Произвольного внимания пример: что это такое, характеристики (с примерами) — Общие дети, г. Воронеж

что это такое, характеристики (с примерами)

Наши психические познавательные процессы это то, что делает нас уникальными, отличными от животных. Они всегда работают сообща: наши ощущения позволяют составить впечатление о явлении, восприятие отражает действительность внутри нашего сознания, мышление привлекает к работе другие функции мозга и так далее. В этой статье я дам определение термину произвольное внимание и подробно объясню, что это такое в психологии, как оно влияет на наши представления об окружающем мире и как взаимодействует с психомоторными способностями человека.

 

Описание

Если попытаться обозначить понятие общими словами – эта функция является тем самым механизмом, который запускает познавательную активность мозга в отношении конкретного явления окружающего мира или предмета. Далее, подключаются и другие процессы, решающие самые разные задачи. В конечном итоге мы имеем некое представление обо всем, что существует вокруг нас. 

Я выделю три вида внимательности:

1. Произвольное внимание характеризуется тем, что индивид заранее ставит себе цель – понять и запомнить что-либо.
2. Непроизвольное не требует от человека прикладывания каких-либо стараний.
3. Послепроизвольное является своеобразным продолжением произвольного, но силы уже не затрачиваются, а выполняются в автоматическом режиме.

Необходимость использования усилий к пониманию и запоминанию определяется самим отношением личности к событию, его личным опытом, испытываемым интересом или его отсутствием. Со временем даже самая важная ситуация, требуемая обращения к силе воли, несколько сглаживается и становится безразличной – тогда происходит переход первого вида ко второму.

Особенности произвольного внимания

Отличительных черт у этого типа психических процессов не мало, но главной остается постановка конкретной задачи. Человек сам определяет то, что хочет понять, запомнить, чему желает научиться. Следующим этапом является некая программа, которая реализуется с использованием познавательной функции.

При этом произвольное внимание не обусловлено врожденными навыками и талантами, кроме силы воли. Оно развивается постепенно, шаг за шагом, в конечном итоге переходя в новую форму. Одним людям проще развить его, другим – сложнее. Но главной функцией в любом случае останется активное регулирование всех психических процессов, происходящих в головном мозге, в том числе памяти, мышления.

Отдельно выделю следующие особенности:

1. Опосредованность и осознанность использования. Приложение волевых усилий для сосредоточения происходит в определенной ситуации, выбранной индивидом и всегда контролируемой им.
2. Произвольность. У личности должно существовать намерение сделать или понять что-либо.
3. Возникновение в ходе эволюции и развития человеческого общества. Этот вид внимания недоступен животным.
4. Формирование на протяжении всей жизни, начиная с раннего детства.
5. Прохождение нескольких фаз развития.
6. Зависимость от обучения со взрослыми, особенно если речь идет о школе.

Дополнительно отмечу, с точки зрения физиологии, эта познавательная функция живет в коре больших полушарий. Та же часть мозга отвечает за поведение человека и его деятельность.

Причины возникновения 

Поводом к появлению психического процесса можно назвать взаимосвязь, возникающую между уже полученным ранее опытом и новой поставленной задачей. Как только определяется цель и план, способствующий ее достижению, запускается механизм намеренного сосредоточения. Чем чаще используется функция, тем быстрее происходит переключение, а значит, результат достигается все лучше, стремительнее и эффективнее.

Психолог Дарья Милай

Всю эту работу можно сравнить с выработкой условного рефлекса в практике бихевиоризма. Простой пример произвольного внимания – усвоения ребенком правил дорожного движения: изо дня в день при приближении к пешеходному переходу его учат, что необходимо посмотреть по сторонам, убедиться в безопасности и лишь после этого идти. В конечном итоге напоминание к совершению этих действий перестает требоваться, так как входит в привычку.

Говоря о первопричинах, обязательно следует отметить и важность процесса в контексте защищенности, а возможно, и выживаемости. Механизм не зря формировался на протяжении всего периода эволюции и развитии человека. Чем важнее ситуация для сохранения жизни и здоровья, тем быстрее усвоится процесс – оперативнее перейдет от произвольного к постпроизвольному. Влияет на лучшее освоение программы и собственный интерес индивида.

Виды и характеристики

Принято выделять несколько типов произвольного сосредоточения, каждый из них обладает собственными уникальными чертами. Разделить внимательность можно по общим признакам на следующие формы:

1. Волевая – механизм включается только в конфликтных ситуациях между условиями «мне надо» или «я должен», диктуемыми обществом, родительскими установками, правилами, и индивидуальными «я хочу». При этом переключиться на обязательное выполнение установленных кем-то положений помогает именно сила воли и усилия.
2. Выжидательная – требуется, когда определенная ситуация продолжается длительное время, и на протяжении всего срока от человека требуется проявление бдительности. При этом ошибка может привести к неприятным последствиям. Особенно актуален этот вид сосредоточения во взрослой жизни, например, в трудовой сфере.
3. Сознательная – этот тип уникален вдвойне. С одной стороны, его выполнение всегда намеренно, но с другой – усилия прикладываются незначительные, например, в силу собственного интереса человека, привлекательности ситуации.
4. Спонтанная – такая форма проявляется, если трудно начать новое действие, но после преодоления первого барьера происходит переключение на постпроизвольный тип внимательности, а значит, больше стараний прилагать не нужно или они минимальны.

В раннем и дошкольном возрасте любая из представленных выше разновидностей сосредоточения развита слабо – основной задачей педагогов и родителей становится обучение и тренировка.

Очная консультация

Каковы особенности и преимущества очной консультации?

Консультация по скайпу

Каковы особенности и преимущества консультаций по скайпу?

 

Что такое произвольное внимание у детей

Несмотря на то что длительный интерес не доступен для малышей до их поступления в школу, где начинается серьезная подготовка, уже в младенчестве можно увидеть зачатки познавательного процесса. Например, в тот момент, когда взрослые показывают ребенку яркую игрушку, он внимательно следит за ней взглядом. Этот показатель является одним из ключевых в определении степени психического развития в первые месяцы жизни.

Через пару лет формирование навыка становится более активным, а к 4-5 годам малыш может выполнять инструкции воспитателя или родителя во время обучения. На этом этапе важным остается поддержание интереса ребенка и вовлечение этого процесса в игровую деятельность. К моменту поступления в школу волевые навыки развиваются достаточно для того, чтобы школьник мог самостоятельно определять для себя цель, давать инструкцию к ее достижению и составлять некую программу.

Временной промежуток, на протяжении которого дети способны удерживать сосредоточенность на конкретном деле, гораздо меньше, чем у взрослых. Поэтому крайне важно учитывать возрастные особенности и не предъявлять слишком высокие требования. Даже самая увлекающая игра не заинтересует трехлетку больше, чем на 20 минут, как и занимательный урок не удержит ребенка за партой дольше, чем на 45 минут.

Формирование 

Чтобы научиться сосредотачиваться на чем-либо, недостаточно одних желаний или талантов –  если речь идет о маленьком ребенке. Гораздо более важной оказывается подготовительная работа, проводимая взрослыми. Помочь быстрее освоить новый навык могут несколько ключевых факторов:

1. Умение группировать по виду, цвету, форме, другим показателям (они зависят от возраста).
2. Четкое обозначение правил игр, а также ее начала и завершения.
3. Последовательные инструкции, даваемые воспитателем или родителем.
4. Дозирование нагрузок с учетом возрастных особенностей психики.

Важно также правильно организовать тренировочный процесс, особенно если он строится одновременно с группой детей, как происходит в детском саду. Педагог должен быть не только настойчивым в своем стремлении обучить, но и последовательным, логичным, гибким. Индивидуальный подход – вот залог успешного усвоения предлагаемого материала.

Развитию волевых качеств способствует также физическое воспитание. Именно спортивные занятия и игры впервые учат детей целеустремленности, следованию правилам, воспитывают самостоятельность и активность. При этом не стоит забывать, что ребенок имеет право совершать ошибки, отвлекаться. Процесс должен быть постепенным и аккуратным, а не жестким и агрессивным. Ощутимые плоды приносят регулярные занятия и совместная работа воспитателей и родителей.

Постпроизвольное сосредоточение

Определение послепроизвольного внимания в психологии – это процесс, возникающий, если во время осуществления какой-либо деятельности, значимым и интересным для человека становится не столько результат, сколько сама работа. 

Говоря простым языком, нас настолько захватывает какое-то дело, что прилагать даже самые маленькие волевые усилия для успешного его завершения не требуется. Желание сделать больше, достичь новых результатов, решить задачи – все усиливается.

Обычно об этом виде говорят как о продолжении произвольного. Примером послепроизвольного внимания является обучение в школе – изучая новую тему на уроке, ученикам приходится заставлять себя слушать слова учителя, следовать его инструкциям, но в какой-то момент процесс изучения становится настолько интересным, что прикладывать усилия уже не требуется. Школьник полностью концентрируется на решении задачи не для получения ответа или хорошей оценки, а потому что ему интересен сама мыслительная деятельность.

Задайте вопрос

Все хобби человека с самого первого дня требовали от него намеренного сосредоточения и лишь через какое-то время стали увлекать и захватывать так, что этому делу хотелось уделять все больше своих сил. Музыкант играет на пианино не для того, чтобы собирать концертные залы, а потому что ему нравится сама процедура создания новой музыки своими руками.

Особенности 

Поскольку эта форма сосредоточения буквально вытекает из произвольной, они во многом имеют схожие черты. Но есть и уникальные признаки, характеризующие познавательный процесс:

1. Увлеченность человека выполняемой деятельностью.
2. Отсутствие волевого усилия.
3. Удержание сознания на объекте действия. Все вокруг как будто перестает существовать, кроме единственного предмета.
4. Практически полное отсутствие реакции на внешние раздражители. Это значит, что, взявшись за интересное дело, индивид не отвлекается на посторонние разговоры. Чтобы отвлечь его от занятия, необходимо очень постараться.

Главная черта этого вида кроется в том, что оно исходит из самых глубин личности человека, строится на особенностях характера, предпочтениях, желаниях.

Формирование 

Поскольку оно всегда берет начало в намеренном сосредоточении, можно с уверенностью сказать, что развитие его начинается с тех же самых механизмов, затрагивающих те же физиологические структуры мозга. Но в какой-то момент на первый план выходят другие факторы. Постепенно преодолевая возникшие трудности, заставляя себя и, возможно, переступая через свои желания, индивид фактически привыкает к деятельности.

Появляется некоторый интерес, если его удержать на таком же уровне или даже усилить, он полностью захватит человека. Воля ослабевает, поскольку организму уже не нужно тратить собственные силы на поддержание работы. При этом результат не становится хуже, продуктивность не падает, а, наоборот, возрастает с каждой минутой. Два вида познавательных процессов объединяет полная осознанность своих действий и постоянный их контроль.

Единственное, что может нарушить сформированное постпроизвольное внимание  – это утомление. Уставший индивид не способен поддерживать внутренний интерес, особенно явно это заметно у школьников. Сложная образовательная программа, большое количество предметов и факультативов, недостаток сна и отдыха – все это провоцирует изнеможение, а оно ведет к отказу от использования любых психических навыков.

Заключение

Произвольное и послепроизвольное сосредоточение одинаково важны для человека. Первое служит основой всего обучения, изучения мира, второе – позволяет задействовать максимальный физические и психические ресурсы, а значит достичь лучшего результата за минимально возможный срок.

Задача родителей, воспитателей и педагогов – вовремя развить в ребенке потенциал. При этом делать это нужно таким образом, чтобы не оттолкнуть скучными занятиями, книгами, играми.В этой статье я рассказала о произвольности интереса, описала, что это такое, и объяснила, в каком возрасте у личности начинает складываться произвольное внимание. Если вы не можете найти свое любимое дело, не знаете, что делать дальше, запишитесь на мою консультацию. Вместе мы решим все ваши проблемы. Увлеченный человек становится более успешным в профессиональной деятельности. Если все время приходится прилагать слишком много усилий, наступает усталость, а значит, отрицается сама необходимость что-либо делать.

В сложных жизненные ситуациях, возникает ощущение безысходности и отчаяния. Самым действенным способом является личная консультация.

Часовая встреча по вашему уникальному запросу в Москве.

Записаться на консультацию

Интенсивный ритм жизни?
Получите он-лайн консультацию из любого уголка мира.

Skype, Viber.

Записаться на консультацию

Виды внимания: Произвольное и непроизвольное внимание

Виды внимания

Рассмотрим основные виды внимания. Это

• природное и социально обусловленное внимание,
• непосредственное и опосредствованное внимание,
• непроизвольное и произвольное внимание,
• чувственное и интеллектуальное внимание.

Природное внимание дано человеку со дня его рождения как врожденная способность избирательно реагировать на те или иные внешние или внутренние стимулы, несущие в себе элементы информационной новизны. Основной механизм, обеспечивающий работу такого внимания, называется ориентировочным рефлексом.

Социально обусловленное внимание складывается в результате жизненного опыта, обучения и воспитания, связано с волевой регуляцией поведения, с сознательным избирательным реагированием на объекты.

Непосредственное внимание не управляется ничем, кроме того объекта, на который оно направлено и который соответствует актуальным интересам и потребностям человека.

Опосредствованное внимание регулируется с помощью специальных средств, например жестов, слов, указательных знаков, предметов.

В самом деле, трудно заставить себя быть внимательным к чему-то, с чем ничего нельзя сделать, что не вызывает нашей внешней или внутренней активности. Но есть предметы и явления, которые как бы приковывают к себе внимание, иногда даже вопреки нашему желанию. В одном случае надо заставить себя быть внимательным, а в другом — предмет как бы сам обеспечивает внимание, заставляет на себя смотреть, слушать и т.д.

Здесь можно сказать о двух различающихся видах внимания — непроизвольном и произвольном внимании. Непроизвольное (пассивное) внимание, в возникновении которого наше намерение не принимает участия, и произвольное (активное), возникающее благодаря нашему намерению, вследствие приложения нами усилия воли. Таким образом, само запоминается то, на что направлено непроизвольное внимание; то, что надо запомнить, нуждается в произвольном внимании.

Непроизвольное внимание

Непроизвольное внимание – более низкая форма внимания, которое возникает в результате воздействия раздражителя на какой-либо из анализаторов. Оно образуется по закону ориентировочного рефлекса и общее для человека и животных.

Возникновение непроизвольного внимания может быть вызвано особенностью воздействующего раздражителя, а также обусловливаться соответствием этих раздражителей прошлому опыту или психическому состоянию человека.

Иногда непроизвольное внимание может быть полезным, как в работе, так и в быту, оно дает нам возможность своевременно выявить появление раздражителя и принять необходимые меры, и облегчает включение в привычную деятельность.

Но в то же время непроизвольное внимание может иметь отрицательное значение для успеха выполняемой деятельности, отвлекая нас от главного в решаемой задаче, снижая продуктивность работы в целом. Например, необычный шум, выкрики и вспышки света во время работы отвлекают наше внимание и мешают сосредоточиться.

Причины возникновения непроизвольного внимания

Причинами возникновения непроизвольного внимания могут быть:

1. Неожиданность раздражителя.

2. Относительная сила раздражителя.

3. Новизна раздражителя.

4. Движущиеся предметы. Т. Рибо выделил именно этот фактор, считая, что в результате целенаправленной активизации движений происходит концентрация и усиление внимания на предмете.

5. Контрастность предметов или явлений.

6. Внутреннее состояние человека.

Французский психолог Т. Рибо писал, что характер непроизвольного внимания коренится в глубоких тайниках нашего существа. Направление непроизвольного внимания данного лица обличает его характер или, по меньшей мере, его стремления.

Основываясь на этом признаке, мы можем вывести заключение относительно данного лица, что это человек легкомысленный, банальный, ограниченный, или чистосердечный и глубокий. Красивый пейзаж привлекает внимание художника, действуя на его эстетическое чувство, тогда как местный житель в этом же пейзаже видит лишь что-то обыденное.

Произвольное внимание

Если Вы скажете мне, на что Вы обращаете внимание, то я смогу определить кто Вы: прагматик или высоко духовная личность. Здесь речь идет уже о другом виде внимания — произвольном, преднамеренном, активном.

Если внимание непроизвольное есть и у животных, то произвольное внимание возможно только у человека, и возникло оно благодаря сознательной трудовой деятельности. Для достижения определенной цели человеку приходится заниматься не только тем, что само по себе интересно, приятно, занимательно, делать не только то, что хочется, но и то, что необходимо.

Произвольное внимание более сложное и свойственное только человеку формируется в процессе обучения: в быту, в школе, в труде. Оно характерно тем, что направляется на объект под влиянием нашего намерения и поставленной цели. Здесь все просто, нужно поставить цель: “Мне надо быть внимательным, и я заставлю себя быть внимательным, несмотря ни на что”, и упорно идти к этой цели.

Физиологический механизм произвольного внимания

Физиологическим механизмом произвольного внимания служит очаг оптимального возбуждения в коре мозга, поддерживаемый сигналами, идущими от второй сигнальной системы. Отсюда очевидна роль слова родителей или преподавателя для формирования у ребенка произвольного внимания.

Возникновение произвольного внимания у человека исторически связано с процессом труда, т.к. без управления своим вниманием невозможно осуществлять сознательную и планомерную деятельность.

Психологическая особенность произвольного внимания

Психологической особенностью произвольного внимания является сопровождение его переживанием большего или меньшего волевого усилия, напряжения, причем длительное поддерживание произвольного внимания вызывает утомление, зачастую даже большее, чем физическое напряжение.

Полезно чередовать сильную концентрацию внимания с менее напряженной работой, путем переключения на более легкие или интересные виды действия или же вызвать у человека сильный интерес к делу, требующему напряженного внимания.

Человек прилагает значительное усилие воли, концентрирует свое внимание, понимает содержание необходимое для себя и уже дальше без волевого напряжения внимательно следит за изучаемым материалом.

Его внимание становится теперь вторично непроизвольным, или после-произвольным. Оно будет значительно облегчать процесс усвоения знаний, и предупреждать развитие утомления.

Внешне- и внутренне-направленное внимание

Внимание может быть обращено либо на объекты внешнего мира, либо на мысли, чувства, воспоминания. По этому признаку различают внешне- и внутренне-направленное внимание.

Если у человека во время выполнения какого-либо задания всплывают в памяти воспоминания, отвлекающие его от основного занятия, — это будет непроизвольное внутренне-направленное внимание. Иногда непроизвольное, но интенсивное внутренне-направленное внимание может обусловливать невнимательность человека.

Произвольное внимание выделяет из всей массы явлений, действующих на анализаторы, только ту ее часть, которая должна занять центральное место в деятельности человека. Однако эта часть не всегда одинакова по объему. Она различна в одних и тех же обстоятельствах у разных людей и у одного и того же человека в различных условиях.

Волевая регуляция внимания

Непроизвольное внимание не связано с участием воли, а произвольное обязательно включает волевую регуляцию. Непроизвольное внимание не требует усилий для того, чтобы удерживать и в течение определенного времени сосредоточивать на чем-то внимание, а произвольное требует этого.

Наконец, произвольное внимание в отличие от непроизвольного обычно связано с борьбой мотивов или побуждений, наличием сильных противоположно направленных и конкурирующих друг с другом интересов, каждый из которых сам по себе способен привлечь и удерживать внимание. Человек же в этом случае осуществляет сознательный выбор цели и усилием воли подавляет один из интересов, направляя все свое внимание на удовлетворение другого.

Благоприятные условия работы

Вряд ли удастся сосредоточиться, если во всю мощность ревет включенный магнитофон, телевизор или рядом друзья обсуждают интересную, но постороннюю по отношению к вашей работе проблему. Однако не возможно добиться полной тишины и не стоит терроризировать окружающих, требованием замолчать. Иногда стремление избавиться от отвлекающих раздражителей становится болезненным.

Очень важно найти свой, т.е. наиболее благоприятный именно для Вас, режим, ритм и внешние условия работы. Обычно такой стиль вырабатывается сам собой, хотя иногда его приходится искать методом проб и ошибок.

Раздражители могут порой не только не мешать работе, но даже помогать концентрации внимания. Когда в центральной нервной системе существует доминирующее возбуждение, то посторонние слабые раздражители создают дополнительные субдоминантные очаги, которые как бы притягиваются к главному, отдают ему свою энергию, усиливают, укрепляют доминанту. Поэтому тихая музыка, рабочий шум, нормальные уличные шумы часто помогают сосредоточиться.

Наконец, можно различать чувственное и интеллектуальное внимание. Первое по преимуществу связано с эмоциями и избирательной работой органов чувств, а второе — с сосредоточенностью и направленностью мысли. При чувственном внимании в центре сознания находится какое-либо чувственное впечатление, а в интеллектуальном внимании объектом интереса является мысль.

Необходимо отметить такую особенность внимания, которая как бы связывает все другие психические явления, где оно проявляется, и не сводится к моментам различных видов деятельности человека. В любой сознательной деятельности постоянно переплетаются все виды внимания.

Эксклюзивный материал сайта “www.effecton.ru – психологические тесты и коррекционные программы”. Заимствование текста и/или связанных материалов возможно только при наличии прямой и хорошо различимой ссылки на оригинал. Все права защищены.

что это такое? Примеры и определение, постпроизвольное внимание в психологии по Леонтьеву

Внимание необходимо в повседневной жизни на каждом шагу. В разных ситуациях оно активизируется и направляется на тот или иной объект. Это свойство позволяет отбирать нужную и важную для нас информацию. Но реагируя на разные вещи и ситуации, мы не задумываемся о том, что существует несколько видов внимания. Послепроизвольное наряду с произвольным и непроизвольным представляет немалый интерес.

Что это такое?

У каждого вида внимания своя степень активности. Поэтому и различают три вида.

Определение в психологии говорит о том, что послепроизвольное внимание – это такое состояние человека, когда он полностью сосредоточен на определённом предмете. Но это даётся ему очень легко, без усилий, а результатом являются полученные знания, которые прочно сохраняются в памяти.

Иными словами, это то состояние, когда присутствует устойчивая мотивация к чему-либо. Поэтому все силы направлены на достижение цели, всё даётся легко, не ощущается даже усталость при длительной умственной работе.

Это как раз тот вид концентрации, которая необходима школьнику или студенту для блестящего изучения предметов. Родители и учителя стремятся к тому, чтобы у детей присутствовало именно такое внимание, которое позволит хорошо усваивать материал и хорошо учиться. Но и для взрослых оно вполне полезно, поскольку позволяет усвоить большое количество нужной информации.

По Леонтьеву (психолог, много времени уделявший изучению всех трёх типов) послепроизвольное внимание – это естественный процесс, который базируется на произвольном внимании.

В основе обоих типов лежит интерес к предмету. Но интерес в первом и втором случае немного разный.

В послепроизвольном подключается интерес человека к результату, который получится в итоге производимой деятельности.

Сравнение с другими видами внимания

Если сравнивать постпроизвольное внимание (оно же послепроизвольное) с двумя другими, то можно обнаружить, что данный вид отличается от непроизвольного, но схож с произвольным.

Непроизвольное внимание возникает без всяких стараний, оно не связано с какими-то определёнными действиями и усилиями, а возникает как реакция на всё, что нас окружает. Иными словами, мы обращаем внимание на какие-то предметы и явления.

А вот произвольное и послепроизвольное – это уже те виды, которые «включаются» по воле человека, исходя из его выбора.

Рассмотрим подробнее все три разновидности, чтобы понять, в чём их отличия.

• Непроизвольное внимание не зависит от наших желаний. Это может быть, например, грохот грома, яркий свет фар автомобиля, внезапно появившийся запах гари или свежеиспечённого хлеба. Непроизвольное внимание захватывает неожиданно появляющиеся события, которые могут быть важными для нас. Во всех этих случаях ситуация, возникающая во внешнем мире, нам неподвластна. А, наоборот, мы зависимы от неё. Непроизвольное внимание присуще и животным, их реакция на внешние раздражители и есть его проявление. Особенность человеческого внимания в том, что люди могут его контролировать, в отличие от животных.
• Произвольное внимание в корне отличается от предыдущего вида.
  Мы ставим перед собой цель, собираемся решить определённую задачу и направляем на это произвольное внимание, полностью сосредотачиваясь на объекте. Этот вид не присущ нам изначально, его нужно вырабатывать самостоятельно. Этому начинают родители учить ребёнка с детства, а затем учителя. В качестве примера можно привести ситуацию, когда нужно произвести какие-то действия, не вызывающие особого энтузиазма. Произведение этих действий обусловлено необходимостью.
• Послепроизвольное тоже происходит благодаря усилиям человека, и в этом оно схоже с произвольным. Но отличается тем, что послепроизвольное внимание – это не просто концентрация человека на какой-либо деятельности, потому что это нужно, это уже интерес к ней. Его интересует и конечный результат, но и сам процесс начинает увлекать и доставлять удовольствие. Послепроизвольное внимание длится гораздо дольше других видов и даёт наилучший результат. Это можно сравнить с тем, когда человек посвятил свою жизнь любимому делу и занимается им с удовольствием.

Таким образом, все три вида имеют свои сходства и отличия, но разграничить их между собой достаточно просто.

Также становится очевидным, что произвольное внимание легко может перейти в послепроизвольное.

Обзор примеров

Понять, как на деле проявляется послепроизвольное внимание, а также как оно вытекает из произвольного, помогут наглядные примеры.

