Если он
появится при обсуждении распознавания букв алфавита, то
он, возможно, будет воспринят как буква А, если же мы.
встретим его в такой карикатуре:
то вряд ли он нам покажется похожим на А
И он совершен
но прав"
ПРОТОТИПЫ
Контекст может помочь нам справиться с некоторыми
трудностями, присущими гипотезе эталонов, но он не позво-
ляет решить проблему полностью. Дело в том, что многие
стимулы, которые мы умеем распознавать, предстают перед
нами вне специального контекста, и тем не менее мы рас-
Глава 4
познаём их, несмотря на различия в размерах и ориентации.
В связи с этим нужно, по-видимому, иметь такую эталонную
систему, которая допускает некоторые вариации или <рас-
плывчатость> входящих в нее образов. Иными словами, рас-
познающее устройство должно хорошо работать и при нали-
чии мелких вариаций, которые могут оставаться после <очи-
стки> стимула. После введения в распознающее устройство
эталонов, допускающих вариации, система становится более
сходной с так называемой системой прототипов, или систе-
мой, основанной на схемах.
""-Схема-это просто набор правил для создания или опи-
сания прототипа, под которым мы здесь имеем в виду некую
.абстрактную фигуру, отображающую основные элементы ка-
кого-то множества стимулов. Например, прототип самолета
можно представлять себе в виде длинной трубы, к которой
прикреплены два крыла; все самолеты окажутся различными
вариантами этого прототипа. Иными словами, прототип-это
некая сущносгь, некая главная или средняя тенденция, да-
Г"Ж6, если хотите, платонова <идея>. Согласно прототипной ги-
J потезе распознавания образов, в ДП хранятся прототипы-
\J обобщенные, идеализированные образцы известного множе-
ства стимулов. Теоретически любой стимул можно закодиро-
вать в виде Трототипа в сочетании с перечнем вариаций,
_ после чего все поступающие стимулы можно сопоставлять с
прототипами, а не с эталонами, (Таким образом, концепция
..эталонов заменяется здесь концепцией прототипов). Предпо-
лагается, что наша долговременная память содержит прото-
типы всех распознаваемых нами категорий-собак, челове-
ческих лиц, букв А и т. д.,- что и позволяет нам узнавать
отдельных представителей этих категорий.
Существуют ли прототипы на самом деле? Судя по неко-
торым экспериментальным данным, на этот вопрос можно
ответить утвердительно: известны случаи формирования про-
тотипов для множеств стимулов. Например, Познер и Кил
(Posner a. Keele, 1968) провели эксперимент, в котором испы-
туемые вели себя так, как если бы у них вырабатывались
прототипы. Прежде всего Познер и Кил построили прототи-
пические образы, состоявшие из 9 точек каждый. В некото-
рых случаях эти точки располагались в виде геометрической
фигуры, например треугольника, в других-в виде буквы,
в третьих-случайным образом. Затем, несколько сдвигая
некоторые точки, экспериментаторы создавали новые фигу-
ры-искаженные формы тех же прототипов (рис. 4.2, А).
Иногда точки сдвигались в одном направлении, иногда - в
другом, так что исходный прототип соответствовал фигуре,
которая бы получилась, если бы мы поместили каждую точ-
Распознавание образов
ку в среднее положение по отношению ко всем отклонениям.
Создав прототипы и по нескольку искажений каждого из них,
Познер и Кил приступили к экспериментам на нескольких
группах испытуемых. Рассмотрим пример, когда прототипы
представляли собой случайные группировки точек; отклоне-
ния от прототипов при этом тоже, конечно, были случайными
..
Исходнаяi Л 5 7.7 9.7
фигура
faR1 foal ГА ri 1Rл1
Прототип Преобразование Преобразование Преобразование Преобразование
] 2 3 1+2+5
<Рис. 4.2. А. Прототип (треугольник, составленный из точек) и его <искаже-
ния> (все более сильные в направлении слева направо), использованные
.Познером и Килом (см. Posner а. о., 1967). Б. Прототип и его преобразо-
вания (Franks a. Bransford, 1971).
