно, испытуемые отвечали медленнее, даже если дополнительные квадраты не имели прямого отношения к соединению стрелок, а просто придавали структуре «лишний вес» (как в случае «e» на рис. 3.2.). Шепард и Фенг предположили, что этот факт свидетельствует против гипотезы о том, что испытуемые выполняли задание с помощью каких-то вербальных умозаключений, поскольку это должно было привести к игнорированию избыточной информации. Наконец, время ответов уменьшалось, если стрелки стояли на противоположных концах прямой полосы из четырех квадратов, которую можно было «свернуть» одним движением, не делая четырех отдельных сгибов (как в случае «f»).

Рис. 3.2. «Сгибание в уме»: шесть иллюстративных задач. (Shepard and Feng, 1972)

Купер и Шепард (Cooper and Shepard, 1973) разработали более сложное задание, в котором испытуемые должны были решить, предъявлено ли им обычное изображение буквы или цифры или их зеркальное отображение. В каждой пробе испытуемого просили создать мысленный образ определенного символа в одном из шести возможных ракурсов; затем предъявляли символ, который находился в том же или в одном из других пяти ракурсов. Было показано, что время реакции увеличивается с увеличением разницы между предполагаемым и реальным ракурсом символа. На основании этих результатов Купер и Шепард сделали вывод, что испытуемые вращали свои зрительные образы с постоянной скоростью до тех пор, пока они не оказывались в том же ракурсе, что и тестовый символ. Эта гипотеза нашла свое подтверждение и в самоотчетах испытуемых о том, как образы помогали им в решении предъявленных задач.

Таким образом, эти экспериментальные данные позволяют утверждать, что способы манипулирования воображаемыми (представляемыми) объектами аналогичны тем, которые применяются при манипулировании физическими объектами (см. Shepard, 1978). Финке охарактеризовал это свойство мысленных образов как «принцип трансформационной эквивалентности»:

Воображаемые и реальные манипуляции имеют сходные динамические характеристики и подчиняются одним и тем же законам движения. (Finke, 1989, р. 93)

Мысленные сравнения

Несколько иная экспериментальная парадигма была разработана для оценки вклада образов и других ментальных репрезентаций в процесс сравнения пар объектов, представленных в символической форме (например, как их названия или как изображения).

Время реакции человека, сравнивающего два реальных объекта по какому-либо физическому признаку, например, размеру или площади, подчиняется надежной психофизической закономерности, а именно: чем больше абсолютная разница между объектами по соответствующему признаку, тем быстрее дается ответ. Мойер (Moyer, 1973) попытался ответить на вопрос, сохраняется ли эта закономерность, когда испытуемые сравнивают зрительные образы, отображающие реальные физические объекты. В частности, он предъявлял своим испытуемым названия двух животных, например, лягушка-волк, и просил определить, какое из названий принадлежит более крупному животному. Он обнаружил, что время реакции уменьшается с увеличением разницы между реальными размерами животных. На основе этих результатов Мойер предположил, что человек сначала переводит названия животных в аналоговые репрезентации, содержащие информацию об их реальном физическом размере, а уже затем сравнивает названных животных посредством «внутренней» психофизической оценочной процедуры.

На основании сходства результатов, полученных для перцептивных сравнений и символических, мысленных сравнений, можно предположить, что и когнитивная репрезентация, обеспечивающая мысленные сравнения, структурно эквивалентна перцептивному образу (как и в описанных выше экспериментах с мысленным вращением). Пэйвио (Paivio, 1975b) выдвинул более конкретное предположение, что мысленные сравнения выполняются на основе мысленных образов эталонов двух сравниваемых понятий. В предварительных исследованиях Пэйвио использовал специальные опросники для получения отчета испытуемых о стратегиях, применяемых ими при сравнении физических размеров названных объектов, и полученные результаты «указывали на повсеместное использование зрительных образов» (Paivio, 1975b, р. 637). Тем не менее, сам Пэйвио рассматривал это лишь как «второстепенное доказательство», что такой процесс был функционально активизирован (р. 646).

Полученная Мойером (Moyer, 1973) устойчивая эмпирическая зависимость между временем ответа и величиной различий между двумя названными объектами была названа эффектом символической дистанции. Пэйвио (Paivio, 1978а) разработал интересный вариант задания на мысленное сравнение. Он предлагал испытуемым сравнить показания часов по величине угла между часовой и минутной стрелками. В каком случае, например, часовая и минутная стрелка образуют меньший угол: когда время 3:55 или 10:40? (См. рис. 3.3.) Очень часто испытуемые сообщали, что для выполнения этого задания они использовали образы (сравнивая углы между стрелками на визуализированных циферблатах), и снова был получен надежный эффект символической дистанции, то есть время реакции увеличивалось при уменьшении угловых различий между стрелками.