• Если, например, к художнику пришло вдохновение, он готовит холст, мольберт, кисти, краски и приступает к работе в мастерской или выезжает на пленэр, где планирует сделать наброски для будущих картин – это как раз послепроизвольное внимание. В этом случае человек занимается деятельностью, которая увлекает его и доставляет удовольствие.
• Другой вариант. Женщина собирается удивить семью, приготовить какое-то вкусное блюдо. Делает она это с душой, ей нравится сам процесс, и она заинтересована в результате своего труда. Женщина изучает рецепт, готовит ингредиенты, создаёт вкусное блюдо. Это занятие ей в радость. Она не заставляет себя на этом сосредоточиться, всё происходит само собой.
• Ещё один вариант, когда сразу включается послепроизвольное внимание – человек в предвкушении встречи с друзьями, с которыми долгое время не встречался. Он с самого начала заинтересован в этой встрече, настроен на положительные эмоции, и в процессе общения он чувствует сплошной позитив.

Очень часто послепроизвольное внимание включается вслед за произвольным.

Рассмотрим, как это происходит на примерах.

• Ребёнок садится читать какую-то книгу, потому что это нужно делать, и он это понимает. Сначала он включает произвольное внимание, старается вдумчиво читать. Но в какое-то время он увлекается, ему становится интересно. И он уже читает не потому, что так надо, а потому, что хочет узнать дальнейшее развитие событий и чем всё закончится. Это уже включилось послепроизвольное внимание.
• Или, допустим, нужно освоить для себя что-то новое. Например, английский язык. Сначала не возникает особого энтузиазма. Нужно учить слова, глаголы, времена, что кажется очень нудным. Но произвольное внимание помогает справляться. Затем что-то начинает получаться, просыпается интерес, хочется добиться большего – появилось послепроизвольное внимание.

Если задаться целью, то можно понаблюдать и за собой, и за окружающими, и наглядно увидеть, как работает послепроизвольное внимание, и как другие типы взаимодействуют с ним.

О послепроизвольном внимании смотрите в видео.

Виды и свойства внимания

Иначе говоря, различают неволевое и волевое внимание. Непроизвольное внимание в его своеобразных формах свойст­венно и животным.  Произвольное внимание — специфически человеческая форма внимания, исторически оно возникло в трудовой деятельности человека.

 

К. Маркс писал: «Кроме напря­жения тех органов, которыми выполняется труд, в течение всего времени труда необходима целесообразная воля, выражающаяся во внимании…» ‘

Внимание, возникающее без всякого намерения человека, без заранее поставленной цели, не требующее волевых усилий, назы­вают непроизвольным.

Когда ученик слушает интересный рассказ, смотрит захваты­вающий его кинофильм, читает занимательную книгу, у него возникает сосредоточенное, устойчивое внимание — ему для этого не надо ставить перед собой специальную цель и заставлять се­бя усилием воли быть внимательным.

————–

¹ Маркс К. Капитал. — Маркс К. и Энгельс Ф. Соч. 2-е изд., т. 23, с. 189.

Непроизвольное внимание возникает, во-первых, вследствие внешних причин — особенностей действующих на нас раздражи­телей и, во-вторых, вследствие внутренних побуждений, направ­ленности личности. К особенностям действующих на человека раздражителей относятся следующие.

1. Сила и неожиданность раздражителя. Сильный звук, яркая вспышка света, резкий запах всегда привлекут внимание. Вспом­ним, например, сцену пз кинофильма «Чапаев», когда ординарец Петька, желая привлечь внимание шумной толпы отдыхающих красноармейцев и понимая, что в общем шуме словесной призыв его не будет услышан, неожиданно для всех стреляет в воздух. Все непроизвольно затихли и повернулись к Петьке. Причем значение имеет не только абсолютная, во и относительная сила раздражителя (в полной тишине и легкий шорох привлечет вни­мание, в абсолютной темноте и огонек спички будет заметен).

2. Новизна, необычность, контрастность раздражителя. Не­обычная легковая машина новой марки, новые наглядные пособия, которых учащиеся еще не видели, невольно привлекут внимание школьников. Советские люди, посетившие ботанический сад в Индии, рассказывали, что среди богатых цветов ботанического сада их особое внимание привлекла наша ромашка. Среди малень­ких предметов внимание привлекает большой, среди светлых предметов — темный и т. д.

3. Подвижность объекта, а также начало или, наоборот, прек­ращение действия раздражителя. Поэтому, например, маяки дела­ют мерцающими, рекламу «прыгающей». Привлечь внимание уче­ников учитель может не только резким повышением голоса, но и внезапной паузой: если учитель неожиданно замолчит, это невольно привлечет внимание школьников.

Как указывалось выше, непроизвольное внимание возникает также в зависимости от состояния самого человека, оно связано с его настроением, переживаниями, потребностями; интересами. Вот пример непроизвольного внимания (из наблюдений учителя):

«Это было 12 апреля 1061 г. В классе стояла рабочая тишина. В коридоре раздался крик: «Человел в космосе!» Работа прекра­тилась, ученики закричали, вскочили с мест. Включили репродуктор. Передавали сообщение ТАСС. Класс замер, ребята как бы застыли, и глаза их были устремлены к репродуктору». Внимание к сообщению о полете космонавта возникло у ребят непроизволь­но и сохранялось без всякого напряжения с их стороны.

Интересами определяется и то обстоятельство, что одип че­ловек не заметит красочной афиши, извещающей о предстоящем футбольном матче, но обратит внимание на скромное объявление о концерте, другой — наоборот. Большую роль в стимуляции не­произвольного внимания школьников играют интересы. У школь­ника проявились большой интерес и любовь к животным. У него возникает потребность удовлетворить этот интерес в деятельности с животными и желание больше знать о жизни животных.

Поэтому у школьника возникло обостренное внимание ко всему, что связано с животным миром. С развитием интереса создается устойчивое внимание: школьник долго может стоять и наблюдать за жизнью, повадками животных. Он с увлечением читает книги о животных, он добился того, что стал активно участвовать в работе кружка при зоопарке, а летом помогать в работе на колхозной ферме.

Большое значение имеет и соответствие раздражителя внутрен­нему состоянию человека, его потребностям. Проголодавшийся человек невольно обратит внимание на запах пищи; плеск воды привлечет внимание человека, испытывающего жажду.

Внимание, возникающее вследствие сознательно поставленной цели и требующее определенных волевых усилии, называют произвольным или преднамеренным. В этом случае участок с оптимальной возбудимостью поддерживается сигналами, идущи­ми от второй сигнальной системы. Указания со стороны, собст­венная инструкция, намерение (в виде внутренней речи) создают возможность произвольного внимания, которое играет огромную роль в жизни человека. Ведь далеко не все, что необходимо де­лать человеку, представляет для него непосредственный интерес. И в процессе учебной деятельности школьнику требуется произ­вольное внимание, ясная постановка цели. организованность, со­хранение и поддержание внимания в ходе всей работы.

Поддержание устойчивого произвольного внимания у уча­щихся зависит от ряда условий.

1. Осознание долга и обязанности в выполнении данной дея­тельности. Осознание учеником долга хорошо учиться вызывает у него преднамеренное внимание к учебной работе в тех случаях, когда что-то отвлекает его от учения. Большое значение имеет осознание важности, общественной значимости цели деятельности.

2. Отчетливое понимание конкретной задачи выполняемой дея­тельности. Одно дело, если учитель ставит перед учеником самую общую и неопределенную задачу — слушать ответ вызванного к доске товарища. Совсем другое дело, если учитель ставит кон­кретную задачу — следить, как отвечает урок вызванный ученик, фиксировать его ошибки и готовиться исправить их. В этом слу­чае школьник внимательно относится к ответу товарища, необ­ходимость быть внимательным вполне осознана.

3. Привычные условия работы. Если школьник готовит урони в строго определенное время и на постоянном, привычном месте, если его рабочее место и учебные принадлежности содержатся в порядке, а сам процесс работы хорошо организован, то уже одно это создает установку на произвольное внимание.

4. Возникновение косвенных интересов. Сама деятельность, которую выполняет ученик, может и не вызывать у него непос­редственного интереса, но у школьника существует устойчивый интерес к результату деятельности. Па этой основе возникает косвенный интерес к деятельности как средству достижения желаемой цели. Ежедневные однообразные и утомительные упражнения в фигурном катании вызывают интерес у школьника, по скольку он осознает их роль в достижении заветной цели стать перворазрядником по фигурному катанию.

5. Создание благоприятных условий для деятельности, т. с исключение отрицательно действующих посторонних раздражителей (телевизионные передачи, интересный рассказ, читаемый по радио, громкая музыка, шум). Многие учащиеся вообще могут поддерживать произвольное внимание только в спокойной обстановке, тишине. Но если даже ученик и привык работать в небла­гоприятной обстановке, при наличии помех, то, как показывают специально организованные опыты, он при этом гораздо быстрее утомляется, затрачивает гораздо больше сил и времени, значитель­но снижается качество (возрастает число ошибок, поправок) и количество (число сделанных примеров и задач, написанных предложений) учебной работы учащегося.

Сами учащиеся (особенно младшего школьного возраста) час­то не осознают отрицательного влияния некоторых раздражителей на учебную деятельность. Эти школьники уверяют, что вниматель­но занимаются и им не мешает радио или телевизор. На самом же деле особенно сильным раздражителем, отвлекающим внима­ние учащихся при подготовке домашних заданий, являются как раз телепередачи. Поэтому надо соблюдать правило: пока школь­ник готовит уроки, телевизор в комнате должен быть выключен.

Наблюдения и специальные исследования убеждают, что сла­бые побочные раздражители не снижают эффективности работы, а улучшают ее. Легкий шум, который доносится в комнату, шо­рохи листьев, тиканье часов и другие слабые звуки не только не разрушают внимания, но иногда даже усиливают его. Еще великий русский физиолог И. М. Сеченов пришел к выводу, что абсолютная, «мертвая» тишина не повышает, а снижает эффект умственной работы, так как сосредоточить внимание на работе становится очень трудно. Сеченов приводил пример: в одной крупной библиотеке создали комнаты для научной работы. В ком­наты не проникали никакие посторонние звуки извне, а звуки, возникающие в самой комнате, поглощались. Стояла абсолютная тишина. В этих комнатах никто продуктивно работать не мог — постепенно у людей возникало сонливое состояние.

Экспериментально показано, что дети, обучающиеся в классе с совершенно гладкими белыми стенами, без каких-либо рисун­ков и украшений, с матовыми стеклами в окнах усваивают пред­мет хуже, чем школьники, размещенные в классной комнате с окрашенными стенами, картинами, рисунками и таблицами на стенах, цветами на подоконниках и приятным видом за окнами;

Помимо произвольного и непроизвольного внимания, выделяют еще один вид внимания — послепроизволъное внимание. После-произвольным оно называется потому, что возникает на основе произвольного внимания, после него.

Вот третьеклассник пишет домашнее сочинение о том, как он провел лето. Сначала работа его совсем не увлекает. Он берется за нее неохотно, то и дело отрывается, делает большие усилия, чтобы заставить себя работать, наконец сосредоточивается (произ­вольное внимание). Но постепенно ученик увлекся, пишет уже охотно, не рассеиваясь. Картины летнего отдыха, приключений, событий встают перед его глазами. Тут и купание, и рыбалка, и походы в лес за грибами, и веселые игры. Школьник, захва­ченный воспоминаниями, торопится отразить их в сочинении. Произвольное внимание перешло в послепроизвольное. Послепроизвольное внимание, как видно из приведенного примера, совме­щает в себе некоторые особенности произвольного внимания (осознание цели) и некоторые черты непроизвольного внимания (не нужно волевых усилий для его поддержания).

В учебной деятельности школьника обычно представлены все три вида внимания, тесно связанные между собой.

Охарактеризовать внимание человека сло­вами «хорошее» или «плохое» нельзя. Такая характеристика бу­дет слишком неопределенной, так как существуют различные проявления, качества или, как говорят, свойства внимания. Поэ­тому и характеризовать внимание человека можно и нужно с разных сторон.

Прежде всего внимание характеризуется тем, насколько оно сильно, напряженно, насколько сконцентрировано на объекте, насколько человеку удается отвлечься от посторонних раздражи­телей. Соответствующее свойство называют сосредоточенностью внимания. Но ведь важно не только это. Важно и то, как долго человек может поддерживать внимание, т. е. устойчивость внима­ния. Важно оценить внимание и с точки зрения его широты — насколько широко охватывает оно предметы и явления. Соответ­ственно различают такие два свойства внимания, как его объем и распределение. И наконец, важно знать, насколько гибко вни­мание, как быстро оно может переключаться с одного объекта на другой.

Итак, различают пять свойств внимания: сосредоточенность, устойчивость, объем, распределение и переключение. Разумеется, перечисленные свойства внимания могут проявляться во всех видах внимания — в непроизвольном, произвольном и послепроизвольном.

Сосредоточенность внимания — это удержание внимания на одном объекте или одной деятельности при отвлечении от всего остального. Физиологическое объяснение сосредоточенности вни­мания — это сила очага оптимального возбуждения и соответст­венно сила индуцированного им тормозного поля. Сосредоточен­ность внимания обычно связана с глубоким, действенным инте­ресом к деятельности, какому-нибудь событию или факту. Ученик мастерит модель. Он полностью поглощен делом, не отвлекается ни на минуту, не замечает, как течет время, не реагирует на телефонные звонки, его можно окликнуть, позвать обедать — он не отвечает, а порой даже и не слышит. В этом случае говорят о большой силе его сосредоточенного вни­мания.

Устойчивость внимания — это длитель­ное удержание внимания на предмете или какой-либо деятельности. С точки зрения физиологии это значит, что очаг опти­мального возбуждения достаточно устой­чив (или колеблется в пределах только тех участков коры, которые регулируют одну и ту же деятельность). Возника­ет вопрос: сколько времени может непрерывно поддерживаться внимание на одном объекте? Все зависит от двух обстоятельств: во-первых, от того, подвижен или нет, изменяется или нет сам объект, а во-вторых, от того, активную или пассивную роль иг­рает при этом человек. На неподвижном, неизменяющемся объек­те пассивное внимание сохраняется примерно 5 секунд, после. чего начинает отвлекаться. Рассмотрите рисунок.

Что изображено на рисунке? На нем изображена усеченная пирамида, но мы видим ее то обращенной вершиной к нам, то уходящей   вглубь.   Такие   двойственные   изображения объясняются периодическими колебаниями внимания.

Если человек активно действует с объектом (например, не просто пассивно смотрит в одну точку географической карты, а изучает рельеф и ландшафт какого-либо района по карте), то устойчивое внимание может сохраняться 15—20 минут. Дальше могут следовать кратковременные отвлечения (на несколько се­кунд), дающие возможность маленького перерыва в сосредоточен­ности. Получается кратковременный и необходимый отдых, он незаметен и не разрушает устойчивости внимания, но позволяет сохранить внимание к данной деятельности до 45 и более минут. Чем младше школьник и чем труднее учебный материал, тем чаще должны быть кратковременные перерывы. Но злоупотреб­лять ими не следует, так как при частых -и длительных перерывах все- труднее и труднее будет вновь втягиваться в работу.

Устойчивость внимания сохраняется в активной и разнообраз­ной практической деятельности с предметом, в активной умствен­ной деятельности. Устойчивое внимание сохраняется в такой учебной деятельности, которая дает положительные результаты, особенно после преодоления трудностей, что вызывает положи­тельные эмоции: у школьников возникает чувство удовлетворения, радости, появляется желание заниматься данной работой, и в последующей деятельности еще до начала работы создается установка на устойчивое внимание. Эту закономерность необхо­димо учитывать при проведении урока.

Состояние противоположное устойчивому вниманию,— частое непроизвольное отклонение внимания от необходимой деятельно­сти на посторонние объекты — называют неустойчивостью внима­ния. Школьники легко отвлекаются под влиянием внезапных, сильных, а также эмоционально воздействующих раздражителей. Неустойчивость внимания может возникнуть от непосильной, чрезмерно обширной, а также от неинтересной и никому не нуж­ной работы, механической деятельности. Например, ученик по­лучает задание сделать однотипные примеры по математике или такие же упражнения по русскому языку. Ученик делает первые примеры и пишет первые упражнения внимательно, а дальше, когда он уже хорошо усвоил материал, работа теряет для него всякий интерес, и он работает механически, устойчивость внима­ния сильно страдает.

Объем внимания — это количество объектов, которые вос­принимаются одновременно с достаточной ясностью, т. е. охва­тываются вниманием одномоментно. Указание на одномоментность здесь важно, потому что наше внимание обычно может очень быстро переходить от одного объекта к другому, что создает иллюзию большого объема внимания. Для определения объема внимания пользуются специальными приборами — тахистоскопа­ми (от греческих слов «тахистос» — быстрейший и «скопео» — смотрю) которые дают возможность показать человеку несколько объектов (букв, геометрических фигур, знаков) на 0,1 секунды (чтобы внимание не успело переключиться с одного объекта на другой). На рис. 15 изображен бук­венный тахистоскоп.

Опыты показали, что объем вни­мания взрослого человека —от 4 до 6 объектов, школьника (в зависимо­сти от возраста) — от 2 до 5 объек­тов. Это при условии, что показывают отдельные, не связанные между собой буквы. Если же в тахистоскопе показывать короткие слова, то для грамотного человека объектом внимания будет уже не буква, а целое слово (он схватывает слова, а не отдельные буквы). Формально объем внимания останется тем же (4—6 объектов), но букв человек воспри­мет уже не 4—6, а до 16, т. с прак­тически объем внимания увеличит­ся. Отсюда видно, как важно уметь объединять предметы в одно целое. воспринимать их целыми комплексами. Именно поэтому объем внимания ученика, начинающего читать, очень мал, но по мере овладения техникой чтения, приобретения опыта у ребенка увеличивается и объем внимания, необходимый для беглого чтения. Увеличение объема внимания с физиологической точки зрения есть расширение участка с оптимальной возбуди­мостью, сужение объема внимания связано с концентрацией участка с оптимальной возбудимостью.

Распределение внимания — это одновременное внимание к двум или нескольким объектам при одновременном выполнении действий с ними или наблюдении за ними. Другими словами, это умение одновременно выполнять две (или более) различные деятельности.

Распределять внимание необходимо, в жизни это требуется постоянно, а некоторые профессии требуют непременного распре­деления внимания (шофер, летчик, дирижер). Умение распре­делять внимание совершенно необходимо учителю. Он должен постоянно держать в поле внимания весь класс и каждого учени­ка в отдельности, следить за их поведением и учебной деятель­ностью в классе и в то же время объяснять новый материал. Распределение внимания требуется и ученику во время учебной деятельности. Например, ученик должен слушать, что объясняет учитель, и следить за тем, что он показывает (карту, картину), или должен слушать и одновременно записывать. Умение слушать и понимать лекцию и одновременно записывать ее совершенно необходимо учащемуся, студенту.

При каких условиях две работы могут успешно выполняться в одно и то же время? Только в том случае, если обе деятель­ности или, по крайней мере, одна из них настолько освоена, привычна, легка, что не требует сосредоточенного внимания, выполняется человеком очень свободно, лишь незначительно контролируется и регулируется им. В центре внимания человека только одна основная деятельность, другая же занимает относи­тельно малую часть внимания, она находится не в центре вни­мания, а на его периферии.

Физиологи распределение внимания объясняют тем, что при­вычная деятельность, не вызывающая особых затруднений, может управляться, как указывал И. П. Павлов, участками коры, нахо­дящимися в известкой степени торможения.

При действии, требующем большого и полного сосредоточе­ния, другие действия обычно невозможны. Проводили такой опыт. Нетренированному человеку предлагали идти по гимна­стическому бревну, сохраняя равновесие и устойчивость, и одно­временно решать простую арифметическую задачу. Совместить эти два действия не удавалось. Решая задачу, человек терял равновесие и падал с бревна, а сохраняя равновесие, он не мог решать задачу. Однако опытная гимнастка — мастер спорта — свободно выполнит такое задание.

Младшие школьники плохо распределяют внимание, они еще не умеют этого делать, у них нет опыта, поэтому не следует заставлять ученика одновременно выполнять два дела или при выполнении одного дела отвлекать внимание ребенка на другое. Но постепенно надо приучать школьника к распределению своего внимания, ставить его в такие условия, где это делать необхо­димо.

Переключение внимания — это перемещение внимания с одно­го объекта на другой или с одной деятельности на другую в связи с постановкой новой задачи. Трудно назвать деятельность, которая не требовала бы такого переключения. Ведь, как мы уже отмечали, объем внимания человека не очень велик. И только способность переключать внимание дает ему возможность позна­вать окружающий мир во всем его многообразии. На пульте управления атомным ледоколом «Ленин» находится более 250 приборов и сигнализаторов. Как же должна быть развита у де­журного на пульте способность к переключению внимания!

В переключении внимания ярко проявляются индивидуальные особенности человека — некоторые люди могут быстро переходить от одной деятельности к другой, а другие — медленно и с трудом. О человеке со слабой способностью к переключению внимания говорят, что у него «жесткое», «липкое» внимание.

Физиологически переключение внимания представляет собой перемещение по коре головного мозга участка с оптимальной возбудимостью. Способность к быстрому переключению внимания зависит от подвижности нервных процессов, т. е. в конце концов от типа нервной системы.

Переключение внимания всегда сопровождается некоторым нервным напряжением, которое выражается в волевом усилии. Отсюда понятно, почему школьнику трудно бывает начинать новую работу, особенно если она не вызывает приятных чувств, а предыдущая деятельность, наоборот, была более интересной. Потому же не рекомендуется без особой нужды часто менять содержание и виды работы в процессе учебной деятельности, если это вызывает у школьников трудности и требует большой пере­стройки характера деятельности. Однако при утомлении и одно­образной работе переключение внимания полезно и необходимо.

Остановимся на таком распространенном недостатке внимания, который называют рассеянностью. Собственно говоря, рассеян­ностью называют совершенно разные, в каком-то смысле даже противоположные недостатки внимания.

Первый вид рассеянности — это частая непроизвольная отвлекаемость от основной деятельности. Человек ни на чем не может сосредоточиться, все время отвлекается, даже интересная дея­тельность иногда прерывается из-за неустойчивости внимания. У рассеянных людей этого типа, как говорят, «скользящее», «порхающее» внимание. Таким был, например, Хлестаков, герой пьесы Н. В. Гоголя «Ревизор».

Рассеянность этого типа у школьников проявляется в отвле­чении внимания ученика на предметы, явления или собственные мысли, которые не имеют отношения к занятиям в классе. Поэто­му младший школьник допускает много ошибок при письме и счете, хотя часто знает правила, пропускает буквы, окончания слов, путает знаки при решении примеров. У учащегося среднего и старшего школьного возраста подобная рассеянность приводит к серьезным пробелам в знаниях, к поверхностному и неглубоко­му познанию, несерьезному отношению к своим обязанностям.

Подобная рассеянность — результат плохого воспитания. Ребе­нок не приучается к сосредоточенной работе, часто и сами взрослые отвлекают его во время приготовления домашних зада­ний. Многократное повторение подобного состояния становится привычным. Такая рассеянность может быть и временным состоя­нием. Ее вызывает утомление, плохое самочувствие, значительные отвлекающие раздражители. Если эти временные состояния систе­матически повторяются, они также станут привычными. Рассеян­ность может быть и следствием отсутствия каких-либо интересов у школьника. Наконец, она может вызываться и запущенностью учебных занятий, когда ученик попросту не понимает того, что объясняет учитель, и теряет всякий интерес к уроку.

Преодоление рассеянности учащихся требует настойчивости и терпения, долгой работы. Рассеянным учащимся надо создавать такие условия, где бы они могли работать не отвлекаясь, и вы­рабатывать у них привычку не отвлекаться. Очень важно повсед­невно контролировать работу ребенка и постепенно приучать его к самоконтролю, причем приучать контролировать не только ре­зультаты работы, но и осуществлять контроль за работой в процес­се ее выполнения. Важно постараться заинтересовать школьника учебной работой — это может явиться первым шагом в преодоле­нии рассеянности.

Второй вид рассеянности — следствие чрезмерной сосредото­ченности человека на работе, когда он, кроме своей работы, ни­чего не замечает и порой не отдает себе отчета в окружающих событиях. Такой вид рассеянности наблюдается у людей, увлечен­ных работой, охваченных сильными переживаниями, — у ученых, творческих работников в области искусства.

Как мы видим, указанные два вида рассеянности действитель­но противоположны по своей природе. Первый вид рассеянности есть слабость произвольного внимания, неумение сосредоточиться. Второй вид — чрезмерно сильное внимание и сильнейшее сосре­доточение. В первом случае в коре отсутствует сильный и стойкий очаг оптимального возбуждения, во втором случае имеется очень сильный и стойкий очаг.

Возникает вопрос: почему же столь концентрированное, со­средоточенное и устойчивое внимание считают недостатком? Ведь оно важное условие творческой, продуктивной работы. Все дело в том, что чрезмерная сосредоточенность часто приводит в жизни к серьезным последствиям — наблюдались случаи, когда погру­женные в свои мысли рассеянные люди, ничего не замечая вокруг, получали травмы на улице, принимали не то лекарство, уходя, забывали выключить газ или запереть дверь. Один из ученых, в рассеянности заперев дверь, ключ бросил в урну, а горящий окурок засунул в карман и пришел в себя, когда от его костюма повалил дым.