наборами. Испытуемым показывали сначала (одно за дру-
1гим) четыре отклонения от каждого из трех случайных про-
тотипов. Им предлагалось классифицировать каждое откло-
нение, т. е. указать, к какой из трех категорий оно принад-
-лежит. Все отклонения, соответствующие одному прототипу,
следовало относить к одной и той же категории, однако ис-
пытуемым не показывали ни один из прототипов. В конце
(концов испытуемые научились правильно классифицировать
"фигуры, т. е. относить все отклонения от одного прототипа
в одну категорию, все отклонения от другого - в другую и
т. д. Затем испытуемым дали новую задачу на классифика-
цию. Им предъявили ряд фигур и попросили отнести каждую
из них к одной из установленных ранее трех категорий. Не-
которые из этих фигур испытуемые уже видели прежде (из-
вестные отклонения), другие представляли собой новые ис-
кажения того же прототипа, а третьи были сами прототипы,
которых испытуемые раньше не видели. Известные отклоне-
ния, кк и следовало ожидать, классифицировались доволь-
но удачно-частота правильных ответов составляла 87%.
Неожиданным оказалось то, что примерно так же хорошо
классифицировались прототипы, хотя испытуемые никогда
их .прежде не видели. Однако новые отклонения, которые ис-
Глава 4
пытуемые увидели впервые, классифицировались менее точ-
но-частота правильных ответов составляла здесь уже толь-
ко 75%. Ввиду высокой точности классификации прототипов.
авторы высказали мнение, что испытуемые, обучаясь клас-
сифицировать первую группу отклонений, на самом деле .ус-
воили и прототипы. Иными словами, испытуемые а.бстраги-
ровали некую среднюю тенденцию - представление о прото-
типе-из ряда стимулов, которые были вариациями этого
прототипа.
В других экспериментах сходного рода были получены
еще более веские доводы в пользу теории прототипов.
Фрэнке и Брэнсфорд (Franks a. Bransford, 1971) создали
прототипы, составляя структурные группы из нескольких гео-
метрических фигур (треугольник, круг, квадрат и т. п.; рис.
4.2, Б). Затем путем одного или нескольких преобразований
прототипа получали отклонения от него. Преобразование
могло состоять, например, в удалении одной фигуры из дан-
ной группы, в замене ее другой фигурой и т. п. Испытуемым
сначала показывали несколько отклоняющихся образов, а
затем проводили тест на распознавание. При этом им предъ-
являли ряд образов-несколько искажений, которые они ви-
дели ранее, несколько таких, которых они прежде не видели,
и прототипы - и просили сказать относительно каждого, уз-
нают они его или нет. В каждой пробе испытуемые должны
были также указать, насколько они уверены в том, видели
они данный образ в первоначальном наборе или нет.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106
появится при обсуждении распознавания букв алфавита, то
он, возможно, будет воспринят как буква А, если же мы.
встретим его в такой карикатуре:
то вряд ли он нам покажется похожим на А
И он совершен
но прав"
ПРОТОТИПЫ
Контекст может помочь нам справиться с некоторыми
трудностями, присущими гипотезе эталонов, но он не позво-
ляет решить проблему полностью. Дело в том, что многие
стимулы, которые мы умеем распознавать, предстают перед
нами вне специального контекста, и тем не менее мы рас-
Глава 4
познаём их, несмотря на различия в размерах и ориентации.
В связи с этим нужно, по-видимому, иметь такую эталонную
систему, которая допускает некоторые вариации или <рас-
плывчатость> входящих в нее образов. Иными словами, рас-
познающее устройство должно хорошо работать и при нали-
чии мелких вариаций, которые могут оставаться после <очи-
стки> стимула. После введения в распознающее устройство
эталонов, допускающих вариации, система становится более
сходной с так называемой системой прототипов, или систе-
мой, основанной на схемах.
""-Схема-это просто набор правил для создания или опи-
сания прототипа, под которым мы здесь имеем в виду некую
.абстрактную фигуру, отображающую основные элементы ка-
кого-то множества стимулов. Например, прототип самолета
можно представлять себе в виде длинной трубы, к которой
прикреплены два крыла; все самолеты окажутся различными
вариантами этого прототипа. Иными словами, прототип-это
некая сущносгь, некая главная или средняя тенденция, да-
Г"Ж6, если хотите, платонова <идея>. Согласно прототипной ги-
J потезе распознавания образов, в ДП хранятся прототипы-
\J обобщенные, идеализированные образцы известного множе-
ства стимулов. Теоретически любой стимул можно закодиро-
вать в виде Трототипа в сочетании с перечнем вариаций,
_ после чего все поступающие стимулы можно сопоставлять с
прототипами, а не с эталонами, (Таким образом, концепция
..эталонов заменяется здесь концепцией прототипов). Предпо-
лагается, что наша долговременная память содержит прото-
типы всех распознаваемых нами категорий-собак, челове-
ческих лиц, букв А и т. д.,- что и позволяет нам узнавать
отдельных представителей этих категорий.