Разумеется, у школьников второй вид рассеянности проявля­ется несколько в иной форме. Например, когда младший школь­ник или подросток пишет сочинение, он часто весь поглощен его содержанием и не замечает грамматических ошибок. Когда же он сосредоточен на том, чтобы ни в коем случае не сделать ошибок, содержание сочинения бывает бледным и невыразитель­ным. На уроках труда наблюдались случаи, когда чрезмерно увлеченный процессом строгания или опиловки металла школь­ник, вдруг придя в себя, обнаруживал с удивлением, что он почти всю заготовку превратил в стружку или опилки.

Крутецкий В. А. Психология: Учебник для учащихся пед. училищ.
– М.: Просвещение, 1980. – 352 с. С. 91-101.

Послепроизвольное внимание – что за непонятный зверь?

 

Сейчас, отреагировав на эту надпись Вы задействовали непроизвольное внимание. А реагирует оно, как правило, на три вещи: силу и неожиданность раздражителя; новизну, необычность, контрастность раздражителя; и подвижность объекта. Неожиданно, в тишине квартиры мы услышали громкий скрип паркета: внимание! Может быть, это вор? Или кто-то из домочадцев идет опустошать холодильник? Или некто крадется причинить нам вред? Но давайте по порядку.

Внимание

Внимание – это особое свойство человеческой психики. Это избирательная направленность восприятия на тот или иной объект, это система отбора информации, позволяющая нам воспринимать только значимую для нас информацию. Эта функция внимания помогает нам реагировать лишь на то, что для нас важно или представляет интерес.

В организации внимания по степени активности человека различают три вида внимания: непроизвольное, произвольное и послепроизвольное. Если направленность психической деятельности на определенные объекты не вызывается постановкой сознательной цели и не связана с волевыми усилиями, то такое внимание называют непроизвольным. Непроизвольное внимание реагирует на все значимые внешние обстоятельства. Произвольное и послепроизвольное внимание устремлено к тому, что выбрали мы сами. Давайте рассмотрим первый и второй тип внимания, и более подробно остановимся на последнем виде внимания.

Непроизвольное внимание

Непроизвольное внимание – это сосредоточение сознания на объекте в силу его особенности как раздражителя. Более сильный раздражитель на фоне действующих привлекает внимание человека. Вызывает непроизвольное внимание новизна раздражителя, начало и прекращение действия раздражителя. Непроизвольное внимание вырабатывалось в процессе эволюции и заботится о нашем выживании. Яркий свет, громкий звук, сильный запах, высокая скорость движения. Все яркое и громкое мгновенно привлекает наше внимание. Непроизвольное внимание поворачивает нас к тем вещам и событиям, которые могут быть для нас важны. Однако у этого полезного механизма есть свои ограничения: в этом случае не мы управляем ситуацией, а ситуация управляет нами. Непроизвольное внимание возникает независимо от сознания и нашего желания, неожиданно и непредсказуемо от условий, под влиянием разнообразных раздражителей, действующих на тот или иной анализатор организма. Оно управляет нами, а не мы им. Вспомните, насколько сложно не реагировать на громкий звук клаксона, или слепящий свет фар, или же на резкий неприятный запах.

Что интересно, непроизвольное внимание присуще и человеку, и животным. Однако возникновение такого внимания у человека качественно отличается от внимания у животных. Человек может овладевать собственным самопроизвольным вниманием в отличие от животных, предмет самопроизвольно сосредоточение может стать предметом сознательного сосредоточения. Физиологической основой самопроизвольного внимания является безусловно-рефлекторная ориентирующая деятельность. Нейрофизиологическим механизмом такого внимания является возбуждения, которые поступают в кору из подкорковых участков больших полушарий головного мозга. Когда сила посторонних раздражителей превышает силу осознанно действующих возбуждений, возникает непроизвольное внимание.

В ситуации проверки на полиграфе при резком громком звуке, например, при хлопке в ладоши, такое внимание возникает у опрашиваемого лица. Либо при предъявлении причастному человеку стимула-улики, например, орудия убийства в виде окровавленного ножа, мы обнаружим действие именно этого внимания.

Произвольное внимание

Произвольное внимание – это сознательно регулируемое сосредоточение на объекте, направляемое требованиями деятельности, оно мотивировано и направляется на объект под влиянием принятых решений и поставленных целей. Оно же – результат целевого усилия воли, нашего осознанного намерения. Волевое усилие переживается как напряжение, мобилизация сил на решение поставленной цели. Произвольное внимание качественно отличается от непроизвольного. Умение управлять своим вниманием с рождения не дается никому: обычно человек вырабатывает его сам в процессе самовоспитания. Начиная с детского возраста, мы можем некоторое время сосредотачиваться на каком-то предмете или задаче. И не потому что нам это интересно, а потому что нужно. Характерными особенностями произвольного внимания является целеустремленность, дисциплина и организованность умственной деятельности, способность противостоять сторонним отвлекающим факторам. Примером произвольного внимания может служить чтение неинтересной книги, трудовая монотонная деятельность, длительное наблюдение за объектом, удержание мысли при написании этой статьи.

Физиологической основой произвольного внимания является условно-рефлекторная деятельность, способность тормозить ненужные действия и движения. Положительная индукция нервных процессов – одна из основных физиологических устоев произвольного внимания. Желание разобраться с разными типами внимания, а также прилагаемое усилие для понимания различных физиологических терминов, как в данном случае, также является примером вашего произвольного внимания.

Тест на внимательность в картинках

Помимо произвольного и непроизвольного внимания, может быть выделен еще один особый его вид – послепроизвольное внимание. Это понятие в психологии было введено советским психологом Н.Ф. Добрыниным вслед за Э.Титченером. Данный вид внимания Н.Ф. Дружинин называл особой, «высшей» формой личностной активности. Давайте разберемся, в чем особенность этого вида внимания.

Послепроизвольное внимание

Послепроизвольное внимание возникает вслед за произвольным. Возникает оно на основе особого личного интереса. Это не заинтересованность, стимулированная особенностями предмета, а проявление направленности личности. Этот вид внимания совмещает в себе особенности произвольного внимания и непроизвольного, так как также носит целенаправленный характер, но не требует для реализации постоянных волевых усилий. Послепроизвольное внимание характеризуется длительной высокой сосредоточенностью и устойчивостью, с ним связывают наиболее интенсивную и плодотворную умственную деятельность, высокую производительность всех видов труда. Послепроизвольное внимание имеет еще одну особенность: оно не управляется самоуказаниями и самоприказами, внешними сознательными побуждениями и усилением воли, как в случае с произвольным вниманием, оно не возникает там, где нет настоящего интереса к делу.

Основное отличие от других видов внимания состоит в том, что для личности интересными и значимыми становятся содержание и сам процесс деятельности, а не только ее результат. Преодолевая трудности во время произвольного сосредоточения, человек привыкает к ним, сама деятельность вызывает сначала некоторый интерес к ней, а потом захватывает человека, сопровождая процесс истинным удовольствием. За счет этого, а также за счет уменьшения интенсивности напряжения, послепроизвольное внимание становится продолжительнее и производительнее. Именно с этим связана высокая производительность и полная самоотдача человека, в том числе и творческая, при занятии любимым делом. Не зря говорят: “Занимайтесь любимым делом, и вам не придется работать ни дня в своей жизни”.

Рассмотрим примеры послепроизвольного внимания. Иногда при чтении учебника с трудом удается удержать внимание на содержании: оно скучно, нагружено терминами и не особо для нас важно. Но вот в какой-то момент, незаметно для себя, мы перестаем делать над собой усилие, читаем без напряжения, и предмет чтения увлекает нас. В данном случае внимание из произвольного стало послепроизвольным. Еще один пример перехода внимания из одного в другой: обучение новому виду деятельности, например, профайлингу, когда необходимо усилием воли удерживать внимание на новых знаниях и терминах, осваивать большой объем информации, выполнять задания. Но как только ты начинаешь практиковать полученные знания, учишься разбираться в людях «в полях», определять их психотип по критериям, находить среди знакомых представителей, например, истероидов или эпилептоидов, ты искренне начинаешь получать удовольствие от деятельности, увлекаясь профайлингом все больше и больше. И это увлечение не проходит с течением времени. К такому типу внимания в ходе своей работы стремятся все те, кто обучает людей различного возраста. Надеюсь, чтение этой статьи также стало для вас примером послепроизвольного внимания)

 

Мартьянова Людмила

Total

6

Поделиться

Виды и свойства внимания

Внимание — это направленность и сосредоточенность сознания на каком-либо реальном или идеальном объекте, предполагающие повышение уровня сенсорной, интеллектуальной или двигательной активности индивида.

Внимание имеет свою органическую основу, которая представляет собой структуры мозга, обеспечивающие функционирование внимания и отвечающие за внешние проявления его различных характеристик. Среди нескольких миллиардов нервных клеток, из которых состоит головной мозг человека, есть такие, которые особенно тесно связаны с работой внимания. Их называют нейронами — детекторами новизны. Такие нервные клетки отличаются от других тем, что включаются в активную работу лишь тогда, когда человек в своих ощущениях и восприятии сталкивается с некоторыми новыми для него предметами и явлениями, которые приковывают к себе его внимание.

Раздражители, ставшие привычными, обычно не вызывают реакции клеток — детекторов новизны. Такие клетки, по-видимому, отвечают за непроизвольное внимание человека.

Общее состояние внимания, в частности, такая его характеристика, как устойчивость, связана, по-видимому, с работой ретикулярной формации. Она представляет собой тончайшую сеть нервных волокон, которая располагается в глубине центральной нервной системы между головным и спинным мозгом, охватывая нижние отделы первого и верхние отделы второго. Через ретикулярную формацию проходят нервные пути, ведущие от периферических органов чувств к головному мозгу и обратно. Ретикулярная формация также регулирует тонус коры головного мозга и чувствительность рецепторов, изменяя динамические характеристики внимания: его концентрацию, устойчивость и т. п.

Функции и виды внимания

Внимание в жизни и деятельности человека выполняет много различных функций. Оно активизирует нужные и тормозит ненужные в данный момент психологические и физиологические процессы, способствует организованному и целенаправленному отбору поступающей в организм информации в соответствии с его актуальными потребностями, обеспечивает избирательную и длительную сосредоточенность психической активности на одном и том же объекте или виде деятельности.

Рассмотрим основные виды внимания. Таковыми является природное и социально обусловленное внимание, непроизвольное, произвольное и послепроизвольное внимание, чувственное и интеллектуальное внимание.

По активности человека в организации внимания различают три вида внимания: непроизвольное, произвольное и послепроизвольное.

Непроизвольное внимание — это сосредоточение сознания на объекте в силу его особенности как раздражителя.
Произвольное внимание — это сознательно регулируемое сосредоточение на объекте, направляемое требованиями деятельности. При произвольном внимании сосредоточение происходит не только на том, что эмоционально приятно, а в большей мере на том, что должно делать. Примерно через 20 минут человек утомляется, используя этот вид внимания.

Непроизвольное внимание не связано с участием воли, а произвольное обязательно включает волевую регуляцию. Наконец, произвольное внимание в отличие от непроизвольного обычно связано с борьбой мотивов или побуждений, наличием сильных, противоположно направленных и конкурирующих друг с другом интересов, каждый из которых сам по себе способен привлечь и удерживать внимание.

Человек же в этом случае осуществляет сознательный выбор цели и усилием воли подавляет один из интересов, направляя все свое внимание на удовлетворение другого. Но возможен и такой случай, когда произвольное внимание сохраняется, а усилий воли для его сохранения уже не требуется. Это бывает, если человек увлечен работой. Такое внимание называется послепроизвольным.

По своим психологическим характеристикам послепроизвольное внимание имеет черты, сближающие его с непроизвольным вниманием, но между ними есть и существенное отличие. Послепроизвольное внимание возникает на основе интереса, но это не заинтересованность, стимулированная особенностями предмета, а проявление направленности личности. При послепроизвольном внимании сама деятельность переживается как потребность, а ее результат личностно значим. Послепроизвольное внимание может длиться часами.

Рассмотренные три вида внимания в практической деятельности человека тесно переплетены взаимными переходами и опираются один на другой.

Природное внимание дано человеку с самого его рождения, в виде врожденной способности избирательно реагировать на те или иные внешние или внутренние стимулы, несущие в себе элементы информационной новизны. Основной механизм, обеспечивающий работу такого внимания, называется ориентировочным рефлексом. Он, как мы уже отмечали, связан с активностью ретикулярной формации и нейронов — детекторов новизны.

Социально обусловленное внимание складывается прижизненно в результате обучения и воспитания, связано с волевой регуляцией поведения, с избирательным сознательным реагированием на объекты.

Непосредственное внимание не управляется ничем, кроме того объекта, на который оно направленно и который соответствует актуальным интересам и потребностям человека.

Опосредствованное внимание регулируется с помощью специальных средств, например, жестов, слов, указательных знаков, предметов.

Чувственное внимание по преимуществу связано с эмоциями и избирательной работой органов чувств.
Интеллектуальное внимание связано с сосредоточенностью и направленностью мысли.
При чувственном внимании в центре сознания находится какое-либо чувственное впечатление, а в интеллектуальном внимании объектом интереса является мысль.

Свойства внимания

Внимание обладает определенными параметрами и особенностями, которые во многом являются характеристикой человеческих способностей и возможностей. К основным свойствам внимания обычно относят следующие.

1. Концентрированность. Это показатель степени сосредоточенности сознания на определенном объекте, интенсивности связи с ним. Концентрированность внимания означает, что образуется как бы временный центр (фокус) всей психологической активности человека.

2. Интенсивность внимания — это качество, определяющее эффективность восприятия, мышления, памяти и ясность сознания в целом. Чем больше интерес к деятельности (чем больше сознание ее значения) и чем труднее деятельность (чем она менее знакома человеку), чем больше влияние отвлекающих раздражителей, тем более интенсивным будет внимание.

3. Устойчивость. Способность длительное время поддерживать высокие уровни концентрированности и интенсивности внимания. Определяется типом нервной системы, темпераментом, мотивацией (новизна, значимость потребности, личные интересы), а также внешними условиями деятельности человека. Устойчивость внимания поддерживается не только новизной поступающих стимулов, но и их повторением. Устойчивость внимания связана с динамическими характеристиками его: колебаниями и переключаемостью. Под колебаниями внимания понимают периодические кратковременные непроизвольные изменения степени интенсивности внимания. Колебания внимания проявляются во временном изменении интенсивности ощущений. Так, прислушиваясь к очень слабому, едва слышному звуку, например, тиканью часов, человек то замечает звук, то перестает его замечать. Такие колебания внимания могут осуществляться с разными периодами, от 2-3 до 12 секунд. Наиболее длительные колебания наблюдались при предъявлении звуковых раздражителей, затем при зрительных и наиболее короткие — при осязательных.

4. Объем — показатель количества однородных стимулов, находящихся в фокусе внимания (у взрослого человека от 4 до 6 объектов, у ребенка не более 2-3). Объем внимания зависит не только от генетических факторов и от возможностей кратковременной памяти индивида. Имеют также значения характеристики воспринимаемых объектов (их однородность, взаимосвязи) и профессиональные навыки самого субъекта.

5. Переключение внимания понимается как возможность более или менее легкого и достаточно быстрого перехода от одного вида деятельности к другому. С переключением функционально связаны и два разнонаправленных процесса: включение и отключение внимания. Переключение может быть произвольным, тогда его скорость — это показатель степени волевого контроля субъекта над своим восприятием и непроизвольным, связанным с отвлечением, что является показателем либо степени неустойчивости психики, либо свидетельствует о появлении сильных неожиданных раздражителей.

Эффективность переключения зависит от особенностей выполнения предыдущей и последующей деятельности (показатели переключения значительно снижаются при переходе от легкой деятельности к трудной, а при обратном барианте они возрастают). Успех переключения связан с отношением человека к предыдущей деятельности, чем интереснее предшествующая деятельность и менее интересна последующая, тем труднее происходит переключение. Имеются значительные индивидуальные различия в переключаемости, что связано с такой особенностью нервной системы, как подвижность нервных процессов.

Многие современные профессии (ткачихи, механики, менеджеры, операторы и др.), где человек имеет дело с частыми и внезапными изменениями в объектах деятельности, предъявляют высокие требования к способности переключать внимание.

Большое значение имеет переключение внимания и в учебном процессе. Необходимость переключения внимания студентов, учащихся обусловлена особенностями самого процесса: сменой различных предметов в течение дня, последовательностью этапов изучения материала на занятиях, что предполагает смену видов и форм деятельности.

В отличие от сознательного переключения внимания, отвлечение — это непроизвольное отключение внимания от основной деятельности на посторонние объекты. Отвлечение отрицательно сказывается на выполнении работы. Отвлекающее действие посторонних раздражителей зависит от характера выполняемой работы. Очень сильно отвлекают внимание раздражители внезапные, прерывистые, неожиданные, а также связанные с эмоциями. При длительном выполнении однообразной работы действие побочных раздражителей усиливается по мере нарастания утомления. Отвлекающее воздействие посторонних раздражителей больше сказывается в мыслительной деятельности, не связанной с внешними опорами. Оно сильнее при слуховом восприятии, чем при зрительном.

Способность противостоять отвлекающим воздействиям называется помехоустойчивостью. В развитии этой способности у людей наблюдаются значительные индивидуальные различия, обусловленные как различиями нервной системы, а именно — ее силой, так и специальной тренировкой, направленной на повышение помехоустойчивости.

6. Распределение, то есть способность сосредоточивать внимание на нескольких объектах одновременно. При этом формируется как бы несколько фокусов (центров) внимания, что дает возможность совершать несколько действий или следить за несколькими процессами одновременно, не теряя ни одного из них из поля внимания.

В сложных современных видах труда деятельность может складываться из нескольких различных, но одновременно протекающих процессов (действий), каждый из которых отвечает различным задачам. Например, ткачиха, работающая на станке, должна осуществлять многочисленные операции контроля и управления. Это характерно и для деятельности швей, водителей, операторов и других профессий. Во всех таких деятельностях рабочему необходимо распределять внимание, т.е. одновременно сосредоточивать его на различных процессах (объектах). Исключительную роль играет способность к распределению внимания и в деятельности преподавателя. Так, например, объясняя материал на уроке, преподаватель должен одновременно следить за своей речью и логикой изложения и наблюдать за тем, как воспринимают материал студенты.

Уровень распределения внимания зависит от ряда условий: от характера совмещаемых видов деятельности (они могут быть однородными и различными), от их сложности (и в связи с этим от степени требуемого психического напряжения), от степени знакомства и привычности их (от уровня овладения основными приемами деятельности). Чем сложнее совмещаемые виды деятельности, тем труднее распределить внимание. При совмещении умственной и моторной деятельности продуктивность умственной деятельности может снижаться в большей степени, чем моторной.

Трудно совмещать два вида умственной деятельности. Распределение внимания возможно в том случае, если каждый из выполняемых видов деятельности знаком человеку, причем один — до некоторой степени привычен, автоматизирован (или может быть автоматизирован). Чем менее автоматизирован один из совмещаемых видов деятельности, тем слабее распределение внимания. Если один из видов деятельности полностью автоматизирован и для ее успешного выполнения требуется лишь периодический контроль сознания, отмечается сложная форма внимания — сочетание переключения и распределения.

Развитие внимания

Внимание как психический процесс, выражающийся в направленности сознания на определенные объекты, часто проявляясь, постепенно превращается в устойчивое свойство личности — внимательность. При этом круг объектов может ограничиваться тем или иным видом деятельности (и тогда говорят о внимательности личности в данном виде деятельности, чаще всего это деятельность профессиональная), может распространяться на все виды деятельности (в этом случае говорят о внимательности как общем свойстве личности). Люди различаются степенью развития этого свойства, крайний случай часто называют невнимательностью. Инженеру практически важно знать не только, каков уровень сформированности внимательности у рабочих, но и причины, обусловливающие его невнимательность, поскольку внимание связано с познавательными процессами и эмоционально-волевой сферой личности.

В зависимости от форм невнимательности можно говорить о трех ее типах. Первый тип — рассеянность — возникает при отвлекаемости и очень малой интенсивности внимания, чрезмерно легко и непроизвольно переключающееся с объекта на объект, но ни на одном не задерживаясь. Этот тип невнимательности образно называют “порхающим” вниманием. Подобная невнимательность у человека — результат отсутствия навыков к сосредоточенной работе. Другой тип невнимательности определяется высокой интенсивностью и трудной переключаемостью внимания. Такая невнимательность может возникнуть вследствие того, что внимание человека сосредоточено на каких-то событиях или явлениях, ранее происходящих или встречающихся ему, которые он эмоционально воспринял. Третий вид невнимательности — результат переутомления, этот тип невнимательности обусловливается постоянным или временным снижением силы и подвижности нервных процессов. Он характеризуется весьма слабой концентрацией внимания и еще более слабой его переключаемостью.

Формирование внимательности заключается в управлении вниманием человека в процессе его трудовой и учебной деятельности. При этом необходимо создавать условия, которые способствовали бы формированию его внимания: приучать работать в разнообразных условиях, не поддаваясь влиянию отвлекающих факторов; упражнять произвольное внимание; добиваться осознания общественной значимости осваимого вида труда и чувства ответственности за выполняемую работу; связывать внимание с требованиями дисциплины производственного труда и т. п.

Объем и распределение внимания следует формировать как определенный трудовой навык одновременного выполнения нескольких действий в условиях нарастающего темпа работы.

Развитие устойчивости внимания нужно обеспечивать формированием волевых качеств личности. Для развития переключения внимания необходимо подбирать соответствующие упражнения с предварительным объяснением “маршрутов переключения”. Обязательное условие при формировании у человека внимательности — ни при каких обстоятельствах не позволять ему любую работу делать небрежно.

Общая психопатология | Обучение | РОП

В норме внимание помогает индивиду воспринимать наиболее важные для него стимулы, игнорируя неважные, кроме того, внимание дает индивиду способность произвольно направлять и удерживать фокус своего внимания на интересующих его объектах, что позволяет продуктивно решать стоящие перед ним задачи.

Нарушения внимания могут быть достаточно разнообразными. Выделяют нарушения внимания, связанные с изменением состояния бодрствования (в этих случаях может быть нарушено, как произвольное, так и непроизвольное внимание), и нарушения характеристик произвольного внимания (его селективности, устойчивости, переключаемости, объема и пр.).

Невнимание (апрозексия) — этот термин часто применятся сразу по отношению ко всей группе нарушений внимания, однако при более дифференцированном подходе его правильно использовать лишь в случаях общего угнетения процессов внимания, т.е. при отсутствии или затруднении фокусировки внимания как на важных, так и на неважных стимулах; в связи с этим восприятие всех стимулов нарушено, они игнорируются. В основе лежит снижение тонуса нервной системы, уровня бодрствования и готовности действовать. В таких состояниях человек выглядит вялым, недостаточно реагирующим на происходящее вокруг, его внимание трудно или невозможно чем-либо привлечь. Невнимание в той или иной степени выраженности наблюдается при угнетении сознания, интоксикациях седативными веществами, выраженном утомлении, апатии, грубых нарушениях интеллекта, органических поражениях головного мозга определенных локализаций. Например, при оглушении пациент воспринимает лишь малую часть окружающих его стимулов, он вял, аспонтанен, врачу приходится многократно повторять свой вопрос, чтобы пациент мог сфокусировать свое внимание на нем и на попытках на него ответить. Врач из-за чрезмерного утомления и сонливости, например во время ночного дежурства, может упустить признаки болезни у своего пациента, в том числе как важные, так и неважные, допустить ошибку в своих действиях. Водитель в состоянии алкогольного опьянения или под действием седативных препаратов из-за невнимательности может «просмотреть» изменение ситуации на дороге.

Сверхотвлекаемость (гиперметаморфоз, сверхбодрствование) — фокусировка внимания сразу на всех действующих на человека стимулах, как на важных, так и на неважных. В основе — состояние, противоположное невниманию, — повышенная активация нервной системы и «чрезмерный» уровень бодрствования. В результате внимание становится крайне неустойчивым, сверхизменчивым, человек постоянно отвлекается на каждый новый стимул. В выраженных случаях нарушаются последовательность, цельность мыслительной деятельности, вплоть до развития состояния растерянности, недоумения. Наблюдается при маниакальных состояниях, интоксикациях стимуляторами и психодислептиками, иногда при галлюцинаторно-бредовых состояниях, органических поражениях головного мозга определенных локализаций.

Неустойчивость внимания (патологическая отвлекаемость) — неспособность человека удерживать фокус произвольного внимания на нужном ему объекте, в связи с чем страдает продуктивность его деятельности. При слабости произвольного внимания ведущую роль начинает занимать внимание непроизвольное, из-за этого человек постоянно отвлекается на посторонние стимулы, случайно попадающие в поле его внимания, случайные мысли («витает в облаках», «считает ворон»). Выраженность расстройства может в значительной степени варьировать.

Синдром дефицита внимания с гиперактивностью (СДВГ), основу которого составляет неустойчивость произвольного внимания, может проявляться целым спектром относительно негрубых нарушений внимания, отражающихся преимущественно на успеваемости в школе и работоспособности. Необходимо учитывать, что способность к удержанию фокуса произвольного внимания постепенно формируется у ребенка по мере его развития, поэтому для оценки этого нарушения у детей нужно принимать во внимание возрастные нормы.

При некоторых случаях органических поражений головного мозга (особенно дорсальной поверхности лобных долей) неустойчивость внимания может достигать такой степени, что она полностью дезорганизует деятельность взрослого человека.

Больной К. 35 лет несколько лет назад перенес тяжелую травму головного мозга во время погрузочных работ в порту, последние годы находится в психиатрической больнице. В отделении, если кто-то из медсестер громко вызывает любого из пациентов, К. тут же откликается, бросает свои дела и бежит к этой медсестре через весь коридор. Таким же образом встречает каждого, кто входит в отделение, начинает бойко и громко с ним разговаривать, но потом также быстро отходит, обратив внимание на что-то новое. Полноценно побеседовать с лечащим врачом он не в состоянии — ответив на один-два вопроса, он переключается на случайные темы, сам начинает задавать вопросы, а если рядом что-то происходит, теряет всякое внимание к беседе с врачом и, не завершив беседу, уходит в интересующем его направлении, например, посмотреть, как стригут других больных или что принесла процедурная медсестра из аптеки.

Истощаемость внимания — неспособность человека длительное время удерживать фокус произвольного внимания; первоначально внимание направлено на нужный индивиду объект, но по мере утомления оно все более истощается, а следовательно, непроизвольное внимание выходит на первый план. Является достаточно характерным признаком утомления и астении. Например, студент, утомленный недосыпанием на ночных дежурствах, садится заниматься: какое-то время он сосредоточенно читает учебник, но через несколько страниц замечает, что думает о чем-то постороннем, пытается вспомнить, что он только что читал, но не может. В специальных психологических тестах истощаемость внимания проявляется увеличением количества ошибок в монотонном задании по ходу его выполнения. Истощаемость внимания также наблюдается при синдроме дефицита внимания с гиперактивностью, органическом поражении головного мозга.

Тугоподвижность внимания (вязкость, патологическая прикованность) — трудности с переключением внимания с одной темы или объекта на другую тему или объект. Рассматривается как проявление замедленного мышления, или брадифрении. Отмечается при органических заболеваниях головного мозга, в том числе эпилепсии, сосудистых заболеваниях и пр.

Про чрезмерную прикованность внимания к той или иной теме, от которой человек не может отвлечься и которая заслоняет для него все происходящее вокруг, говорят также, когда описывают патологические суждения (бред, сверхценные идеи и навязчивые явления).

Сужение объема внимания — возможность одновременно удержать в фокусе внимания лишь небольшое количество объектов. Достаточно яркий пример — аффекты (аффективно суженное сознание) — остро развивающееся состояние, когда на фоне сильного эмоционального волнения, происходит резкое ограничение объема воспринимаемой информации (в том числе так называемое туннельное зрение) с сохранением фокуса внимания только на эмоционально значимых объектах; другие объекты, окружающие человека (в том числе те, которые помогли бы найти выход из сложившейся ситуации или дали бы возможность альтернативному пути действий), не воспринимаются (подробнее см. аффекты, аффективно-шоковые реакции).

В случаях, когда у человека всегда отмечается некоторый недостаток объема и распределения внимания, проявляющиеся в виде невозможности удерживать в фокусе внимания необходимое для выполнения той или иной деятельности количество информации, эти нарушения в настоящее время часто трактуют, как недостаточность объема рабочей памяти. Существует целый ряд подходов к тренингу рабочей памяти, для повышения когнитивной эффективности, включая компьютеризированные варианты, доступные для мобильных устройств (н., n-back test).

Приоритезация произвольных лиц, связанных с собой: исследование ЭЭГ

PLoS One. 2018; 13 (1): e01

.

, Концептуализация, курирование данных, формальный анализ, исследование, методология, администрирование проекта, программное обеспечение, проверка, визуализация, написание – первоначальный черновик, написание – просмотр и редактирование, ^{1, 2, 3, *} , Концептуализация, формальный анализ, исследование, методология, администрирование проекта, надзор, проверка, написание – обзор и редактирование, ³ и, концептуализация, получение финансирования, методология, администрирование проекта, ресурсы, надзор, проверка, написание – обзор и редактирование ³

Матеуш Возняк

¹ Лаборатория познания и философии, факультет философии, Университет Монаш, Мельбурн, Австралия

² Институт психологии Ягеллонского университета, Краков, Польша

³ Департамент когнитивных наук, Центральноевропейский университет, Будапешт, Венгрия

Димитриос Куртис

³ Департамент когнитивных наук, Центральноевропейский университет, Будапешт, Венгрия

Гюнтер Кноблих

³ Департамент когнитивных наук, Центральноевропейский университет, Будапешт, Венгрия

Алессио Авенанти, редактор

¹ Лаборатория познания и философии, факультет философии, Университет Монаш, Мельбурн, Австралия

² Институт психологии Ягеллонского университета, Краков, Польша

³ Департамент когнитивных наук, Центральноевропейский университет, Будапешт, Венгрия

Болонский университет, ИТАЛИЯ

Конкурирующие интересы: Авторы заявили, что конкурирующих интересов не существует.

Поступила 09.06.2017; Принято 19 декабря 2017 г.

Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника. Эта статья процитирована. другими статьями в PMC.

Дополнительные материалы

Файл S1: Данные. (XLSX)

GUID: C5DFA3A8-7289-4B50-A562-9C52E89282B5

S1 Текст: N2 следующие лица в эксперименте 2.Приложение содержит дополнительный анализ N2, который воспроизводит результаты эксперимента 1.

(PDF)

GUID: 02607C96-53B1-4F59-B91D-82C84EF0B96F

Заявление о доступности данных

Все соответствующие данные находятся в пределах документ и вспомогательные информационные файлы к нему.

Реферат

Поведенческие и нейровизуализационные исследования показали, что люди обрабатывают преимущественно личную информацию, такую ​​как изображение собственного лица.Более того, люди быстро включают стимулы в свое представление о себе, даже если эти стимулы не имеют внутреннего отношения к себе. В настоящем исследовании мы исследовали ход процессов, вовлеченных в предпочтительную обработку информации, относящейся к самому себе. В двух экспериментах по ЭЭГ три незнакомых лица были идентифицированы словесными ярлыками как участник, друг или незнакомец. После этого участники оценивали, совпадают ли два стимула, представленные последовательно (ISI = 1500 мс).В эксперименте 1 за лицами следовали словесные метки, а в эксперименте 2 за метками следовали лица. Оба эксперимента показали одинаковые поведенческие и электрофизиологические результаты. Если первый стимул (лицо или ярлык) был связан с самим собой, время реакции было быстрее, а поздняя фронтальная позитивность после первого стимула была более выраженной. Самоассоциация второго стимула (ярлыка или лица) не влияла на время реакции. Однако центрально-теменная точка P3 после предъявления второго стимула была более выраженной, когда второму стимулу предшествовал связанный с самим собой первый стимул.Эти результаты показывают, что даже незнакомые лица, связанные с собой, могут активировать представление о себе. Как только саморепрезентация активирована, обработка последующих стимулов облегчается, независимо от того, связаны ли они с самостью.

Введение

Тема «Я» имеет долгую историю в науке и философии. Однако до сих пор нет общего согласия по поводу определения «я». Одним из важных аспектов личности, открытых для эмпирического исследования, являются механизмы внимания, задействованные в обработке информации, относящейся к себе как объекту или «Я» [1], которые обозначают себя как объект восприятия или самоатрибуции [2–4 ].Это контрастирует со взглядами на себя как на субъекта или «я», которые относятся к опыту бытия в качестве агента [1, 5]. «Я» как объект иногда дополнительно разделяется на подкатегории, такие как телесное «я» [6–8], расширенное «я» [9] или концептуальное «я» [10, 11], в зависимости от типа содержащейся в нем информации. Более того, к себе как к объекту можно подходить либо как к феноменальной структуре – сознательному переживанию «ничтожества», то есть к тому, что что-то является частью меня или принадлежит мне (часто описывается как ощущение себя или форма самосознания, т.е. .грамм. [7, 8, 12]), или как ментальное представление того, что является частью меня или принадлежит мне (обсуждение отношений между феноменальным и репрезентативным содержанием см., Например, в [13, 14]). Здесь мы фокусируемся на себе как на концептуальном представлении и не обращаемся напрямую к эмпирическому аспекту. Представление о себе, которое мы здесь используем, похоже на бессознательные модели себя Томаса Метцингера [15–17]. Он совместим с некоторыми формулировками теории «я» с предсказуемым кодированием и свободной энергией [6, 18–20], а также с коннекционистскими или основанными на памяти моделями «я» [21–24].

Информация, относящаяся к себе, обрабатывается и сохраняется предпочтительным образом. Самостоятельная информация связана с лучшим кодированием, чем другая информация [9, 23, 25–29], и самопознание организовано более абстрактно, чем знания о других людях, которые в большей степени полагаются на эпизодические воспоминания [ 30, 31]. Самоассоциация также оказывает глубокое влияние на восприятие, приводя к облегченной обработке связанных с самим собой стимулов, таких как изображения собственного лица [32–37].Классическим примером предпочтительной самообработки в восприятии является «эффект коктейльной вечеринки» [38]. Во время шумной вечеринки, даже когда мы участвуем в разговоре, мы легко можем услышать свое имя в неразборчивом шуме разговоров других людей.

Недавние исследования показали, что влияние «я» на восприятие также можно увидеть для произвольных стимулов, связанных с «я». Суй, Хе и Хамфрис [39] проинструктировали своих участников изучить произвольные ассоциации между геометрическими формами и тремя идентичностями.Например, участников проинструктировали, что «вы [участник] – треугольник, ваш лучший друг – квадрат, а незнакомец – круг». Затем в задаче перцептивного сопоставления участники оценивали, совпадают ли пары стимулов, представленные вместе, метка и форма, или нет. Участники были быстрее и точнее при оценке правильных пар, связанных с самим собой, чем правильные пары, связанные с другом или незнакомцем. Этот результат был воспроизведен в исследованиях с использованием других видов стимулов [40–43], включая лица незнакомых людей [44], аватары [42], а также стимулы, обработанные другими сенсорными модальностями [45].Вместе эти результаты свидетельствуют о том, что произвольные стимулы, которые стали ассоциироваться с самим собой, обрабатываются преимущественно. Целью настоящего исследования было более подробно изучить ход обработки этих самоассоциированных стимулов, чтобы определить, приведет ли активация саморепрезентации стимулами, связанными с собой, к облегчению последующих стимулов, даже если эти стимулы не связаны с собой. Этого можно достичь с помощью электрофизиологических методов, таких как ЭЭГ, и соответствующим образом разработанной экспериментальной парадигмы.

Более ранние исследования ЭЭГ показали, что предпочтительная обработка стимулов, связанных с самими собой, обычно отражается в двух связанных с событием потенциалах (ERP) в ЭЭГ: N2 и P3 (см. Обзор: [46]), особенно в соответствующих исследованиях. с восприятием лица. Передний N2 – это отрицательное отклонение, возникающее между 200 и 300 мс после начала стимула, и оно считается показателем обнаружения новизны или несоответствия, а также необходимости осуществления когнитивного контроля [47]. В нескольких исследованиях сообщалось о снижении N2 в ответ на восприятие собственного лица по сравнению с восприятием других лиц [37, 48, 49].Уменьшение N2 для собственного лица можно интерпретировать как отражение того факта, что видеть собственное лицо менее удивительно, чем видеть другие лица. Это, в свою очередь, может быть следствием того факта, что люди лучше знакомы со своим лицом, чем с лицами других людей.

Возможно, наиболее надежным открытием в исследовании ЭЭГ предпочтительной обработки себя является увеличение амплитуды P3 в ответ на стимулы, связанные с самим собой. P3 – это положительность, которая возникает примерно через 300-500 мс после предъявления стимула.Обычно предполагается, что P3 состоит из двух подкомпонентов: более раннего фронтального, отражающего обработку вниманием воспринимаемого стимула, и более позднего центрально-теменного, который, согласно различным теориям, отражает обработку рабочей памяти, принятие решений или подготовку ответа [50 –52]. Топология увеличенной амплитуды P3 для стимулов, связанных с самими собой, варьируется в разных исследованиях и, похоже, не следует четкой схеме. Восприятие собственного лица привело к увеличению P3 на теменных участках в исследованиях, в которых использовались экспериментальные задачи, такие как пассивное наблюдение [48] и задачи распознавания ([34, 36, 53]).Когда участников просили отвечать на собственное лицо, но не на другое лицо, или наоборот, топография была более центральной [54]. Когда участники оценивали ориентацию своего и других лиц, увеличение P3 присутствовало в большем количестве лобных участков [37]. Повышенный P3 также наблюдался для стимулов, связанных с самим собой, помимо собственного лица, таких как собственное имя [34, 55–61], относящиеся к самому себе притяжательные местоимения [62, 63], собственный почерк [64] и воспринимая свою руку по сравнению с другой рукой [65].

В настоящем исследовании мы исследовали временной ход нейронного ответа на выполнение сопоставления между лицами, связанными или не связанными с собой, с ярлыками, связанными или не связанными с собой. Важно отметить, что участники не видели своих лиц. Скорее, мы установили произвольные ассоциации к себе с незнакомыми лицами так же, как [44]. Принимая во внимание предыдущие исследования самоопределения приоритетов, мы ожидали, что связывание произвольных лиц с собой приведет к тому же преимуществу в обработке данных, что и реальные лица участников, имена и другие маркеры личности.

Лица были выбраны потому, что они являются сильными маркерами идентичности человека [66, 67], а также потому, что нейронные механизмы восприятия лица хорошо изучены [68–70]. Если приоритизация релевантной информации зависит от произвольных ассоциаций между особенностями восприятия и самооценкой [39], то такая же модуляция компонентов ERP наблюдалась в ответ на лицо в предыдущем исследовании (меньший N2, больший лобный или центрально-теменный P3) следует наблюдать в ответ на произвольное лицо, связанное с самим собой, подтверждая поведенческие результаты из [44].Если самоопределение приоритетов происходит только для реального лица, не следует ожидать различий между лицом, ассоциирующим себя с самим собой, и лицами, ассоциированными с другими идентичностями.

Мы использовали задачу сопоставления, аналогичную Payne et al. [44], которые попросили участников определить, соответствует ли произвольное лицо ярлыку «ты», «друг» или «незнакомец». Однако в настоящем исследовании лицо и метка были представлены не одновременно, как в [44], а последовательно, с интервалом 1,5 с между предъявлением лица и словесной меткой.Это позволило разделить компоненты ERP, связанные с обработкой лица, и компоненты ERP, связанные с обработкой этикетки. Чтобы учесть возможную роль последовательного порядка предъявления лиц и меток, мы провели два эксперимента. В первом эксперименте лицо предъявлялось первым, и задача заключалась в том, чтобы оценить, соответствует ли представленная впоследствии этикетка лицу. Во втором эксперименте этикетка обрабатывалась первой, и задача заключалась в том, чтобы определить, соответствует ли лицо, представленное впоследствии, этикетке.Участники должны были судить, соответствует ли второй стимул первому или нет, нажимая указанную клавишу как можно быстрее.

Наше первое предсказание заключалось в том, что эффекты самоопределения приоритетов должны также возникать, когда метки и произвольные лица представлены последовательно, а не одновременно, как в [44]. В частности, мы предсказали, что RT будут быстрее в сопоставительных испытаниях, где за лицом, связанным с собой, следует ярлык, связанный с собой (эксперимент 1), или где за ярлыком, связанным с собой, следует лицо, связанное с собой (эксперимент 2).

Мы ожидали, что самоопределение приоритетов также будет иметь место в несоответствующих испытаниях. Если предъявление исходного стимула, связанного с самим собой, приводит к устойчивой активации представления о себе, нужно быстрее обнаруживать противоречивые доказательства, чем когда исходный стимул не связан с самим собой. Кроме того, саморепрезентация также должна активироваться, когда связанный с самим собой стимул (метка в эксперименте 1 и лицо в эксперименте 2) следует за стимулом, не связанным с самим собой, ускоряя RT.

Для ERP мы ожидали увеличения амплитуды P3 после предъявления стимулов, связанных с собой, как для первого стимула в последовательности (лицо в эксперименте 1 и метка в эксперименте 2), так и для второго стимула в последовательности (метка в эксперименте 1 и лицо в эксперименте 2). Повышенный P3 в ответ на произвольное лицо, связанное с самим собой, будет указывать на повышенное внимание и активность рабочей памяти в ответ на стимулы, связанные с самим собой. Более того, мы ожидали эффекта самоопределения приоритета на амплитуду переднего N2.Следует отметить, что, поскольку метки не контролировались по длине слова и знакомству, которые, как известно, влияют на N2 [71, 72], мы исследовали только N2, который был вызван стимулами лица. Мы ожидали обнаружить уменьшение амплитуды переднего N2 после представления самоассоциированных лиц. Меньшее значение N2 в ответ на произвольное лицо, связанное с самим собой, будет указывать на то, что эффект N2, наблюдаемый для реального лица, отражает не знакомство с собственным лицом, а другой, более конкретный процесс, связанный с предпочтительной обработкой лиц, связанных с самим собой.Отсутствие эффекта N2 для лица, связанного с самим собой, указывает на то, что этот эффект вызван знакомством.

Эксперимент 1

Методы

Заявление об этике

Исследование было одобрено Комитетом по этическим исследованиям Центрально-Европейского университета. Все участники дали информированное согласие в письменной форме. Все рисунки подготовлены первым автором рукописи и ранее не публиковались. Рисунки содержат фотографии трех человек. Люди на фотографиях дали письменное информированное согласие (как указано в форме согласия PLOS) на публикацию этих фотографий.Это этическое заявление применимо как к эксперименту 1, так и к эксперименту 2.

Участники

В исследовании участвовало девятнадцать человек, но один человек был исключен из-за низкого качества полученных данных ЭЭГ. Возраст остальных восемнадцати участников составлял от 20 до 30 лет ( M = 25,4, SD = 3,03). Половина из них были женщинами, и все правши. У всех участников было нормальное зрение или зрение с поправкой на нормальное.

Аппаратура, стимулы и процедура

Эксперимент состоял из двух частей: в одной части стимулы лица были того же пола, что и участник, а во второй части – противоположного пола.За исключением пола стимулов на лице, процедура эксперимента была идентична, поэтому описание задания применимо к обеим частям. Экспериментальная задача была разделена на три фазы (обучение, тестирование и задача сопоставления), и каждая из них выполнялась на компьютере в рамках одного экспериментального сценария с использованием программного обеспечения E-Prime 2.0 (Psychology Software Tools, Inc., Шарпбург, Пенсильвания, США). ). Целью этапа обучения было научить участников различать три лица. Они были представлены последовательно с одним из трех возможных описаний: «Помните, что это лицо:», а затем либо «Вы», «Друг» или «Незнакомец».Каждое лицо с сопровождающей этикеткой было представлено в течение 20 секунд, и порядок представления был случайным.

Этап тестирования служил для того, чтобы убедиться, что участники усвоили ассоциации между словесными ярлыками и лицами. Он состоял из 24 испытаний, в ходе которых участникам было представлено изображение одного из лиц в центре экрана, а также два ярлыка, один слева и один справа. Ярлыки могут быть «Ты», «Друг» или «Незнакомец». Участники указали, какой ярлык соответствует лицу, используя две клавиши на клавиатуре.И лицо, и метки оставались на экране до тех пор, пока участники не ответили или пока не прошло 5 секунд. Каждое лицо и каждый ярлык предъявлялись равное количество раз, и все возможные комбинации уравновешивались. После нажатия клавиши участники получали обратную связь, которая была либо «Верно» синим, «Неправильно» красным, либо «Нет ответа» красным в случае отсутствия нажатия клавиш. Обратная связь была видна в течение 250 мс. Если участники ответили правильно по крайней мере в 90% испытаний, они могли перейти к следующему этапу.В противном случае они повторяли этап обучения и тест, пока не приобрели ассоциацию между лицами и ярлыками.

На основной фазе эксперимента участники выполняли задание на сопоставление, и их RT и их ЭЭГ регистрировались. Участники выполнили четыре блока по 84 испытания, что составило 336 испытаний (что в итоге привело к 672 испытаниям для лиц обоих полов). Каждое испытание начиналось с фиксации креста, видимого в течение 800 мс, за которым следовало представление одного из трех лиц в течение 200 мс () и пустой экран в течение 1300 мс.Затем последовала презентация одной из этикеток. Задача заключалась в том, чтобы судить, соответствует ли этикетка ранее представленному лицу. Решение было выполнено нажатием одной из двух клавиш на стандартной клавиатуре. Каждая клавиша нажималась отдельной рукой. Сопоставление клавиш оставалось постоянным на протяжении всего эксперимента, но сопоставление клавиш было уравновешенным для всех участников. Метка оставалась на экране до получения ответа, а затем была заменена информацией обратной связи в течение 200 мс.Время ответа было ограничено 3000 мс. Продолжительность интервала между испытаниями случайным образом варьировалась от 800 мс до 1800 мс.

Процедура эксперимента 1.

(A) Участники начали с фазы обучения, во время которой им были представлены три лица вместе с их личностями. Лица были представлены последовательно в случайном порядке по 20 секунд каждое. (B) После фазы обучения участники завершили тест, проверяющий, научились ли они правильно назначать метки лицам.В этом тесте их попросили выбрать, какая из двух меток соответствует определенному лицу. (C) Основной задачей было сопоставление, во время которого была записана ЭЭГ. Каждое испытание начиналось с фиксации креста, за которым следовало короткое представление лица. После периода задержки 1300 мс метка отображалась и оставалась на экране, пока участник не ответил. Фотографии приведены в иллюстративных целях, они не были лицами, использованными в задании. Люди на фотографиях дали письменное информированное согласие (как указано в форме согласия PLOS) на публикацию этих фотографий.

Испытания в каждом блоке следовали в случайном порядке, так что каждое из трех лиц было представлено равное количество раз (28 в пределах блока) и так, чтобы метка соответствовала лицу в 50% случаев. Когда метка не соответствовала лицу, была равная вероятность увидеть каждую из двух несовместимых меток. Это гарантировало, что участники не были предвзяты и не ответили «неверно», как это было бы в случае, если бы была равная вероятность увидеть каждую из трех меток после любого данного лица.

Эксперимент проводился на персональном компьютере с широкоформатным светодиодным монитором 24 ”. Ярлыки и другие письменные стимулы были белого цвета на черном фоне. Размер фиксирующего креста составлял 0,6 ° x0,6 °, а ширина этикеток составляла от 2 ° до 4,4 °. Фотографии лиц были взяты из Чикагской базы данных лиц [73]. Из доступных лиц европеоидной расы с нейтральным выражением лица были выбраны три женских и три мужских лица (женские лица: WF-209, WF-211, WF-233, мужские лица: WM-003, WM-004, WM-029).Полный размер изображений в эксперименте составлял 8 ° x8 °. Размер только лица составлял 3,8 ° x5,3 °. База данных Chicago Face содержит рейтинги каждого лица по нескольким шкалам (например, привлекательность, надежность, удивление, мужественность, грусть и т. Д.). Лица были выбраны таким образом, чтобы сделать их максимально похожими по шкале привлекательности, но не слишком разными по другим шкалам. Сопоставление лиц с личностями уравновешивалось участниками.

Сбор данных

Данные о поведении были записаны при нажатии клавиш участниками с использованием стандартной компьютерной клавиатуры.ЭЭГ регистрировали непрерывно на протяжении всего эксперимента с использованием колпачка 10–20 (EasyCap, Brain Products GmbH, Германия) с 63 электродами относительно среднего эталонного сосцевидного отростка в автономном режиме. За движениями глаз следили с помощью двух пар электродов ЭОГ. Одна пара располагалась латеральнее левого и правого глаза и позволяла обнаруживать горизонтальные движения глаз. Вторая пара располагалась выше и ниже левого глаза и позволяла обнаруживать вертикальные движения глаз. Сопротивление электродов поддерживали ниже 10 кОм.Сигналы ЭЭГ и ЭОГ усиливались с использованием полосы пропускания 0–250 Гц двумя усилителями постоянного тока BrainAmp (Brain Products GmbH, Германия) и дискретизировались с частотой 500 Гц.

Обработка и анализ данных

Неправильные испытания не были включены в анализ. Более того, испытания с правильными ответами, которые были быстрее, чем 200 мс, были исключены на основании предположения, что они были слишком быстрыми, чтобы отразить перцептивное соответствие. Испытания с правильными ответами, которые были медленнее 1600 мс, также были исключены, чтобы уменьшить влияние случайных выбросов, вызванных задержкой ответа.На основании этих трех критериев было удалено 2,2% ( SD = 2,1%) испытаний. Обработку и анализ данных ЭЭГ проводили в автономном режиме с помощью Brain Vision Analyzer 2.1.0 (Brain Products GmbH, Германия). Данные были отфильтрованы с использованием фильтра нижних частот 0,01 Гц (24 дБ / октава) и фильтра высоких частот 50 Гц (24 дБ / октава), чтобы удалить влияние медленных дрейфов и чрезмерного высокочастотного шума. Кроме того, режекторный фильтр на частоте 50 Гц использовался для удаления возможных артефактов, вызванных электрическими устройствами, присутствующими в комнате.Участников проинструктировали моргать только во время интервалов между испытаниями, но для того, чтобы уменьшить влияние движений глаз, которые, тем не менее, происходили в течение анализируемого периода, к сегментированным данным была применена процедура коррекции зрения с использованием алгоритма Gratton & Coles [74 ], как это реализовано в Brain Vision Analyzer 2. После коррекции зрения данные были проверены визуально, чтобы убедиться, что алгоритм не привел к ложным результатам.