Существуют ли прототипы на самом деле? Судя по неко-
торым экспериментальным данным, на этот вопрос можно
ответить утвердительно: известны случаи формирования про-
тотипов для множеств стимулов. Например, Познер и Кил
(Posner a. Keele, 1968) провели эксперимент, в котором испы-
туемые вели себя так, как если бы у них вырабатывались
прототипы. Прежде всего Познер и Кил построили прототи-
пические образы, состоявшие из 9 точек каждый. В некото-
рых случаях эти точки располагались в виде геометрической
фигуры, например треугольника, в других-в виде буквы,
в третьих-случайным образом. Затем, несколько сдвигая
некоторые точки, экспериментаторы создавали новые фигу-
ры-искаженные формы тех же прототипов (рис. 4.2, А).
Иногда точки сдвигались в одном направлении, иногда - в
другом, так что исходный прототип соответствовал фигуре,
которая бы получилась, если бы мы поместили каждую точ-
Распознавание образов
ку в среднее положение по отношению ко всем отклонениям.
Создав прототипы и по нескольку искажений каждого из них,
Познер и Кил приступили к экспериментам на нескольких
группах испытуемых. Рассмотрим пример, когда прототипы
представляли собой случайные группировки точек; отклоне-
ния от прототипов при этом тоже, конечно, были случайными
..
Исходнаяi Л 5 7.7 9.7
фигура
faR1 foal ГА ri 1Rл1
Прототип Преобразование Преобразование Преобразование Преобразование
] 2 3 1+2+5
<Рис. 4.2. А. Прототип (треугольник, составленный из точек) и его <искаже-
ния> (все более сильные в направлении слева направо), использованные
.Познером и Килом (см. Posner а. о., 1967). Б. Прототип и его преобразо-
вания (Franks a. Bransford, 1971).
наборами. Испытуемым показывали сначала (одно за дру-
1гим) четыре отклонения от каждого из трех случайных про-
тотипов. Им предлагалось классифицировать каждое откло-
нение, т. е. указать, к какой из трех категорий оно принад-
-лежит. Все отклонения, соответствующие одному прототипу,
следовало относить к одной и той же категории, однако ис-
пытуемым не показывали ни один из прототипов. В конце
(концов испытуемые научились правильно классифицировать
"фигуры, т. е. относить все отклонения от одного прототипа
в одну категорию, все отклонения от другого - в другую и
т. д. Затем испытуемым дали новую задачу на классифика-
цию. Им предъявили ряд фигур и попросили отнести каждую
из них к одной из установленных ранее трех категорий. Не-
которые из этих фигур испытуемые уже видели прежде (из-
вестные отклонения), другие представляли собой новые ис-
кажения того же прототипа, а третьи были сами прототипы,
которых испытуемые раньше не видели. Известные отклоне-
ния, кк и следовало ожидать, классифицировались доволь-
но удачно-частота правильных ответов составляла 87%.
Неожиданным оказалось то, что примерно так же хорошо
классифицировались прототипы, хотя испытуемые никогда
их .прежде не видели. Однако новые отклонения, которые ис-
Глава 4
пытуемые увидели впервые, классифицировались менее точ-
но-частота правильных ответов составляла здесь уже толь-
ко 75%. Ввиду высокой точности классификации прототипов.
авторы высказали мнение, что испытуемые, обучаясь клас-
сифицировать первую группу отклонений, на самом деле .ус-
воили и прототипы. Иными словами, испытуемые а.бстраги-
ровали некую среднюю тенденцию - представление о прото-
типе-из ряда стимулов, которые были вариациями этого
прототипа.
В других экспериментах сходного рода были получены
еще более веские доводы в пользу теории прототипов.
Фрэнке и Брэнсфорд (Franks a. Bransford, 1971) создали
прототипы, составляя структурные группы из нескольких гео-
метрических фигур (треугольник, круг, квадрат и т. п.; рис.
4.2, Б). Затем путем одного или нескольких преобразований
прототипа получали отклонения от него. Преобразование
могло состоять, например, в удалении одной фигуры из дан-
ной группы, в замене ее другой фигурой и т. п. Испытуемым
сначала показывали несколько отклоняющихся образов, а
затем проводили тест на распознавание. При этом им предъ-
являли ряд образов-несколько искажений, которые они ви-
дели ранее, несколько таких, которых они прежде не видели,
и прототипы - и просили сказать относительно каждого, уз-
нают они его или нет. В каждой пробе испытуемые должны
были также указать, насколько они уверены в том, видели
они данный образ в первоначальном наборе или нет.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106