Для анализа потенциалов блокировки стимула в ответ на лицо данные были сегментированы в автономном режиме на эпохи, начинающиеся за 300 мс до начала стимула и заканчивающиеся через 3300 мс после начала стимула, и скорректированные по базовой линии относительно последних 200 мс перед стимулом (т.е. лицо) начало. Для потенциалов с синхронизацией стимула, вызванных меткой, данные были сегментированы на эпохи, начиная с 1750 мс до начала сигнала и заканчивая 1750 мс после начала сигнала и скорректированные по базовой линии относительно последних 100 мс перед началом действия стимула (т. Е. Метки). . Мы выбрали здесь укороченную базовую линию, чтобы уменьшить влияние любых возможных различий в крутизне потенциала готовности между условиями. Отклонение артефактов выполнялось автоматически путем удаления целых сегментов, которые либо демонстрировали изменения более чем на 120 мкВ внутри сегмента (для пяти участников эксперимента 1 этот порог был увеличен до 150 мкВ из-за чрезмерного шума в сигнале), либо демонстрировали активность ниже 0.5 мкВ в течение не менее 100 мс, что приводит к удалению в среднем 6,8% испытаний ( SD = 6,4%).

Результаты были проанализированы с помощью однофакторного дисперсионного анализа с повторными измерениями. Если тест Мочли указывал на нарушение предположения о сферичности, применялась поправка Гринхауса-Гейссера. Если основной эффект ANOVA был значительным, для оценки значимости различий между отдельными уровнями использовали два запланированных контраста по Гельмерту (объяснение см. В [75]). Первый контраст сравнивал себя со средним значением друга и незнакомца и служил решающим тестом для эффекта самоопределения приоритетов.Второй контраст сравнивал друга с незнакомцем и предоставлял дополнительную информацию о структуре данных, то есть о том, приводит ли ассоциация с другом к предвзятости в отношении друга по сравнению с незнакомцем. Та же процедура использовалась в предыдущих исследованиях самоопределения приоритетов в [42] и [44].

Данные были проанализированы отдельно для совпадающих и несоответствующих испытаний (). Несоответствующие испытания можно анализировать двумя способами. Один из способов – использовать первый стимул в качестве эталона для несоответствия: например, если первый стимул – это лицо, связанное с другом, то ярлык «Вы» (относящийся к себе) или «Незнакомец» может создать несоответствие в отношении первый стимул.Мы будем называть эту категорию «Несоответствие 1» (NM1). Такая классификация испытаний отражает влияние первого стимула на RT. Другой способ – взять за эталон второй стимул. Например, в испытаниях, когда вторым стимулом была метка «Вы», несоответствия могли возникнуть, потому что метке предшествовало лицо, связанное с другом или с незнакомцем. Мы будем называть эту категорию «Несоответствие 2» (NM2). Средние значения NM1 и NM2 рассчитываются с использованием одних и тех же данных (все испытания с несоответствием), поэтому их общие средние значения совпадают.

Для анализа данных обоих экспериментов использовались три типа испытаний.

В совпадающих испытаниях циферблат и этикетка соответствовали друг другу. В несоответствующих испытаниях они не соответствовали. Есть два способа классифицировать несоответствия. Один из способов (несоответствие 1) – взять первый стимул в качестве эталона и определить, как второй стимул не совпадает. Это позволяет оценить влияние ожиданий, вызванных различными стимулами (вы, друг, незнакомец), на RT. Другой способ (несоответствие 2) – взять второй стимул за эталон и определить, не совпал ли первый стимул.Это позволяет оценить влияние различных стимулов, предъявляемых вторым (вы, друг, незнакомец), на RT участника.

Использование ЭЭГ позволило нам отдельно исследовать когнитивные процессы, связанные с обработкой лица (первый стимул) и связанные с обработкой меток (второй стимул). Первым интересным ERP, вызванным представлением лиц, был N2, который был определен количественно путем объединения средней активности между 250 и 350 мс после появления лица от электродов AF3, AFz и AF4.Электроды были выбраны так, чтобы отражать передний N2, описанный в [47]). После N2 последовал длительный положительный результат, достигающий пика примерно через 700 мс после появления на лице. Более внимательное изучение данных показало, что имел место эффект самоопределения приоритетов над той же фронтальной областью, что и в случае с N2. Эта положительность, которая отныне будет называться поздней фронтальной положительностью (LFP), была определена количественно путем объединения средней активности между 450 и 700 мс после появления на лице от электродов AF3, AFz и AF4.Что касается обработки метки, мы сосредоточили наш анализ на центрально-теменной P3, которую мы количественно оценили, объединив среднюю активность между 250 и 400 мс после появления метки от электродов Cz, CPz и Pz (что отражает стандартное расположение центрально-теменной P3 [ 50]). Временные интервалы анализа были выбраны на основе топографий грандиозных средних.

Результаты

Поведенческие данные

Анализ поведенческих данных проводился отдельно для испытаний, в которых метка соответствовала предыдущему лицу, и для испытаний, в которых метка не соответствовала предыдущему лицу.Поскольку точность была высокой ( M = 97,8%, SD = 2,1%), мы сосредоточились только на анализе RT для правильных ответов.

На левой панели показаны RT для соответствующих испытаний. Соответствующие испытания показали явный эффект самоопределения приоритетов (основной эффект: F (2,34) = 18,75, p <0,001 с поправкой по Гринхаусу-Гейссеру, частичное η ² = 0,52). Время реакции было меньше, если произвольное лицо было связано с собой, чем когда оно было связано с другом или незнакомцем ( F (1,17) = 34.3, p <0,001). Разница между другом и незнакомцем также была значительной ( F (1,17) = 5,8, p = 0,028) с более короткими RT для друга, чем для незнакомца.

Результаты эксперимента 1.

(A) Единственное испытание из эксперимента 1, иллюстрирующее процедуру. (B) Время реакции отдельно (слева направо) для испытаний на соответствие, несоответствие 1 (NM1) и несоответствие 2 (NM2) (см. Объяснение того, как были получены NM1 и NM2) для себя (зеленый), друг (фиолетовый) и незнакомец (черный).(C) Связанные с событием потенциалы после представления лица, включая временной ход N2 (от 240 до 340 мс) и позднюю фронтальную положительность (450-750 мс) на электроде AFz (левая панель), а также соответствующее среднее значение всех состояний. топографии напряжения и топографии напряжения разницы между состоянием себя и условиями друга / незнакомца (правая панель). (D) Среднее значение всех состояний топографии и большие усредненные формы волн с синхронизацией стимула центрально-теменного P3 для себя, друга и незнакомца на электроде CPz, отдельно для испытаний на соответствие и двух типов испытаний на несовпадение (NM1 и NM2).Человек с фотографии дал письменное информированное согласие (как указано в форме согласия PLOS) на публикацию этой фотографии.

Средняя и правая панели показывают RT для несоответствующих испытаний (NM1 и NM2). Однофакторный дисперсионный анализ с повторными измерениями показал основной эффект для NM1 ( F (2,34) = 10,62, p <0,001, частичное η ² = 0,38), но не для NM2 ( F (2,34) = 2,17, p = 0,13). Контрасты Гельмерта для NM1 привели к таким же результатам, как и в соответствующих испытаниях.Реакция на себя была значительно быстрее, чем на друга и незнакомца ( F (1,17) = 13,7, p = 0,002). Не было существенной разницы между другом и незнакомцем ( F (1,17) = 2,0, p = 0,17).

N2 и поздняя фронтальная позитивность, вызванная первым стимулом (лицом)

Представление самоассоциированного лица привело к модуляции переднего N2 между 250 и 350 мс ( F (2,34) = 3,40, p = 0,045, частичное η ² = 0.17). В соответствии с предыдущими исследованиями, амплитуда N2 была меньше для себя, чем для друга или незнакомца ( F (1,17) = 5,5, p = 0,031). Не было разницы между другом и незнакомцем ( F (1,17) = 0,1, p = 0,73). Кроме того, это привело к длительному увеличению амплитуды поздней фронтальной положительности между 450 и 750 мс ( F (2,34) = 6,12, p = 0,005, частичное η ² = 0,27) , по сравнению с лицами, связанными с другими идентичностями ( F (1,17) = 10.1, п = 0,005). Разница между другом и незнакомцем не была значимой ( F (1,17) = 0,1, p = 0,76).

Центрально-теменная P3, вызванная вторым стимулом (меткой)

Как и ожидалось, центрально-теменная P3 также присутствовала после предъявления вербальных меток. Интересно, что различия, связанные с самими собой, зависели от отношения между первым и вторым стимулом (). Для испытаний сопоставления , представляющих совместное влияние лица и метки, наблюдался значительный основной эффект идентичности на центрально-теменную кору между 250 и 400 мс ( F (2,34) = 9.4, p = 0,001, частичное η ² = 0,36). Пары, связанные с самими собой, вызвали более сильную позитивность, чем пары, отождествленные с другом и незнакомцем ( F (1,17) = 12,7, p = 0,002). Не было разницы между другом и незнакомцем ( F (1,17) = 1,95, p = 0,18).

Амплитуда P3 для несовпадающих испытаний следовала той же схеме, что и результаты для времени реакции. Был значительный эффект в условии Несоответствие 1 ( F (2,34) = 16.92, p <0,001, частичное η ² = 0,50). Когда первым стимулом было лицо, связанное с самим собой, центрально-теменная точка P3 была сильнее, чем когда первоначально представленное лицо было связано с другой идентичностью ( F (1,17) = 19,95, p <0,001). Более того, была разница между другом и незнакомцем, причем незнакомец был первым сигналом, ведущим к большей амплитуде P3, чем друг ( F (1,17) = 8,4, p = 0.010).

Интересно, что условие несовпадения 2 привело к обратному шаблону по сравнению с соответствием и NM1. Наблюдался значительный главный эффект идентичности ( F (2,34) = 4,53, p = 0,018, частичное η ² = 0,21), но различия были в противоположном направлении, чем в условиях согласования и NM1. P3 был меньше для несоответствующей собственной метки, чем для других меток ( F (1,17) = 4,8, p = 0.042). Разница между другом и незнакомцем не достигла значимости ( F (1,17) = 3,9, p = 0,064).

Обсуждение

Эксперимент 1 исследовал временной ход эффектов самоопределения приоритетов с помощью задачи, которая позволила нам разделить обработку лиц и меток, связанных с ними. В соответствии с предыдущими исследованиями с использованием перцептивного сопоставления синхронно предъявляемых стимулов, мы обнаружили устойчивый эффект самоопределения приоритетов на время реакции в испытаниях сопоставления (когда идентичность метки соответствовала идентичности лица).Мы обнаружили тот же эффект для несоответствующих испытаний, но только тогда, когда первоначально представленное лицо было связано с самим собой (испытания NM1). Не было эффекта от представленных впоследствии словесных ярлыков, связанных с самими собой (испытания NM2).

Результаты ЭЭГ позволили лучше понять процессы, лежащие в основе самоопределения приоритетов. Они показали, что восприятие незнакомого лица, связанного с собой, модулирует амплитуду двух ERP, которые, как ранее было показано, модулируются восприятием собственного лица [46].Во-первых, восприятие произвольного лица, связанного с собой, уменьшило амплитуду переднего N2 между 250 и 350 мс. [37, 48, 49] сообщают о подобных эффектах при восприятии собственного реального лица. Интересно, что этот эффект N2 присутствовал даже при том, что лица, связанные с каждой идентичностью, были одинаково незнакомы до эксперимента, и назначение лиц себе было уравновешено между участниками. Утверждается, что амплитуда N2 отражает новизну [47], и, следовательно, уменьшенная амплитуда для самоассоциированных лиц указывает на то, что ассоциирование произвольного лица с собой может привести к быстрому увеличению узнаваемости этого лица.Важно отметить, что лица, связанные с самим собой, одинаково часто представлялись как лица, связанные с друзьями и незнакомцами. Таким образом, различия в амплитуде N2 не могут быть связаны с более высокой частотой появления самоассоциированного лица. Кажется, что любое лицо, связанное с самим собой, включая произвольные лица, связанные с собой, имеет приоритет в восприятии. Это открытие согласуется с байесовскими моделями восприятия и познания (например, [76, 77]), где самоопределение приоритетов можно описать как увеличение силы априорных точек восприятия аналогично тому, как зрительная кора настроена для более вероятных предстоящих сцен [ 78, 79].

За N2 последовала длительная позитивность, которая имела большую амплитуду в лобных областях, когда лица были связаны с собой. Мы называем эту ERP поздней фронтальной позитивностью (LFP). Подобные положительные эффекты были описаны в предыдущих исследованиях как положительный компонент с длительным латентным периодом [37] или как поздняя медленная волна [58, 60, 80]. Тот факт, что LFP достигает пика довольно поздно (т.е. ~ 700 после появления стимула, см.), Может быть вызван сложностью обработки ранее незнакомых лиц. Увеличение амплитуды LFP в настоящем исследовании напоминает хорошо установленный эффект собственного “ я ” на P3, который часто присутствует во фронтальных участках (например.грамм. [37, 49, 64, 65]).

Как и предполагалось, мы также наблюдали увеличение амплитуды P3 после самоассоциированных словесных ярлыков. Для этикеток разница между условиями присутствовала на центрально-теменных электродах. Аналогичные результаты были получены в исследованиях восприятия собственного имени [55, 57]. Интересно, что образец результатов соответствовал наблюдаемому для времени реакции, то есть центрально-теменный P3 был сильнее для себя, чем для друга / незнакомца в испытаниях сопоставления и NM1.В NM2 этот эффект отсутствовал. Это указывает на то, что и время реакции, и центрально-теменная точка P3 отражают активацию саморепрезентации, которая облегчает обработку последующей информации, которая потенциально актуальна для себя.

В двух случаях мы обнаружили значительную разницу между другом и незнакомцем, т. Е. Более быстрые RT для друга, чем для незнакомца в испытаниях соответствия, и увеличенная амплитуда центрально-теменного P3 для более незнакомого, чем для друга, в испытаниях NM1. Хотя первый эффект согласуется с ожидаемым приоритетом друзей, а не стимулов, связанных с незнакомцем (например,грамм. [39]), последняя идет в обратном направлении. В совокупности с тем фактом, что мы не обнаружили других различий, эти данные не позволяют нам сделать однозначных выводов о различиях в обработке информации, относящейся к друзьям и незнакомцам.

Эксперимент 2

Эффекты самоопределения приоритетов, наблюдаемые в эксперименте 1, можно объяснить двумя способами. Во-первых, между лицами и представлением о себе может быть определенная связь, которая вызывает более быструю обработку последующей релевантной информации.Если это так, то лица, представленные после словесной метки, связанной с самим собой, должны приводить к эффектам самоопределения приоритетов в испытаниях сопоставления и NM2, но не в NM1. В качестве альтернативы, любой стимул, связанный с самим собой, может активировать саморепрезентацию, которая затем усилит обработку последующих стимулов. В этом случае результаты эксперимента 1 должны повториться, когда за словесными метками следуют лица: мы должны найти эффекты самоопределения приоритетов в испытаниях сопоставления и NM1, но не в испытаниях NM2. Второй эксперимент проверил эти гипотезы.Сначала участникам предъявляли словесный ярлык, который мог относиться к себе («Ты») или нет («Друг», «Незнакомец»), а затем их просили оценить, соответствует ли последующее лицо ярлыку.

Методы

Участники

Было протестировано двадцать участников. Два были исключены из анализа из-за низкого качества данных ЭЭГ (более 40% исследований пришлось исключить из-за шума ЭЭГ). Из оставшихся восемнадцати участников 9 были женщинами. Возраст участников был от 18 до 39 лет ( M = 25.9, SD = 5,47). Двое участников были левшами, но их результаты не отличались от результатов остальной группы. У всех участников было нормальное зрение или зрение с поправкой на нормальное. Исследование было одобрено Комитетом по этическим исследованиям Центрально-Европейского университета. Все участники дали информированное согласие в письменной форме.

Процедура

Процедура была такой же, как в Эксперименте 1, за одним исключением: порядок стимулов был обратным (). Первым стимулом была этикетка («Ты», «Друг», «Незнакомец»), а вторым стимулом было изображение лица.

Результаты эксперимента 2.

(A) Единственное испытание из эксперимента 2, иллюстрирующее процедуру. (B) Время реакции отдельно (слева направо) для испытаний на соответствие, несоответствие 1 (NM1) и несоответствие 2 (NM2) (см. Объяснение того, как были получены NM1 и NM2) для себя (зеленый), друг (фиолетовый) и незнакомец (черный). (C) Временной ход фронтального P3 (350-450 мс) после предъявления метки на электроде FCz (левая панель) и соответствующее среднее значение топографии напряжения всех условий и топографии напряжения разницы между собственным состоянием и другим. / незнакомые условия (правая панель).(D) Среднее значение топографии всех состояний и сильно усредненных форм волн с синхронизацией по стимулу центрально-теменной точки P3 после представления лица себе, другу и незнакомцу на электроде CPz, отдельно для подходящих испытаний и двух типов несовпадающих испытаний (NM1 и NM2). Человек с фотографии дал письменное информированное согласие (как указано в форме согласия PLOS) на публикацию этой фотографии.

Обработка и анализ данных

Поведенческий анализ проводился так же, как и в эксперименте 1.В среднем 2,3% ( SD = 1,6%) испытаний были удалены из-за ошибок участников или времени реакции менее 200 мс или более 1600 мс. Что касается анализа ЭЭГ и аналогично Эксперименту 1, представление меток вызывало центрально-теменную положительность, но эффект самоопределения приоритетов наблюдался в отношении лобных участков. Временной ход этой (временной) фронтальной положительности напоминает фронтальную P3 и был количественно оценен путем объединения средней активности между 350 и 450 мс от электродов Fz и FCz.Выбор этих двух электродов был основан на визуальном осмотре форм волны общего среднего во всех условиях, который продемонстрировал четкий положительный пик во временном диапазоне P3 (между 350 и 450 мс), а также согласуется с существующей литературой. Представление лиц вызывало центрально-теменную P3, которую количественно оценивали путем объединения средней активности от тех же электродов, что и в эксперименте 1 (то есть Cz, CPz и CPz), чтобы наши результаты были как можно более сопоставимыми. Интервалы анализов составляли от 300 до 500 мс для подходящих испытаний и от 400 до 500 мс для несоответствующих испытаний.Различия в выборе интересующего интервала отражают различия в латентности P3, которые, скорее всего, связаны с разными уровнями сложности между условиями соответствия и несовпадения [50, 81].

Анализ N2, следующего за гранями, представлен в дополнительных материалах. Как и в эксперименте 1, четырем участникам было выполнено отклонение артефактов с увеличением порога до 150 мкВ из-за повышенного шума в сигнале. Процедура отклонения артефактов приводила к отклонению в среднем 7 баллов.8% испытаний ( SD = 6,1%).

Результаты

Поведенческие данные

Точность была очень высокой и поэтому в дальнейшем не анализировалась ( M = 97,7%, SD = 1,6%). На левой панели показаны RT для соответствующих испытаний. Был значительный основной эффект ( F (2,34) = 10,10, p <0,001, частичное η ² = 0,37), потому что реакции были значительно быстрее для себя, чем для пар, связанных с другом и незнакомцем. ( F (1,17) = 16.4, п = 0,001). Не было разницы между другом и незнакомцем ( F (1,17) = 0,05, p = 0,83).

Средняя и правая панели показывают результаты несоответствующих испытаний, классифицированных в соответствии с отражением влияния первого (NM1) или второго стимула (NM2), см. NM1 отражает влияние первоначально представленной метки и показал значительный основной эффект ( F (2,34) = 8,41, p = 0,006 с поправкой по Гринхаусу-Гейссеру, частичное η ² = 0.33). Время реакции было короче, когда первый стимул был связан с собой, чем когда он был связан с другом или незнакомцем ( F (1,17) = 21,9, p <0,001). Не было разницы между другом и незнакомцем ( F (1,17) = 0,13, p = 0,72). NM2 отражает влияние лица, представленного после этикетки. Был значительный основной эффект ( F (2,34) = 4,16, p = 0,024, частичный η ² = 0.20). Однако основной эффект не был связан с различиями в RT между ассоциированными с собой лицами и лицами друзей / незнакомцев ( F (1,17) = 0,28, p = 0,6). Скорее, это было связано со значительной разницей между другом и незнакомцем ( F (1,17) = 8,41, p = 0,01) с более быстрым временем реакции для незнакомца.

Фронтальный P3, вызванный первым стимулом (меткой)

ANOVA с повторными измерениями совокупной активности электродов Fz и FCz между 350 и 450 мс показал основное влияние на амплитуду P3 ( F (2,34) = 19.85, p <0,001, частичное η ² = 0,54), потому что P3 был больше после представления самосвязанных меток ( F (1,17) = 36,4, p <0,001 ), чем ярлыки, относящиеся к другу или незнакомцу. Не было разницы в амплитуде P3 после меток «Друг» и «Незнакомец» ( F (1,17) = 2,1, p = 0,168).

Центрально-теменная точка P3, вызванная вторым стимулом (лицом)

В испытаниях по сопоставлению было обнаружено сильное значимое влияние идентичности на амплитуду P3 между 300 и 500 мс после стимула ( F (2,34) = 12.08, p <0,001, частичное η ² = 0,42). Было более сильное положительное отклонение для лиц, связанных с собой, чем для лиц, связанных с другом или незнакомцем F (1,17) = 18,7, ( p <0,001). Разница между двумя последними гранями не была значимой ( F (1,17) = 1,4, p = 0,25).

Был также значительный эффект в испытаниях несоответствия 1 ( F (2,34) = 6,56, p = 0.010 Поправка по Гринхаусу-Гейссеру, частичная η ² = 0,28) с той же структурой различий, но начинающейся позже, примерно через 400 мс после предъявления стимула. Лица, которым предшествовал родственный себе ярлык «Ты», приводили к более сильному центрально-теменному P3, чем лица, которым предшествовали ярлыки, относящиеся к «Другу» и «Незнакомцу» ( F (1,17) = 13,8, p = 0,002). Между двумя последними условиями не было разницы ( F (1,17) = 0.2, п. = 0,66). В состоянии NM2 задний P3 не отличался в разных условиях (основной эффект: F (2,34) = 1,40, p = 0,26) во временном окне от 400 до 500 мс.

Обсуждение

Эксперимент 2 подтвердил и расширил результаты эксперимента 1. Он воспроизвел образец результатов для времени реакции, указывая на важность самоотнесения первого стимула в выявлении самоопределения приоритета. Эффект самоопределения приоритетов присутствовал, когда первый стимул был связан с собой (в данном случае ярлык «Ты»), тогда как идентичность второго стимула не играла существенной роли.Этот результат указывает на отсутствие особой связи между обработкой лиц и активацией концептуального саморепрезентации. Связанные с собой ярлыки и, предположительно, другой тип информации, относящейся к самому себе, похоже, имеют такой же доступ к концептуальному «я», как и лица. Важна только позиция в задаче – реакция будет быстрее, если первый, но не второй стимул связан с самим собой.

Результаты ЭЭГ также согласовывались с результатами ЭЭГ эксперимента 1. Первоначально представленная метка вызвала фронтальный P3, который был больше, когда метка была самостоятельной и не различалась между «Другом» и «Незнакомцем».Этот результат согласуется с предыдущими исследованиями обработки собственного имени и личных местоимений с указанием себя [59–61, 82]. Лицо, следующее за меткой, вызывало центрально-теменную P3, которая была больше, когда исходная метка была связана с самим собой. Удивительно, но самоотношение лица, в ответ на которое возник P3, не повлияло на амплитуду этого компонента. Взятые вместе, поведенческий анализ и анализ ЭЭГ показывают, что самоопределение приоритетов происходит потому, что изначально встречающаяся информация активирует концептуальное представление о себе и облегчает обработку последующих стимулов, которые потенциально связаны с самими собой.

Следует отметить, что анализ следующих лиц N2 повторил результаты первого эксперимента (меньшая амплитуда N2 для самоассоциированного лица, чем для других лиц). Поскольку этот результат не является решающим для наших основных выводов и поскольку этот анализ потребовал дополнительного преобразования данных из-за дизайна эксперимента 2, мы сообщаем эти результаты в дополнительных материалах (текст S1).

Общее обсуждение

Результаты настоящих экспериментов позволяют сделать два основных вывода.Во-первых, мы показали, что связывание ранее неизвестных лиц с собой приводит к аналогичным различиям в обработке самих себя, как лица или ярлыки, которые имеют долгую историю сильной связи с собой, например когда человек видит собственное лицо или к нему обращаются «ты». Эти различия были очевидны не только в более быстрой реакции на лица и ярлыки, связанные с собой, но и в модуляции амплитуды нескольких ERP, которые, как считается, отражают обработку информации, связанной с самим собой.

Второе открытие заключалось в том, что релевантность первоначально обнаруженной информации играет решающую роль в обработке последующей информации.В частности, стимулы, ассоциированные с самими собой, способствовали обработке последующих стимулов, независимо от того, были ли эти стимулы связаны с самим собой. Другими словами, когда первый стимул не был связан с собой, не было облегчения в обработке второго стимула, даже если он имел внутреннюю ассоциацию с собой. Эти результаты расширяют результаты предыдущих исследований, демонстрируя, что стимулы, такие как геометрические формы или неизвестные лица, могут быть произвольно связаны с самим собой только после короткого периода воздействия на них [39, 44].Это предполагает, что любой тип стимулов, связанных с самими собой, может активировать концептуальное представление о себе, что, в свою очередь, облегчает последующую обработку информации. Тот факт, что образец результатов в наших двух исследованиях был одинаковым независимо от того, был ли первый стимул знакомым лингвистическим ярлыком или незнакомым лицом, предполагает, что само-репрезентация, вызывающая приоритизацию, является абстрактной самооценкой, саморепрезентацией семантический уровень. Маловероятно, что приоритезация была вызвана системами более низкого уровня, основанными на представлении сенсорного тела.

Последовательный дизайн нашей задачи сопоставления позволил нам разделить процессы, которые происходили для двух последовательных стимулов в задаче сопоставления, и, таким образом, лучше понять временной ход самоопределения приоритетов. Оба эксперимента показали, что релевантность первого стимула модулирует величину ERP во фронтальных участках. Эти эффекты согласуются с предыдущими исследованиями обработки ссылок на себя. Восприятие связанного с собой ярлыка «ты» в качестве первого стимула (в эксперименте 2) привело к увеличению амплитуды P3 примерно через 400 мс после начала стимула.Это повторяет предыдущие результаты обработки личных местоимений [62, 63] и собственного имени [34, 53, 59, 60] и предоставляет дополнительные доказательства того, что слова, связанные с самими собой, обрабатываются преимущественно. Предпочтение может быть вызвано процессами непроизвольной ориентации внимания и категоризации стимулов [50, 83].

Важно отметить, что восприятие ассоциированных с собой лиц привело к той же модуляции ERP, что и восприятие собственного лица, то есть уменьшению переднего N2 примерно на 200-300 мс (аналогично: [37, 48, 49]) и увеличению поздней фронтальной позитивности после N2 (как в: [34, 37, 49].Эффект N2 в нашем исследовании нельзя отнести к знакомым, потому что все лица были одинаково незнакомы. Вместо этого это может быть связано с процессами прогнозирования, подготавливающими визуальную систему к восприятию любой информации, связанной с самим собой, включая лица. Если система более подготовлена ​​к восприятию самоассоциированных лиц, то внешний вид лица будет менее удивительным, что отражается в меньшей амплитуде переднего N2 [47].

После N2 наблюдалось продолжительное увеличение амплитуды поздней фронтальной положительности.Есть два способа интерпретации отношения между N2 и LFP. Во-первых, оба могут отражать один и тот же процесс, проявляющийся в усилении передней положительности, начиная примерно через 250 мс после стимула. В этом случае LFP может рассматриваться как поздний P3a, как описано в [50], и может отражать повышенную ориентацию внимания на ранее неизвестное лицо, которое было отнесено к категории связанных с самим собой. N2 будет отражать наступление P3a, а LFP просто станет его следствием.В качестве альтернативы вполне вероятно, что LFP может составлять отдельный компонент от N2. Вторая интерпретация подтверждается исследованиями, показывающими, что N2 не зависит от последующих фронтальных позитивностей [47]. Согласно этой интерпретации, меньшая амплитуда N2 может отражать уменьшенное удивление, в то время как LFP может быть коррелятом более поздних этапов обработки, возможно, связанных с подготовкой к появлению второго стимула.

Удивительно, но в обоих экспериментах амплитуда центрально-теменного P3 не зависела от ассоциации с собой стимула, вызвавшего P3, а вместо этого от самоассоциации предыдущего стимула, независимо от того, был ли этот предыдущий стимул был лейблом или ранее неизвестным лицом.Что касается функционального значения центрально-теменного P3, широко распространено мнение, что он отражает обработку рабочей памяти (для обзора: [50]). Соответственно, усиление центрально-теменного P3 после саморегулируемого первого стимула может отражать повышенную активацию релевантной информации в рабочей памяти, что приводит к ускорению согласования суждений. Однако более поздние взгляды на центрально-теменную P3 предполагают, что она может отражать процессы принятия решений в ответ на мотивационно значимые события [51] или активацию хорошо установленных связей стимул-ответ [52].Согласно этой линии рассуждений, усиленный центрально-теменный P3 может не отражать активацию рабочей памяти, а скорее мотивационный уклон, который усиливает принятие решений, которое включает в себя информацию, относящуюся к самому себе, или более надежную связь между релевантным для себя стимулом и требуемым. отклик.

Взятые вместе, наши результаты показывают, что легко связать информацию с собой, даже если это противоречит устоявшимся ассоциациям, например, когда незнакомое лицо ассоциируется с собой, и что релевантность информации имеет наибольшее значение, когда она встречается на ранней стадии. в последовательности обработки.Эти результаты могут иметь значение для других социальных явлений, таких как легкость, с которой люди ассоциируют себя с произвольными внутренними группами, тем самым исключая произвольные внешние группы [84–86]. Членство в группе можно понимать как отношение представления группы к самопредставлению. Таким образом, мы ожидаем, что членство в группе может вызвать эффекты приоритизации, аналогичные тем, которые были обнаружены в настоящем исследовании, потому что стимулы, относящиеся к внутренней группе, будут обрабатываться преимущественно, чем стимулы, относящиеся к внешней группе.Фактически, есть некоторые недавние свидетельства того, что это так [43]. Особенно сильные эффекты можно ожидать, когда членство в группе будет основываться на политических убеждениях, о чем свидетельствует тот факт, что они могут формировать особенно жесткую и важную часть личной идентичности [87, 88].

Наше исследование также вызывает несколько вопросов в области науки о себе. Во-первых, можно задаться вопросом, в какой степени эффект, обнаруженный в нашем исследовании, относится к воплощенным представлениям о себе более низкого уровня. Недавнее исследование Payne et al.[44] с помощью аналогичной задачи самоопределения приоритетов с незнакомыми лицами обнаружил эффект самоопределения приоритета для ассоциированного с самим собой лица в задаче перцептивного сопоставления (которая отражает влияние самоассоциации на концептуальную самопрезентацию), в то время как эффект не был обнаружен. произвольных самоассоциаций на мультисенсорном представлении реального лица, измеряемых иллюзией окутывания. Это предполагает, что эти типы представлений могут быть независимыми, хотя для решения этой проблемы необходимы дальнейшие исследования.

Во-вторых, наши результаты могут быть обсуждены в связи с вопросом о том, возникают ли эффекты, связанные с самими собой, в задачах, требующих неявного или явного доступа к самопрезентации. Это можно оценить с помощью задач, в которых самоассоциация актуальна для задачи или не имеет отношения к задаче. В отношении этого вопроса наши результаты свидетельствуют о сильных эффектах, связанных с самими собой, в явном контексте (см. [89]). Существуют отдельные свидетельства эффектов (облегченного визуального распознавания), которые проявляются исключительно в неявной задаче, а не в явной задаче.Эти исследования обычно касаются перспективных перцептивных представлений от первого лица о своем теле [89–92], хотя аналогичные эффекты были также обнаружены в задачах, включающих неявное самопознание частей лица (глаза, рот, нос) [90, 93], которые (по необходимости) воспринимались от третьего лица. Это поднимает вопрос, в какой степени задачи, использующие неявное и явное самопознание, могут приводить к разным результатам при использовании для исследования различных видов саморепрезентаций (например,грамм. концептуальные / семантические или сенсорные / телесные репрезентации), и к более общему вопросу: в какой степени саморепрезентации являются отдельными когнитивными модулями.

Третья проблема – это взаимосвязь между эффектом самоопределения приоритетов и сознательной осведомленностью. Согласно нескольким философским [13, 94, 95] и научным теориям [96–98], сознательное осознавание поддерживается репрезентативной структурой разума. Таким образом, концептуальные представления о себе, такие как то, что исследовалось в нашем исследовании, могут лежать в основе сознательного переживания «я-ности» или «моей-ности».Хотя в нашем исследовании не изучались ни субъективный уровень идентификации с ассоциированным с самим собой лицом, ни осознание эффекта самоопределения приоритетов, эти два вопроса представляют интересную основу для будущих исследований. Несколько недавних исследований были посвящены проблеме модуляции эффектов, связанных с самими собой, посредством сознательного доступа и привели к неоднозначным результатам. Macrea et al. [99] сообщили, что ассоциированная с собой информация входит в сознание раньше, чем другая информация в задаче непрерывного подавления вспышки, в то время как Stein et al.[100] сообщили об отсутствии эффекта. Более того, Tacikowski et al. [10] в исследовании фМРТ показывают, что частично разные системы мозга отвечают за обработку информации, связанной с самими собой, на сознательном и бессознательном уровне. Все эти исследования предполагают, что может существовать сложное взаимодействие между сознанием и концептуальным «я», которое требует дальнейшего изучения.

В заключение, в соответствии с утверждениями Sui & Humphreys ([39], также: [4, 101]), наше исследование предполагает, что произвольная информация, относящаяся к себе, может привести к быстрой приоритизации обработки последующей информации (хотя универсальность эффект может быть ограничен, см. например: [89, 90]).Положительная сторона этой пластичности «я» состоит в том, что люди могут быстро переключить предпочтения обработки на все виды информации, имеющей отношение к «я». Потенциальным недостатком является то, что ассоциации с собой можно легко создать извне. Такие ассоциации могут привести к быстрой идентификации с информацией, которая не способствует ни личному, ни общественному развитию.

Подтверждающая информация

S1 Текст

N2 следующие лица в эксперименте 2.

Приложение содержит дополнительный анализ N2, который повторяет результаты эксперимента 1.

(PDF)

Благодарности

Мы благодарим Давида Черёша, Фрузину Элекес и Аннамарию Лисински за их помощь в сборе данных.

Заявление о финансировании

Это исследование было поддержано Европейским исследовательским советом в рамках Седьмой рамочной программы Европейского союза (FP7 / 2007-2013) / грантового соглашения ERC (Европейский исследовательский совет) № 609819, SOMICS (авторы: MW, GK) , а также по соглашению о гранте ERC № 616072, JAXPERTISE (https://erc.europa.eu/) для DK.Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Доступность данных

Все соответствующие данные находятся в документе и его файлах с вспомогательной информацией.

Список литературы

1. Джеймс У. Принципы психологии Нью-Йорк: Х. Холт и компания; 1890. [Google Scholar] 7. Бланке О. Мультисенсорные мозговые механизмы телесного самосознания. Nat Rev Neurosci. 2012. 13 (8): 556–71. Epub 2012/07/19. DOI: 10.1038 / номер 3292. [PubMed] [Google Scholar] 10. Tacikowski P, Berger CC, Ehrsson HH. Отделение нейронной основы концептуального самосознания от перцептивного осознания и неосознаваемой самопроизвольной обработки. Cereb Cortex. 2017; 27 (7): 3768–81. Epub 2017/01/26. DOI: 10.1093 / cercor / bhx004. [PubMed] [Google Scholar] 11. Баумейстер РФ. Я в социальной психологии Филадельфия: Психология Пресс; 1999. [Google Scholar] 12. Хоуи Дж. Чувство себя в феноменологии действия и восприятия. Психея. 2007; 13 (1). [Google Scholar] 13.Чалмерс DJ. Репрезентативный характер опыта В: Лейтер Б., редактор. Будущее философии. Оксфорд: издательство Оксфордского университета; 2004. с. 153–81. [Google Scholar] 14. Чалмерс DJ. Сознательный разум: в поисках фундаментальной теории Нью-Йорк: издательство Оксфордского университета; 1996 г. XVII, 414 с. п. [Google Scholar] 16. Метцингер Т. Быть никем: самомодельная теория субъективности Кембридж, Массачусетс: MIT Press; 2003 г. xii, 699 с. п. [Google Scholar] 17. Метцингер Т. Самомодельная теория субъективности: краткое изложение с примерами.Humana Mente – Ежеквартальный философский журнал. 2010; 14: 25–53. [PubMed] [Google Scholar] 19. Хоуви Дж., Майкл Дж. Почему у любого тела должно быть «я»? В: de Vignemont F, Alsmith A, editors. Самосознание и тело субъекта: MIT Press; 2017. [Google Scholar] 21. Kihlstrom JF, Beer JS, Klein SB. Я и идентичность как память. В: Leary MRT, Price June, редактор. Справочник «Я и идентичность»: Guilford Press; 2003. с. 68–90. [Google Scholar] 22. Смит Э.Р., Коутс С., Уоллинг Д. Перекрытие мысленных представлений о себе, своей группе и партнере: дополнительные доказательства времени отклика и коннекционистская модель.Вестник личности и социальной психологии. 1999. 25 (7): 873–82. [Google Scholar] 25. Роджерс ТБ, Койпер Н.А., Киркер В.С. Самостоятельная ссылка и кодирование личной информации. J Pers Soc Psychol. 1977; 35 (9): 677–88. . [PubMed] [Google Scholar] 29. Саймонс К.С., Джонсон Б.Т. Эффект референции в памяти: метаанализ. Psychol Bull. 1997. 121 (3): 371–94. . [PubMed] [Google Scholar] 30. Кляйн С.Б., Лофтус Дж., Трафтон Дж. Г., Фурман Р. В.. Использование образцов и абстракций в суждениях о чертах характера – образец знания о себе и других.Журнал личности и социальной психологии. 1992. 63 (5): 739–53. DOI: 10.1037 / 0022-3514.63.5.739 PubMed PMID: WOS: A1992JX14200004. [Google Scholar] 31. Кляйн С.Б., Бабей С.Х., Шерман Дж.В. Функциональная независимость черты и поведенческого самопознания: методологические соображения и новые эмпирические данные. Soc Cognition. 1997. 15 (3): 183–203. DOI: 10.1521 / soco.1997.15.3.183 PubMed PMID: WOS: A1997YE49600002. [Google Scholar] 33. Tacikowski P, Jednorog K, Marchewka A, Nowicka A. Как многократное повторение влияет на обработку собственных, известных и неизвестных имен и лиц: исследование ERP.Int J Psychophysiol. 2011. 79 (2): 219–30. DOI: 10.1016 / j.ijpsycho.2010.10.010 PubMed PMID: WOS: 000288294700016. [PubMed] [Google Scholar] 35. Ма И, Хан С. Почему мы реагируем на себя быстрее, чем на других? Теория неявной положительной ассоциации самоудовлетворения во время неявного распознавания лиц. J Exp Psychol Hum Percept Perform. 2010. 36 (3): 619–33. DOI: 10.1037 / a0015797. [PubMed] [Google Scholar] 38. Морей Н. Внимание в дихотическом слушании – аффективные сигналы и влияние инструкций. Q J Exp Psychol.1959; 11 (1): 56–60. DOI: 10.1080 / 174702156289 PubMed PMID: WOS: A1959CHh2200009. [Google Scholar] 39. Sui J, He X, Humphreys GW. Эффекты восприятия социальной значимости: данные о влиянии самоопределения приоритетов на перцептивное соответствие. J Exp Psychol Hum Percept Perform. 2012. 38 (5): 1105–17. DOI: 10.1037 / a0029792. [PubMed] [Google Scholar] 42. Мэттан Б., Куинн К.А., Апперли И.А., Суй Дж., Ротштейн П. Всегда ли я на первом месте? Влияние самооценки на перспективу от третьего лица. J Exp Psychol Learn Mem Cogn.2015; 41 (4): 1100–17. DOI: 10.1037 / xlm0000078. [PubMed] [Google Scholar] 44. Пейн С., Цакирис М., Майстер Л. Может ли я стать другим? Изучение эффектов ассоциации с новым лицом. Q J Exp Psychol (Hove). 2017; 70 (6): 1085–97. DOI: 10.1080 / 17470218.2015.1137329. [PubMed] [Google Scholar] 48. Скотт Л.С., Лучиана М., Веверка С., Нельсон, Калифорния. Электрофизиологические корреляты самораспознавания лиц у взрослых и детей. Cogn Brain Behav. 2005; (9): 211–38. [Google Scholar] 52.Verleger R, Hamann LM, Asanowicz D, Smigasiewicz K. Проверка гипотезы связи S-R для P3b: странный эффект на S1-вызванный P3 уменьшается за счет повышения релевантности задачи S2. Biol Psychol. 2015; 108: 25–35. DOI: 10.1016 / j.biopsycho.2015.02.010. [PubMed] [Google Scholar] 55. Berlad I, Pratt H. P300 в ответ на собственное имя объекта. Электроэнцефалогер Клин Нейрофизиол. 1995. 96 (5): 472–4. . [PubMed] [Google Scholar] 56. Мюллер Х.М., Кутас М. Что в имени? Электрофизиологические различия между произносимыми существительными, именами собственными.Нейроотчет. 1996; 8 (1): 221–5. PubMed PMID: WOS: A1996WX336. [PubMed] [Google Scholar] 58. Gray HM, Ambady N, Lowenthal WT, Deldin P. P300 как показатель внимания к релевантным стимулам. J Exp Soc Psychol. 2004. 40 (2): 216–24. DOI: 10.1016 / S0022-1031 (03) 00092-1 PubMed PMID: WOS: 000220023000007. [Google Scholar] 59. Перрен Ф., Маке П., Пенье П., Руби П., Дегельдре С., Бальто Е. и др. Нейронные механизмы, участвующие в обнаружении нашего имени: комбинированное исследование ERP и ПЭТ. Нейропсихология.2005. 43 (1): 12–9. DOI: 10.1016 / j.neuropsychologia.2004.07.002 PubMed PMID: WOS: 000225388100002. [PubMed] [Google Scholar] 60. Holeckova I, Fischer C, Giard MH, Delpuech C, Morlet D. Мозг реагирует на собственное имя субъекта, произнесенное знакомым голосом. Brain Res. 2006; 1082 (1): 142–52. . [PubMed] [Google Scholar] 64. Чен А., Вен Х, Юань Дж, Лей Х, Цю Дж, Яо Д. и др. Временные особенности обработки ссылок на себя, вызванные китайским почерком. J Cogn Neurosci. 2008. 20 (5): 816–27. DOI: 10.1162 / jocn.2008.20505. [PubMed] [Google Scholar] 68. Haxby JV, Hoffman EA, Gobbini MI. Распределенная нейронная система человека для восприятия лица. Trends Cogn Sci. 2000. 4 (6): 223–33. . [PubMed] [Google Scholar] 72. Пратарелли ME. Модуляция семантической обработки с использованием длины слова и сложности: исследование ERP. Int J Psychophysiol. 1995. 19 (3): 233–46. Epub 1995/04/01. . [PubMed] [Google Scholar] 73. Ма Д.С., Коррелл Дж., Виттенбринк Б. База данных лиц Чикаго: бесплатный набор стимулов для лиц и нормирующих данных. Методы Behav Res.2015; 47 (4): 1122–35. DOI: 10.3758 / s13428-014-0532-5 PubMed PMID: WOS: 000364511400018. [PubMed] [Google Scholar] 74. Gratton G, Coles MG, Donchin E. Новый метод автономного удаления глазных артефактов. Электроэнцефалогер Клин Нейрофизиол. 1983; 55 (4): 468–84. Epub 1983/04/01. . [PubMed] [Google Scholar] 75. Поле AP, Miles J, Поле Z. Обнаружение статистики с помощью R Лондон; Таузенд-Оукс, Калифорния: Sage; 2012 г. xxxiv, 957 с. п. [Google Scholar] 76. Хоуи Дж. Предсказывающий ум Издание первое изд. Оксфорд, Соединенное Королевство; Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, Соединенные Штаты Америки: Oxford University Press; 2013.ix, 282 стр. с. [Google Scholar] 78. Кенет Т., Бибичков Д., Цодыкс М., Гринвальд А., Ариэли А. Спонтанно возникающие корковые репрезентации визуальных атрибутов. Природа. 2003. 425 (6961): 954–6. DOI: 10,1038 / природа02078. [PubMed] [Google Scholar] 79. Фисер Дж., Чиу С., Велики М. Небольшая модуляция текущей корковой динамики посредством сенсорного ввода во время естественного зрения. Природа. 2004. 431 (7008): 573–8. DOI: 10,1038 / природа02907. [PubMed] [Google Scholar] 81. Полич Дж. Сложность задания, вероятность и межстимульный интервал как детерминанты P300 от слуховых стимулов.Электроэнцефалогер Клин Нейрофизиол. 1987. 68 (4): 311–20. Epub 1987/07/01. . [PubMed] [Google Scholar] 82. Фишлер И., Джин Ю.С., Боаз Т.Л., Перри Н.В. мл., Чайлдерс Д.Г. Возможности мозга, связанные с видением собственного имени. Brain Lang. 1987. 30 (2): 245–62. . [PubMed] [Google Scholar] 85. Оттен С. Парадигма минимальной группы и ее максимальное влияние в исследованиях социальной категоризации. Curr Opin Psychol. 2016; 11: 85–9. DOI: 10.1016 / j.copsyc.2016.06.010 PubMed PMID: WOS: 0003868789. [Google Scholar] 89. Фрассинетти Ф., Ферри Ф., Майни М, Бенасси М.Г., Галлезе В.Телесное «я»: неявное знание того, что явно неизвестно. Exp Brain Res. 2011; 212 (1): 153–60. Epub 2011/05/10. DOI: 10.1007 / s00221-011-2708-х. [PubMed] [Google Scholar] 90. Фрассинетти Ф., Майни М., Бенасси М., Аванзи С., Кантагалло А., Фарн А. Избирательное нарушение обработки частей собственного тела у пациентов с повреждением правого мозга. Cortex. 2010. 46 (3): 322–8. Epub 2009/06/02. DOI: 10.1016 / j.cortex.2009.03.015. [PubMed] [Google Scholar] 91. Фрассинетти Ф., Майни М., Ромуальди С., Галанте Э, Аванзи С. Это мое? Асимметрии полушария в телесном самопознании.J Cogn Neurosci. 2008. 20 (8): 1507–16. Epub 2008/01/24. DOI: 10.1162 / jocn.2008.20067. [PubMed] [Google Scholar] 92. Кандини М., Фаринелли М., Ферри Ф., Аванзи С., Чеволани Д., Галлезе В. и др. Неявные и явные способы распознавания собственного тела: данные пациентов с повреждением головного мозга. Front Hum Neurosci. 2016; 10: 405 Epub 2016.09.16. DOI: 10.3389 / fnhum.2016.00405; Идентификатор PubMed Central PMCID: PMCPMC5006097. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 93. Гессароли Э., Андреини В., Пеллегри Э., Фрассинетти Ф. Распознавание самого себя и тела при аутизме.Res Autism Spect Dis. 2013. 7 (6): 793–800. DOI: 10.1016 / j.rasd.2013.02.014 PubMed PMID: WOS: 000318833400016. [Google Scholar] 94. Дрецке Ф. Натурализация разума. Кембридж, Массачусетс: Bradford Books / MIT Press; 1995. [Google Scholar] 95. Тай М. Десять проблем сознания. Кембридж, Массачусетс: Bradford Books / MIT Press; 1995. [Google Scholar] 99. Macrae CN, Visokomogilski A, Golubickis M, Cunningham WA, Sahraie A. Самооценка отдает приоритет доступу к визуальному осознанию. J Exp Psychol Hum Percept Perform. 2017; 43 (3): 438–43.Epub 2017/02/28. DOI: 10.1037 / xhp0000361. [PubMed] [Google Scholar] 100. Штейн Т., Зибольд А., ван Зост В. Проверка идеи привилегированного осознания релевантной для себя информации. J Exp Psychol Hum Percept Perform. 2016; 42 (3): 303–7. Epub 2016/01/05. DOI: 10.1037 / xhp0000197. [PubMed] [Google Scholar]

(PDF) Произвольные метрики в психологии

Диагностические пороги

для IAT к наблюдаемым действиям, которые

могут быть связаны с такими предпочтениями, подход, принятый на

веб-сайтах IAT, составляет немногим более метра чтение.

IAT имеет сомнительное обоснование в качестве диагностического инструмента, и мы сомневаемся, что кому-либо

когда-либо должна предоставляться обратная связь, предоставляемая ежедневно

посетителям веб-сайтов IAT.

С точки зрения нашего анализа клинической значимости, основной вывод

, который мы делаем, состоит в том, что стратегия формирования групповых норм

не обязательно делает произвольную меру менее

произвольной. Стандартизация просто изменяет масштаб одной произвольной метрики

на другую.Только тогда, когда метрика (стандартизованная или

нестандартная) привязана к клинически значимому результату –

, появляется смысл различных оценок. Это

верно и для индексов размера эффекта, так как эти оценки также должны быть привязаны к

внешним событиям, чтобы стать не произвольными.

Ценность и проблемы создания показателей

Меньше произвольных

Показатель, когда он стал значимым, можно использовать для обеспечения

перспектив таких вещей, как величина изменения

, которое происходит в базовом измерении как функция от интервенция

.Свидетельства того, что вмешательство вызывает движение –

по шкале, которая имеет непроизвольное значение, может показать

реальных последствий этого изменения. Это предполагает, конечно,

, что отображение метрики на внешние события

не изменилось в зависимости от вмешательства,

, но всегда есть такая возможность. Например, вмешательство

может усилить озабоченность по поводу социально желательного ответа, изменить интерпретацию якорей шкалы или повлиять на

интерпретацию задаваемых вопросов.Исследователи

, которые обращаются к этим возможностям, могут сделать более уверенные

утверждения относительно метрической значимости и клинической

значимости.

Проведение исследования

, необходимого для того, чтобы сделать метрику менее произвольной, может оказаться трудным и затратным по времени. В конце концов, проблема произвольности показателей не имеет значения для

многих исследовательских целей, поэтому не все исследователи должны заниматься этой проблемой

. Если кто-то просто хочет проверить, образуют ли переменные

сами по себе способами, предсказанными теорией, тогда обычно не будет необходимости проводить исследования, чтобы уменьшить произвольность

метрики.Однако существуют

ситуаций, в которых исследователям необходимо решить проблему, если

они собираются выполнить свои исследовательские цели. Привязка метрик

к значимым событиям в реальном времени дает

жизнеспособный способ сделать метрики менее произвольными, но

всегда будет иметь некоторые догадки. Никакая новая методология

не собирается выставлять психологические конструкции невооруженным глазом. Наилучшие

оценок того, где люди находятся в психологическом измерении –

оценок всегда таковы, оценки.Тем не менее, знание

этого ограничения представляет ценность для психолога. Исследователь

, который оценивает разрыв между психологической метрикой

и психологической реальностью, знает, что нужно смотреть дальше баллов

человека и искать что-то значимое.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Акерман П. Л. (1986). Индивидуальные различия в обработке информации:

Исследование интеллектуальных способностей и выполнения заданий на практике

.Интеллект, 10, 101–139.

Акерман П. Л. (1987). Индивидуальные различия в обучении навыкам: интеграция

психометрических и информационных перспектив.

Психологический бюллетень, 102, 3–27.

Алике, М. Д., Клотц, М. Л., Брайтенбехер, Д. Л., Юрак, Т. Дж., &

Вреденбург, Д. (1995). Личный контакт, индивидуализация и эффект лучше –

на

выше среднего. Журнал личности и социальной психологии, 68,

804 – 825.

Allgeier, A. R., & Byrne, D. (1973). Влечение к противоположному полу как

детерминант физической близости. Журнал социальной психологии, 90,

213–219.

Андерсон, Н. (1981). Методы интеграции информации. Нью-Йорк:

Academic Press.

Бирнат, М., и Манис, М. (1994). Сдвиг стандартов и стереотипов

суждения. Журнал личности и социальной психологии, 66, 5–20.

Блэнтон, Х., Jaccard, J., Gonzales, P. M., & Christie, C. (в печати).

Декодирование теста неявной ассоциации: последствия концептуальных и

наблюдаемых различий оценок для прогнозирования критериев. Журнал Exper-

imental Social Psychology.

Коэн Дж. (1988). Статистический анализ мощности для поведенческих наук.

Хиллсдейл, Нью-Джерси: Эрлбаум.

Ерев И., Валлстен Т. С. и Будеску Д. В. (1994). Одновременное превышение

и недоверие: роль ошибки в процессах суждения.Психо-

логическое обозрение, 101, 519–527.

French-Lazovik, G., & Gibson, C. L. (1984). Влияние устно обозначенных

точек привязки на параметры распределения рейтинговых показателей.

Прикладное психологическое измерение, 8, 49–57.

Гэннон, К. М., и Остром, Т. М. (1996). Как значение придается рейтингу

шкалы: Влияние языка ответа на активацию категории. Журнал

экспериментальной социальной психологии, 32, 337–360.

Гринвальд, А.Г., Банаджи, М., Руднам, Л., Фарнхэм, С., Носек, Б.А., &

, Меллотт, Д. (2002). Единая теория неявных установок, стереотипов,

самооценки и самооценки. Психологический обзор, 109, 3–25.

Гринвальд, А.Г., МакГи, Д.Э., и Шварц, Дж. Л. К. (1998). Измерение –

индивидуальных различий в неявном познании: Тест неявной ассоциации –

. Журнал личности и социальной психологии, 74, 1464 –

1480.

Гринвальд А.Г., Носек Б.А. и Банаджи М.Р. (2003). Понимание

и использование теста неявной ассоциации: I. Улучшенный алгоритм подсчета очков – ритм

. Журнал личности и социальной психологии, 85, 197–216.

Хардин, К., и Бирнбаум, М. Х. (1990). Податливость «пропорциональных» суждений

профессионального престижа. Американский журнал психологии, 103, 1–20.

Хеви, Д., и Макги, Х. М. (1998). Статистика размера эффекта: полезно ли в

исследованиях последствий для здоровья? Журнал психологии здоровья, 3, 163–170.

Джейкобсон, Н. С., Робертс, Л. Дж., Бернс, С. Б., и МакГлинчи, Дж. Б. (1999).

Методы определения и определения клинической значимости лечебных эффектов –

эффектов: Описание, применение и альтернативы. Журнал

Консультации и клиническая психология, 67, 300–307.

Каздин, А. Э. (1999). Значения и измерение клинической значимости

icance. Журнал консалтинговой и клинической психологии, 67, 332–339.

Кендалл, П.К., Марс-Гарсия, А., Нат, С. Р., и Шелдрик, Р. С. (1999).

Нормативные сравнения для оценки клинической значимости.

Журнал консалтинговой и клинической психологии, 67, 285–299.

Клайн П. (1998). Новая психометрия: наука, психология и измерения. Нью-Йорк: Рутледж.

Лент, Р. В. (2001). Некоторые практические рекомендации по определению эффективного размера выборки

. Американский статистик, 55, 187–193.

Лорд, Ф.М. (1952). Теория результатов тестов. Психометрическая монография

(Целый № 7).

Лорд, Ф. М., и Новик, М. Р. (1968). Статистические теории ментального теста

балла. Ридинг, Массачусетс: Эддисон-Уэсли.

Люс Р. Д., Кранц Д. Х., Суппес П. и Тверски А. (1990). Найдено-

ции измерений: Vol. 3. Представление, аксиоматизация и инвариантность

. Сан-Диего, Калифорния: Academic Press.

Матти, С. (1998). p ⬍ .05 — Но имеет ли это клиническое значение ?: Практические

примеров для клиницистов.Изменение поведения, 15, 140–146.

МакКоннелл, А. Р., Лейбольд, Дж. М. (2001). Отношения между неявным

тестом ассоциации, дискриминационным поведением и явными измерениями расовых отношений

. Журнал экспериментальной социальной психологии, 37, 435–

442.

Мессик С. (1995). Достоверность психологической оценки: Подтверждение

выводов, сделанных на основе ответов и действий людей, в качестве научного определения

для оценки значения баллов.Американский психолог, 50, 741–749.

39Январь 2006

●

Американский психолог

«Эффект связи» тактильного исследования

Абстрактные

Фон

Хорошо известно, что люди способны ассоциировать стимулы (новые или нет), воспринимаемые в их окружающей среде. Например, эта способность используется детьми при обучении чтению, когда необходимо усвоить произвольные ассоциации между зрительными и слуховыми стимулами.Исследования склонны рассматривать это как «неявный» процесс, запускаемый заучиванием буквенно-звуковых соответствий. В исследовании, описанном в этой статье, проверялось, поможет ли добавление зрительно-гаптического исследования взрослым более эффективно усвоить произвольную связь между визуальными и слуховыми новыми стимулами.

Методология / основные выводы

Взрослых попросили изучить 15 новых произвольных ассоциаций между визуальными стимулами и соответствующими им звуками, используя два метода обучения, которые различались в зависимости от модальностей восприятия, задействованных в исследовании визуальных стимулов.Взрослые использовали свою визуальную модальность в «классическом» методе обучения и свои визуальные и тактильные методы в «мультисенсорном» методе обучения. После обоих методов обучения участники продемонстрировали аналогичную способность распознавать визуальные и слуховые стимулы и аудиовизуальные ассоциации. Однако способность распознавать зрительно-слуховые ассоциации после мультисенсорного метода была лучше, чем после классического.

Заключение / Значение

Это исследование показало, что взрослые более эффективно усваивают произвольную связь между зрительными и слуховыми новыми стимулами, когда зрительные стимулы исследуются как с помощью зрения, так и осязания.Результаты обсуждаются с точки зрения того, как они соотносятся с функциональными различиями мануальной тактильной модальности и гипотезой о «тактильной связи» между зрительными и слуховыми стимулами.

Образец цитирования: Fredembach B, de Boisferon AH, Gentaz E (2009) Изучение произвольной ассоциации между визуальными и слуховыми новаторскими стимулами у взрослых: «эффект связи» тактильного исследования. PLoS ONE 4 (3): e4844. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0004844

Редактор: Джастин Харрис, Сиднейский университет, Австралия

Поступила: 16 сентября 2008 г .; Одобрена: 9 января 2009 г .; Опубликовано: 16 марта 2009 г.

Авторские права: © 2009 Fredembach et al. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Финансирование: Исследование было поддержано грантами CNRS и Университетом Гренобля 2. Спонсоры не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, решении опубликовать или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.

Введение

Хорошо известно, что люди способны ассоциировать стимулы (новые или нет), воспринимаемые в их среде [1] – [5].Например, эта способность используется детьми при обучении чтению, когда необходимо усвоить произвольные ассоциации между зрительными и слуховыми стимулами. Действительно, общепринято считать, что овладение чтением состоит из двух частей: с одной стороны, развития фонологических и орфографических репрезентаций и, с другой стороны, установления ассоциаций между этими двумя типами репрезентации [6] – [7 ]. Существует мало исследований, посвященных тому, как возникают эти ассоциации, и то, что есть, склонно рассматривать их как «неявный» процесс, запускаемый изучением буквенно-звуковых соответствий.Вмешательство по обучению чтению придерживается этой концепции [8] – [9]. Однако, хотя этот тип вмешательства положительно влияет на чтение, его освоение обычно остается медленным и трудным. Это означает, что необходимо несколько месяцев формального обучения, прежде чем маленькие дети поймут логику алфавитного принципа и начнут использовать ее [10] – [12].

В свете работы Брайанта и Брэдли (1985) [13], мы предполагаем, что одна из трудностей, связанных с обучением чтению, частично зависит от установления ассоциаций между орфографическим представлением слова и соответствующим фонологическим представлением, т.е.е., между зрительным образом слова и его слуховым образом. В попытке преодолеть эту трудность можно использовать «мультисенсорный» метод обучения, основанный не только на визуальной и слуховой модальности, как это обычно бывает, но и на мануальной тактильной модальности. Действительно, наши руки не просто обладают двигательной функцией перемещения или преобразования объектов в нашей среде, но также обладают высокоэффективной активной функцией восприятия [14] – [17].

Несколько исследований выявили положительные эффекты визуально-тактильного исследования букв в рельефе при обучении чтению, т.е.е., научиться произвольно связывать зрительные и слуховые стимулы. В этих исследованиях Гентаз и его коллеги [18] – [21] оценили эффекты двух методов, призванных помочь очень маленьким детям понять принцип алфавита. В обоих выступлениях предлагалось несколько упражнений, касающихся знания букв (графем), определения звуков (фонем) и соответствия букв и звука. На каждом занятии изучалась одна буквенно-звуковая ассоциация. Два вмешательства различались в зависимости от модальностей восприятия, используемых для исследования целевых букв: с визуальной модальностью только в классическом (контрольном) вмешательстве и с визуальной и тактильной модальностями в мультисенсорном (экспериментальном) вмешательстве.Знание букв, идентификация фонем и расшифровка псевдослов оценивались до и после вмешательства. Среди детей со стандартным уровнем знания букв результаты показали, что эффективность декодирования псевдословов повысилась после обоих вмешательств, но была значительно выше после мультисенсорного вмешательства. Следует отметить, что знание букв и идентификация фонем увеличились одинаково после обоих вмешательств.

Эти исследования показали, что использование визуально-гаптического исследования рельефных букв во время тренировки, сфокусированного на алфавитном принципе, усилило его положительное влияние на навыки декодирования у детей детского сада.Для объяснения этих положительных эффектов были предложены две дополнительные гипотезы [18] – [19]. Первая гипотеза была основана на добавлении моторной информации, связанной с кожной и кинестетической информацией, генерируемой во время зрительно-гаптического исследования визуальных букв. Это многократное кодирование буквы может улучшить запоминание формы каждой буквы [22] – [23] (для нейронных баз [24] – [25]) и позволит быстрее активировать мультисенсорное представление букв.В результате можно было бы облегчить идентификацию букв, а затем и умение читать. Вторая гипотеза была основана на функциональных различиях сенсорных модальностей, задействованных во вмешательстве [14], [19]. Действительно, зрение характеризуется квазиодновременностью и поэтому больше подходит для обработки и представления пространственных стимулов, таких как буквы. С другой стороны, слушание носит последовательный характер и больше подходит для обработки временных стимулов, таких как звуки речи. Это функциональное различие может объяснить, почему у маленьких детей возникают некоторые трудности в установлении связи между буквами, которые обрабатываются визуально, и звуками, которые обрабатываются слухом.Напротив, тактильная модальность имеет общие характеристики как со слуховой, так и со зрительной модальностями. Несмотря на то, что его функционирование является в высшей степени последовательным по своей природе, тактильное восприятие также является пространственным восприятием, поскольку исследование в этой модальности не является линейным и подчиняется фиксированному порядку. Последовательное исследование, вызванное включением тактильной модальности, привело бы к тому, что дети будут обрабатывать буквы более аналитически, чем когда буквы представляются визуально. Взятые вместе, зрительно-тактильное исследование поможет установить связь между визуальной обработкой буквы и слуховой обработкой соответствующего звука; «эффект тактильной связи».

Целью настоящего исследования было выяснить, приведет ли добавление зрительно-гаптического исследования к более эффективному изучению произвольных ассоциаций между зрительными и слуховыми новыми стимулами у взрослых. Этот вопрос был нетривиальным, потому что характеристики зрительно-гаптического исследования взрослых отличаются от характеристик маленьких детей. Во-первых, изучение аналитических процессов и объединение различных свойств объекта в единое целое с использованием парадигм классификационных исследований Гарнера (1974) [26] выявило некоторые различия в тактильной модальности у детей и взрослых, в основном из-за природы тактильного восприятия. разведка [27] – [29].Из-за частичных и плохо организованных исследовательских процедур маленькие дети продолжают осматривать определенные свойства последовательно, и их классификации, таким образом, основываются на измерении, которое они хорошо воспринимают.

Вот почему в задачах произвольной классификации возрастные изменения, кажется, действуют в направлении, противоположном тому, что обычно наблюдается в зрении, поскольку молодые люди предпочитают классификации по размерам, а не по общему сходству. Но взрослые изменили результаты на противоположные: они классифицируют больше по общему сходству, чем по размеру в тактильных ощущениях, в отличие от того, что делается в зрении [30] – [32], потому что они отдают приоритет конечному этапу обработки восприятия, который, в случае тактильных ощущений, реконструкция целостного объекта из его элементов.Во-вторых, у взрослых часто наблюдается визуальное преобладание: бимодальное исследование (одновременное визуальное и осязательное исследование) пространственных свойств формы не более эффективно (когда тест является визуальным), чем одномодальное визуальное исследование формы. Это зрительное преобладание систематически не наблюдается у маленьких детей [33] – [35].

Чтобы проверить, повлияют ли эти характеристики тактильного исследования взрослых на положительный эффект от добавления этой модальности, взрослых попросили выучить 15 новых ассоциаций между новыми визуальными стимулами и соответствующими им звуками с помощью двух методов обучения, которые различались в зависимости от восприятия. модальности, участвующие в обработке стимулов.Взрослые использовали либо свою визуальную модальность в «классическом» методе обучения, либо свои визуальные и тактильные модальности в «мультисенсорном» методе обучения. Эффективность в двух тестах интрамодального (зрительного и слухового) распознавания и двух интермодальных (зрительно-слуховых и слуховых-визуальных) тестах распознавания оценивалась сразу после каждого вмешательства и через одну неделю. В интрамодальных тестах взрослых просили определить, какой зрительный (или слуховой) стимул был ранее изучен среди пяти альтернатив.В интермодальных тестах зрительный (или слуховой) стимул предъявлялся участнику, которого просили найти соответствующий звуковой (или визуальный) стимул среди 5 альтернатив. Если добавление зрительно-гаптического исследования также эффективно и у взрослых и, таким образом, помогает им более эффективно усваивать произвольную связь между зрительными и слуховыми новыми стимулами, результаты тестов на интермодальное распознавание выявят этот положительный эффект. Способность распознавать ассоциации будет выше уровня шанса после обоих вмешательств, но выше после мультисенсорного метода, чем после классического.Если этот положительный эффект косвенно связан с лучшим запоминанием визуальных стимулов (как мы предполагали в предыдущих исследованиях), участники показали бы лучшую способность распознавать визуальные стимулы после мультисенсорного метода, чем после классического. Во всех случаях участники демонстрировали аналогичную способность распознавать слуховые стимулы после обоих методов. Кроме того, мы ожидаем, что с задержкой между этапом обучения и тестами на распознавание производительность останется стабильной после мультисенсорного метода обучения и снизится для классического, в соответствии с зависимой от времени консолидацией, обнаруженной в некоторых задачах двигательной памяти [36], и стандартом. кривая забывания в зрительной памяти.

Результаты

1 Тесты внутреннего распознавания

Во-первых, мы независимо исследовали эффективность обучения зрительным и слуховым стимулам для обеих групп. Тесты учащихся использовались для сравнения результатов каждой группы сразу после фазы обучения с «уровнем вероятности» (= 1/5 за элемент = общий балл 3/15). Для зрительных стимулов результаты показали, что производительность значительно отличалась от этого уровня вероятности в мультисенсорном (M = 7.3 и SD = 1,9; t (14) = 8,5, p <0,05) и классические (M = 8 и SD = 2,9; t (14) = 6,6, p <0,05) группы. Это означает, что обучение визуальным стимулам происходило в обеих группах. Что касается слуховых стимулов, результаты показали, что производительность в тесте немедленного распознавания была значительно выше уровня шанса в мультисенсорном (M = 8,87 и SD = 1,13; t (14) = 20,2, p <0,05) и классическом (M = 8,13 и SD = 2,7; t (14) = 7,38, p <0,05) методы обучения. Это означает, что обучение слуховым стимулам произошло и в обеих группах (Рисунок S1).

1.1. Визуальный тест.

Дисперсионный анализ (ANOVA) был выполнен для среднего числа правильно распознанных визуальных стимулов, с задержкой (немедленное и отсроченное распознавание) в качестве фактора внутри субъектов и методов обучения (мультисенсорных или классических) в качестве фактора между субъектами (Рисунок S1 ). Этот анализ не выявил основного эффекта от тренировочного метода [F (1,28) = 0,76; р = 0,39]. Задержка повышенной производительности [F (1,28) = 4,46; р <0,05; с R ² = 0,14], с лучшей производительностью при отложенном распознавании (M = 8.7; SD = 2,4), чем при немедленном распознавании (M = 7,6; SD = 2). Взаимодействие между методом обучения и задержкой было незначительным [F (1,28) = 0,1; р = 0,75].

1.2. Слуховой тест.

Дисперсионный анализ (ANOVA) был проведен для среднего числа правильно распознанных слуховых стимулов с задержкой (немедленное и отсроченное распознавание) в качестве фактора внутри субъектов и методов обучения (мультисенсорных или классических) в качестве фактора между субъектами (рисунок S1). ). Этот анализ не выявил основного эффекта от метода обучения [F (1,28) = 0.03; p = 0,86], задержка [F (1,28) = 1; p = 0,33] ни метод обучения × задержка взаимодействия [F (1,28) = 1,64; р = 0,21].

2. Тесты распознавания интермодальных перевозок

Во-первых, мы исследовали эффективность обучения ассоциаций между зрительными и слуховыми стимулами для обеих групп. Тесты учащихся использовались для сравнения результатов каждой группы сразу после фазы обучения с «случайным уровнем». В зрительно-слуховом тесте результаты показали, что немедленное выполнение было значительно выше случайного уровня в мультисенсорном (M = 9.20 и SD = 1,26; t (14) = 18,98, p <0,05) и классическая (M = 6,67 и SD = 2,9; t (14) = 6,06, p <0,05) группы. Таким же образом результаты слухово-визуального теста показали, что немедленная производительность была значительно выше уровня шанса в мультисенсорной (M = 6,4 и SD = 1,80; t (14) = 7,30, p <0,05) и классической (M = 5,7 и SD = 2,5; t (14) = 4,14, p <0,05) методы обучения (рисунок S2). Это означает, что обучение произвольным ассоциациям происходило в обеих группах независимо от направления ассоциации (от видения к прослушиванию или от прослушивания к видению).

Во-вторых, был проведен дисперсионный анализ (ANOVA) среднего числа ассоциаций между правильно распознанными зрительными и слуховыми стимулами, с направлением ассоциации (зрительно-слуховые и аудиовизуальные) и задержкой (немедленное и отсроченное распознавание), как в пределах -предметные факторы и методы обучения (мультисенсорные или классические) как межобъектный фактор (Рисунок S2). Этот анализ выявил основной эффект от тренировочного метода [F (1,28) = 8,66; p <0,005, при этом ² =.24]. Действительно, после мультисенсорного обучения производительность была значительно выше (M = 7,12 и SD = 2,17), чем после классического (M = 5,57 и SD = 2,27). Задержка снизила производительность [F (1,28) = 14,58; р <0,001; с R ² = 0,34], с более высоким средним числом правильных распознаваний сразу после обучения (M = 6,88 и SD = 2,34), чем через неделю (M = 5,8 и SD = 2,23). Также был главный эффект направления ассоциации [F (1,28) = 26,38; р <0,0001; с R ² =.49]: участники показали лучшие результаты в тесте на зрительно-слуховое распознавание (M = 7,22 и SD = 2,18), чем в тесте на аудиовизуальное распознавание (M = 5,47 и SD = 2,19).

Взаимодействие между методом и направлением ассоциации также было значимым [F (1,28) = 4,85; р <0,05]. Сравнения Newmans-Keuls (с альфа-уровнем 0,01) показали, что участники после мультисенсорного обучения распознавали больше ассоциаций в тесте на зрительно-слуховое распознавание (M = 8,37 и SD = 1.47), чем в аудиовизуальном тесте (M = 5,87 и SD = 2,03). Напротив, после классического метода обучения эффективность, наблюдаемая в зрительно-слуховых (M = 6,07 и SD = 2,16) и аудиовизуальных тестах (M = 5,07 и SD = 2,26), существенно не различалась. Кроме того, результативность зрительно-слухового теста была значительно лучше после мультисенсорного обучения, чем после классического, тогда как производительность была эквивалентной для двух групп в аудиовизуальном тесте (Рисунок S3). Взаимодействие между методом обучения и задержкой [F (1,28) = 0.1; p = 0,33] и задержка и направление ассоциации [F (1,28) = 0,05; р = 0,83] не были значимыми. Также не было взаимодействия между методом обучения, задержкой и типом стимула [F (1,28) = 2,42; р = 0,13].

Обсуждение

В этом исследовании изучали, приведет ли добавление тактильной модальности взрослых к более эффективному обучению произвольной ассоциации между зрительными и слуховыми новыми стимулами. Кроме того, мы предположили, что это улучшение могло быть связано с лучшим запоминанием форм.Чтобы проверить эти гипотезы, взрослых попросили изучить 15 ассоциаций между новыми визуальными стимулами и соответствующими им звуками с помощью двух методов обучения, которые различались в зависимости от модальностей восприятия, задействованных для обработки визуальных стимулов. Участники использовали свою визуальную модальность в «классическом» методе и свои визуальные и тактильные модальности в «мультисенсорном» методе.

Первый результат заключался в том, что результативность теста зрительно-слухового распознавания была выше вероятности после обоих методов, но была лучше после мультисенсорного метода обучения, чем после классического.Добавление осязательного исследования визуальных новых стимулов, кажется, помогает взрослым ассоциировать больше форм и звуков, чем только визуальное исследование. Этот результат соответствовал результатам, наблюдаемым у обычных детей, как сообщалось во введении. Но, вопреки нашим гипотезам, производительность в тесте аудиовизуального распознавания (то есть в обратном направлении) была аналогичной после использования обоих методов обучения. Кроме того, асимметрия появилась в тестах на интермодальное распознавание для мультисенсорной группы.Действительно, в тесте на зрительно-слуховое распознавание участники распознали больше ассоциаций, чем в аудиовизуальном. Следует отметить, что асимметрия часто наблюдалась в кросс-модальных задачах, таких как между зрением и осязанием у младенцев, детей и взрослых ([37] – [39]), и их объяснения все еще обсуждаются (для обзора [15]).

Согласно Эрнсту и Бултхоффу [40], одним из факторов, определяющих, где происходит кросс-модальная конвергенция информации об объектах, является то, какая модальность обеспечивает наиболее точную информацию об объектах.Обычно люди получают большую часть своей информации об объектах из видения, форма которого является наиболее важным атрибутом. В нашем исследовании, поскольку мы использовали произвольно связанную мультимодальную информацию (формы и звуки), как визуальные, так и слуховые методы, участвующие в обучении, доставляли различную релевантную информацию (пространственную и временную). Таким образом, кроссмодальная память могла быть максимизирована («сенсорная комбинация»), и участники смогли четко распознавать формы из звуков и наоборот. С другой стороны, когда мы добавили тактильную модальность на этапе обучения, возможно, что избыточные сигналы о пространственной информации о зрительных стимулах, предоставляемые как визуальными, так и тактильными модальностями, повысили надежность восприятия («сенсорная интеграция»).Во-первых, это могло объяснить, почему мультисенсорная группа показала лучшие результаты, чем классическая. Во-вторых, из-за конкуренции со стороны более важной информации, специфичной для модальности (пространственной или временной), это может привести к асимметричным кросс-модальным характеристикам.

Второй набор важных результатов показал эквивалентное среднее количество визуальных стимулов, распознаваемых участниками после обоих методов обучения. Тактильный эффект, наблюдаемый в интермодальном задании, нельзя просто объяснить лучшим запоминанием визуальных стимулов.Однако Паскуаль-Леоне и Гамильтон предполагают, что соответствующие входные данные от органов чувств используются для успешного выполнения определенных задач обработки [41]. Можно предположить, что из-за характера задачи (распознавание усвоенной формы среди необразованных) задействуется только визуальная модальность, которая обеспечивает достаточно надежной пространственной информации для выполнения задачи с такой же точностью в обеих обучающихся группах. Мы также можем предположить, что восприятие формы улучшается за счет дополнительной информации, собранной с помощью тактильного исследования, что может улучшить скорость распознавания.Затем, тест интрамодального распознавания, используемый в настоящем эксперименте, представлял собой слишком глобальную меру знания формы, потому что он не принимал во внимание скорость распознавания формы.

Наконец, мы заметили небольшое улучшение производительности в тесте визуального интрамодального распознавания после недели задержки. Этот результат не ожидался, потому что мы полагали, что производительность оставалась стабильной при мультисенсорном обучении и снижалась при классическом из-за потенциального влияния тактильного исследования на запоминание форм.Этот результат, вероятно, является ложноположительным, потому что в тесте на отложенное распознавание участники обеих групп извлекли дополнительную пользу из того, что увидели тренированную форму во второй раз во время теста немедленного интермодального распознавания.

В заключение, настоящее исследование подчеркнуло положительные эффекты добавления зрительно-гаптического исследования при изучении произвольных ассоциаций между новыми зрительными и слуховыми стимулами у взрослых (для обзора тактильных ощущений в образовании [42]). Хотя механизмы его действия все еще обсуждаются, тактильное исследование, кажется, играет роль в «связывании» между зрительными и слуховыми стимулами у маленьких детей, а также у взрослых, независимо от того, отличаются ли характеристики зрительно-гаптического исследования у взрослых. от детей раннего возраста.

Методы

1. Участники

В эксперименте приняли участие тридцать взрослых французских студентов, говорящих на одном языке (Таблица 1). Участники двух методов обучения были сопоставлены по каждому из следующих критериев: возраст и тест Рэйвена (t-тест: p> 0,25). В каждой группе было по 15 взрослых. Настоящее исследование было проведено в соответствии с Хельсинкской декларацией. Он был проведен с понимания и письменного согласия каждого участника, которое было получено и одобрено местным этическим комитетом LPNC (CNRS и Университет Гренобля 2).

2. Стимулы

2.1. Визуальные / осязательные раздражители.

Визуальные и тактильные стимулы были знаками, заимствованными из японского алфавита катакана. Все тридцать пять стимулов были созданы с использованием графического программного обеспечения. Пятнадцать из них были выбраны случайным образом в качестве зрительных и осязательных стимулов (рисунок S4) для обучения, а другие (рисунок S5) использовались в качестве зрительных отвлекающих факторов. Визуальные стимулы были напечатаны на бумажных карточках для классической группы, а тактильные стимулы были разрезаны на пену, а затем приклеены на бумажные карточки для мультисенсорной группы.Тактильные стимулы не использовались в классической обучающей группе, чтобы избежать спонтанных ручных исследований, которые были запрещены в этом состоянии. Визуальные и осязательные стимулы, используемые в учебных занятиях, были одинаковыми для двух групп (средние размеры составляли около 7,5 × 11,5 × 0,5 см).

2.2. Слуховой раздражитель.

Тридцать пять звуковых стимулов были созданы с помощью программного обеспечения, которое генерирует компьютеризированный голос (Microsoft Sam). Эти звуковые стимулы состояли из последовательностей двух или трех букв / звуков, соединенных таким образом, что невозможно различить их по отдельности.Комбинации этих компьютеризированных звуков были выбраны бессмысленными. Продолжительность каждого звукового стимула составляла в среднем 500 мс. Затем эти звуковые стимулы были преобразованы в формат Mp3 и воспроизведены с помощью проигрывателя Winamp. Пятнадцать были выбраны случайным образом в качестве стимулов для обучения, а остальные использовались в качестве отвлекающих факторов в тесте на слуховое распознавание (каждый визуальный отвлекающий фактор был представлен дважды). Эти звуковые стимулы подавались участникам через наушники (Sony MDR-V150).

2.3. Связь между зрительными / осязательными и слуховыми стимулами.

Связь между 15 зрительными и слуховыми стимулами была определена случайным образом. После того, как ассоциации были созданы, они остались неизменными для всех участников. Порядок представления этих ассоциаций был рандомизирован среди участников обеих групп.

3. Методика и условия экспериментов

Были сформированы две группы по 15 человек в каждой. Каждой группе был назначен определенный метод: классический (зрительно-слуховой) метод обучения или мультисенсорный (зрительно-слуховой-тактильный) метод обучения.Каждый метод обучения был представлен каждому участнику на одном занятии. После этого этапа обучения каждый участник выполнил те же четыре теста распознавания сразу после вмешательства и через неделю.

3.1. Два метода обучения.

В визуально-тактильной-слуховой группе (мультисенсорный метод) каждый участник должен был выучить 15 ассоциаций (визуальные стимулы и соответствующие им звуки), используя как зрительную, так и тактильную и слуховую модальности. Для каждой ассоциации участники исследовали визуальный стимул с помощью глаз и рук и одновременно слышали соответствующий звук.Следует отметить, что зрительно-гаптическое исследование тактильного стимула было обязательным и неуправляемым. Поскольку продолжительность визуального и тактильного исследования составляла около 10 секунд, и для того, чтобы уравнять время предъявления как зрительно-тактильных, так и слуховых стимулов, звук повторялся трижды с интервалом между стимулами 3 секунды. Эта процедура была повторена для каждой из 15 ассоциаций. В зрительно-слуховой группе (классический метод) экспериментальная процедура была такой же, как и для зрительно-тактильной-слуховой группы, за исключением того, что участники использовали только свои зрительные и слуховые модальности для изучения ассоциаций.

3.2. Четыре теста распознавания.

После этого этапа обучения было проведено четыре теста распознавания. Каждый участник выполнил два интермодальных теста в случайном порядке, а затем два интермодальных теста, также в случайном порядке. Интрамодальные тесты представляли собой тесты распознавания стимулов (зрительные и слуховые) и интермодальные тесты, тесты распознавания ассоциаций стимулов (зрительно-слуховые и слухово-зрительные). Тесты проводились сразу после обоих методов (немедленное распознавание), а второго – через неделю (отложенное распознавание).Отзывов не было.

В тесте визуального интрамодального распознавания участники должны были найти, какой зрительный стимул был ранее изучен среди пяти альтернатив (1 цель и 4 отвлекающих фактора). Для каждого из 15 изученных зрительных стимулов участникам раздали лист формата A4 с пятью напечатанными формами. Участников попросили «обвести ручкой на бумаге» форму, которую они распознали как целевые стимулы. Порядок предъявления зрительных стимулов и пространственное положение «усвоенных» стимулов среди отвлекающих факторов были рандомизированы.В сумме у каждого участника было 15 визуальных ответов. В тесте слухового интрамодального распознавания участники должны были вспомнить, какой из пяти звуков (1 цель и 4 отвлекающих) был ранее изучен. Порядок предъявления стимулов и временное положение «усвоенных» стимулов среди отвлекающих факторов были рандомизированы. В сумме у каждого участника было 15 слуховых ответов.

В тесте на зрительно-слуховое интермодальное распознавание зрительный стимул был представлен участнику, которого попросили найти соответствующий звук среди 5 альтернатив (1 цель и 4 других звука).Эти четыре слуховых стимула были представлены на предыдущем этапе обучения, но были связаны с разными визуальными стимулами. В сумме у каждого участника было 15 зрительно-слуховых ответов. В тесте аудиовизуального интермодального распознавания звук был представлен участнику, который затем должен был найти соответствующий ему визуальный стимул среди 5 альтернатив (1 цель и 4 других визуальных стимула). Эти четыре визуальных стимула предъявлялись на этапе обучения, но были связаны с разными слуховыми стимулами.В целом, для каждого участника было 15 аудиовизуальных ответов. Всего на каждого участника было получено 60 ответов.

Следует отметить, что два теста интрамодального распознавания и два теста интермодального распознавания различались по своей природе: в интрамодальных тестах участников просили распознать одну цель (усвоенный стимул) среди новых отвлекающих факторов (неизученные стимулы), тогда как в интермодальных тестах в тестах их попросили распознать одну цель (усвоенный стимул) среди других изученных (т.е., знакомый), но не релевантные стимулы.

Благодарности

Мы благодарим взрослых, принявших участие в эксперименте, а также Бернара Анса, Себастьяна Кодрона, Клемента Фредембаха, Дэвида Хоупа, Мари Ленорман, Себастьяна Пактона, Пьера Перрюше и Кэрол Пейрин за комментарии к рукописи.

Вклад авторов

Задумал и спроектировал эксперименты: EG. Проведены эксперименты: БФ ЭГ. Проанализированы данные: BF AHdB EG. Предоставленные реагенты / материалы / инструменты анализа: BF AHdB EG.Написал статью: BF AHdB EG.

Ссылки

1. 1. Аристот / Базан Б (1985) Де Анима. Le commentaire de S. Thomas d’Aquin sur le traité de l’âme. Rev Sci Philos Theol 69: 521–547.
2. 2. Кандел Э. (2006) В поисках памяти. Появление новой науки о разуме. W. W. Norton & Company.
3. 3. Локк Дж. (1689/1975) Очерк человеческого понимания. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета.
4. 4. Павлов И.П. (1927/2003) Условные рефлексы.Courier Dover Publications.
5. 5. Торндайк Е.Л. (1898) Животный интеллект: экспериментальное исследование ассоциативных процессов у животных. Париж: компания Mcmillian.
6. 6. Deheane S (2007) «Нейроны лекций». Париж: Одиль Жакоб.
7. 7. Sprenger-Charolles L, Colé P, Serniclaes W (2006) Приобретение чтения и дислексия развития. Хоув: Psychology Press.
8. 8. Bus AG, Van Ijzendoorn MH (1999) Фонологическая осведомленность и раннее чтение: метаанализ экспериментальных исследований обучения.J Educ Psychol 91: 403–414.
9. 9. Бирн Б., Филдинг-Барнсли Р. (1991) Оценка программы обучения фонематической осведомленности маленьких детей. J Educ Psychol 83: 451–455.
10. 10. Бара Ф., Джентаз Э., Коле П. (2004) Les effets des phonologiques et multisensoriels destinés à Favoriser l’apprentissage de la lecture chez les jeunes enfants. Enfance 2–3: 145–167.
11. 11. Gentaz E (2009) La main, le cerveau et le toucher.Подход к нейрокогнитивному мышлению и ощущениям и подмастерьям. Пэрис: Данод.
12. 12. Sprenger-Charolles L, Colé P (2003) Lecture et dyslexie. Пэрис: Данод.
13. 13. Брайант П., Брэдли Л. (1985) Проблемы чтения детей: Психология и образование. Нью-Йорк: Блэквелл.
14. 14. Hatwell Y, Streri A, Gentaz E, редакторы. (2000) Toucher pour connaître. Психология когнитивного восприятия тактильного маневра. Париж: P.U.F ..
15. 15.Hatwell Y, Streri A, Gentaz E, редакторы. (2003) Прикосновение к познанию. Амстердам: Издательская компания Джона Бенджамина.
16. 16. Хеллер М., редактор. (2000) Прикосновение, Представление и слепота. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета.
17. 17. Миллар С. (1994) Понимание и представление пространства. Теория и данные исследований со слепыми и зрячими детьми. Оксфорд: Clarendon Press.
18. 18. Бара Ф, Джентаз Э, Коле П (2007) Визуально-тактильное и тактильное исследование увеличивает уровень декодирования детей, происходящих из семей с низким социально-экономическим статусом.Br J Dev Psychol 25: 643–663.
19. 19. Бара Ф., Гентаз Э., Коле П., Шпренгер-Шароль Л. (2004) Визуально-тактильное и тактильное исследование букв увеличивает навыки чтения в детском саду. Cogn Dev 19: 433–449.
20. 20. Гентаз Э., Коле П., Бара Ф. (2003) Оценка мультисенсорных элементов подготовки к лекции для детей большого раздела матери. L’Année Psychol 104: 561–584.
21. 21. Hillairet de Boisferon A, Bara F, Gentaz E, Colé P (2007) Подготовка к лекции молодых детей: исследование визуально-хаптичной литературы и восприятия визуальных движений.L’Année Psychol 107: 1–28.
22. 22. Hulme C (1979) Взаимодействие зрительной и моторной памяти для графических форм после начертания. Q J Exp Psychol 31: 249–261.
23. 23. Халм С. (1981). Отставание в чтении и мультисенсорное обучение. Лондон: Рутледж и Кеган Пол.
24. 24. Чао Л.Л., Мартин А. (2000) Представление манипулируемых искусственных объектов в спинном потоке. Нейроизображение 12: 478–484.
25. 25. Longcamp M, Boucard C, Gilhodes JC, Anton JL, Roth M, Nazarian B, Velay JL (2008) Обучение с помощью рукописного ввода или машинописного ввода влияет на визуальное распознавание новых графических форм: поведенческие и функциональные данные визуализации.J Cogn Neuro 20: 802–815.
26. 26. Гарнер WR (1974) Обработка информации и структуры. Потомак, Мэриленд: Эрльбаум.
27. 27. Бергер C, Хатвелл Y (1993) Классификация размерного и общего сходства в тактильных ощущениях: исследование развития. Cogn Dev 8: 495–516.
28. 28. Бергер C, Хатвелл Y (1995) Развитие аналитической и глобальной обработки в тактильных ощущениях: перцептивные и решающие детерминанты навыков классификации. Br J Dev Psychol 13: 143–162.
29. 29. Бергер C, Хэтвелл Y (1996) Тенденции развития тактильных и визуальных свободных классификаций: влияние структуры стимула и исследования на процессы принятия решений. J Exp Child Psychol 63: 447–465.
30. 30. Эванс П.М., Смит Л.Б. (1988) Развитие идентичности как привилегированного отношения в классификации: когда очень похожее недостаточно похоже. Cogn Dev 3: 265–284.
31. 31. Шепп Б.Е., Шварц КБ (1976) Избирательное внимание и обработка интегральных и нецелых измерений: исследование развития.J Exp Child Psychol 22: 73–85.
32. 32. Смит Л.Б. (1989) Модель классификации восприятия у детей и взрослых. Psychol Rev 7: 811–824.
33. 33. Hatwell Y (1994) Переводит интермодальный и интеграционный интерфейс. В: Richelle M, Requin J, Robert M, редакторы. Traité de Psychologie Expérimentale. Париж: P.U.F. С. 543–584.
34. 34. Орлиаге Дж. П. (1983) Воспроизведение положения ребенка в ситуации, связанной с внутренним мышлением и проприоцептивом.Cah Psychol Cogn 3: 133–146.
35. 35. Orliaguet JP (1985) Dominance visuelle ou proprioceptive lors de la perception de la position d’un bras chez l’enfant. Cah Psychol Cogn 5: 609–618.
36. 36. Уокер М.П., ​​Брейкфилд Т., Хобсон А.Дж., Стикголд Р. (2003) Диссоциативные этапы консолидации и повторной консолидации моторной памяти человека. Природа 425: 616–620.
37. 37. Abravanel E (1973) Разделение труда между глазом и рукой при восприятии формы.Нейропсихология 11: 207–21137.
38. 38. Гарвилл Дж, Моландер Б. (1973) Влияние стандартной модальности, модальности сравнения и интервала удерживания на соответствие формы. Scand J Psychol 14: 203–206.
39. 39. Goodnow JJ (1971) Глаз и рука: Дифференциальная память и ее влияние на соответствие. Нейропсихология 42: 1187–1201.
40. 40. Эрнст М., Бултхофф Х (2004) Объединение чувств в устойчивое восприятие. Тенденции Cogn Sci 8: 162–169.
41. 41.Паскаль-Леоне А., Гамильтон Р. (2001) Метамодальная организация мозга. Prog Brain Res 134: 427–445.
42. 42. Миноуг Дж., Джонс Дж. (2006) Тактильные ощущения в образовании: изучение неиспользованной сенсорной модальности. Rev Educ Res 76: 317–348.

Глубокая нейронная сеть для обнаружения свойств пептидов произвольной точности с помощью сегментации на основе внимания

Наша модель обучается и оценивается с помощью двойной перекрестной проверки.То есть мы разделяем карты ЖХ-МС в наборе данных на две группы или две группы. Затем мы тренируемся в одной группе и тестируем в другой, и наоборот. Мы обсуждаем, как карты ЖХ-МС разделяются на разные свертки для перекрестной проверки, в дополнительном примечании E. Чтобы сохранить наилучшее состояние модели во время обучения, мы сохраняем одну карту ЖХ-МС из обучающего набора в качестве набора для проверки. Затем мы используем это состояние модели для тестирования. Когда мы говорим «обучение» или «проверка» на карте ЖХ-МС, мы имеем в виду обучение / проверку функций, вырезанных из этой карты ЖХ-МС (поясняется позже в подразделах, касающихся генерации обучающих данных для модулей IsoDetecting и IsoGrouping).Однако, когда мы говорим о тестировании на карте ЖХ-МС, мы на самом деле имеем в виду сканирование полной карты ЖХ-МС, как показано на блок-схеме на рис. 1. То есть во время тестирования (или фазы реального приложения) мы будем сканировать всю карту ЖХ-МС снизу вверх, слева направо (другими словами, столбец за столбцом). Наша модель выполняет обработку на необработанной карте ЖХ-МС, полученной в формате .ms1 с использованием ProteoWizerd 3.0.18171 ³¹ . Затем мы читаем файл и преобразуем его в хеш-таблицу на основе облака точек, где RT-сканирование используется в качестве ключей и ( м / z , интенсивность) вставляется в отсортированном порядке под этими ключами.Поэтому у нас есть точки данных, сохраненные как тройки (RT, m / z , интенсивность) в хеш-таблице. В следующих разделах мы обсудим процедуру сканирования модулей IsoDetecting и IsoGrouping, технические детали обучения модели, включая генерацию обучающих данных, и, наконец, расширение модулей для четырехмерных данных.

Рисунок 6

Сеть модуля IsoDetecting. Эта сеть проходит через три этапа: поиск локальных объектов, глобальных объектов и точечных объектов соответственно заданного целевого окна.Количество слоев и нейронов в нескольких слоях парцептронов (MLP) и полностью связанных слоях (FCL) определяется экспериментально и указано на рисунке. Затем точечные объекты целевого окна размываются с элементами окружающих областей на основе их внимания или влияния на целевое окно (расчет \ (Attention \ _left \) и другие показаны на следующем рисунке). Наконец, рассеянные элементы проходят через четыре MLP, а слой Softmax на выходе обеспечивает окончательный результат сегментации.

Шаг 1: Сканирование карты ЖХ-МС модулем IsoDetecting для обнаружения изотопов

Наша сеть сканирует 3D-график ЖХ-МС с использованием неперекрывающегося скользящего окна размером 2,0 м / z , 15 RT-сканирование, и охватывающий полный диапазон интенсивности, как уже представлено на рис. 1. Интенсивности представляют собой действительные числа, масштабируемые от 0 до 255. Здесь объекты, то есть особенности пептидов, должны быть отделены от фона. Фон может содержать характерные зашумленные сигналы, а особенности пептидов часто перекрываются друг с другом.Таким образом, цель состоит в том, чтобы пометить каждую точку данных, представленную триплетом (RT, м, / z , интенсивность), с ее классом. Класс – это либо заряд z = от 1 до 9 (положительный), если точка данных принадлежит объекту, имеющему этот заряд, либо \ (z = 0 \), если эта точка данных исходит от фона или шума. В каждом окне отображается облако точек, которое по сути представляет собой набор точек или триплетов (RT, м / z , интенсивность). Это передается через архитектуру PointNet, как показано на рис. 6. Чтобы правильно сегментировать пептидные особенности, распространяющиеся по нескольким скользящим окнам, мы адаптируем DANet ¹³ и подключаемся к нашей модели, чтобы обнаружить внимание или влияние четырех окружающих областей ( Инжир.4b) над точками данных целевого окна. Мы представляем блок-схему на рис. 7, показывающую расчет внимания, исходящего из окружающих регионов. Подробное объяснение этой блок-схемы представлено в дополнительном методе A.

Рисунок 7

Блок-схема вычисления внимания в модуле IsoDetecting. Эта конкретная блок-схема предназначена для выявления внимания или влияния левой области на точки данных целевого окна. Точно такой же подход применяется и для других окружающих регионов, и, наконец, все они размываются с помощью добавления \ (Point \ _Feature_ {target} \).

Мы можем разделить карту ЖХ-МС вдоль оси м / z на участки равного диапазона и обрабатывать несколько участков параллельно, чтобы сделать процесс эффективным по времени. Мы храним девять хэш-таблиц для записи координат обнаружения (RT, m / z ) объектов из девяти классов (\ (z = \) 1–9) во время сканирования. Значения m / z изотопов используются в качестве ключа этих хэш-таблиц, а диапазоны RT изотопов в элементе вставляются как значения под этими ключами, как показано на блок-схеме на рис.1. Поскольку обнаружение более широких изотопов может охватывать диапазон точек вдоль оси м / z , мы берем их средневзвешенное значение, чтобы выбрать конкретный изотоп м / z .

Рисунок 8

( a ) Показана область на карте ЖХ-МС. Отображается целевое окно в полужирном черном прямоугольнике, содержащее объект синего цвета. Это целевое окно и четыре окружающие его области (как показано на рис. 4b) формируют положительную обучающую выборку для модуля IsoDetecting.Мы также перемещаем целевое окно в области, показанной стрелками, для создания обучающих выборок, содержащих пептидную функцию, в разных местах целевой области (некоторые показаны пунктирными прямоугольниками). ( b ) Один отрицательный обучающий образец, содержащий такие особенности, как шумы, показан в самом верхнем прямоугольнике. В этой области карты ЖХ-МС следы выглядят как объект с тремя изотопами. Однако на самом деле это зашумленные сигналы, как показано в среднем прямоугольнике. И если мы не предоставляем такие обучающие образцы, то PointIso помечает соответствующие точки данных как положительный класс и сообщает об этом как о функции, как показано в нижнем прямоугольнике.Вот почему мы должны предоставлять такие образцы во время обучения. ( c ) Некоторая область на карте ЖХ-МС, содержащая только произвольные шумы, выбирается для создания отрицательных обучающих выборок. ( d ) Некоторая область на карте ЖХ-МС, содержащая пустую область, также выбирается для создания отрицательных обучающих выборок.

Таблица 4 Распределение классов пептидов в нашем наборе данных, состоящем из 57 карт ЖХ-МС.

Генерация обучающих данных для модуля IsoDetecting

Модуль IsoDetecting предназначен для изучения некоторых основных свойств пептидной функции, например.g., колоколообразный сигнал, эквидистантные изотопы и т. д. (подробнее см. в дополнительном примечании D) и многие другие скрытые характеристики. Из каждой карты ЖХ-МС мы вырезали пептидные особенности для обучения, которые мы называем обучающей выборкой . Каждая обучающая выборка состоит из целевого окна (которое называется скользящим окном сканирования на этапе тестирования или приложения) и четырех окружающих его областей. Точки данных в целевом окне помечены значением в диапазоне z = 0–9. Здесь z = 0 означает, что соответствующая точка данных принадлежит шуму или фону, а z = от 1 до 9 означает, что соответствующая точка данных принадлежит объекту, имеющему заряд z.Мы перемещаем целевое окно над пептидным элементом и окружающей его областью, чтобы имитировать сценарий тестирования, чтобы мы могли сгенерировать обучающие выборки, содержащие пептидные функции в разных местах целевого окна, как показано на рис. 8a. Как уже упоминалось, мы выбираем общий список характеристик пептидов, предоставляемый MaxQuant и Dinosaurs, для создания положительных обучающих выборок. Общее количество таких общих свойств пептидов, доступных для каждого состояния заряда, представлено в таблице 4. Затем мы видим карты ЖХ-МС в PEAKS Studio и визуально выбираем некоторые области, содержащие зашумленные сигналы, которые выглядят как особенности (рис.8b) (в нашем случае время удерживания составляло около 10 мин), только шумы разной интенсивности (рис. 8c), а также полностью пустые области (рис. 8d). Мы вырезаем несколько обучающих выборок из этих регионов (одно целевое окно и четыре окружающих области, как и раньше) и называем их отрицательными обучающими выборками. Обратите внимание, что все точки данных в отрицательных образцах помечены как «0». Мы видим общее количество обучающих выборок в таблице 5. Читатели могут задаться вопросом, почему мы включили в таблицу столбец «Всего точек данных».Обратите внимание, что, в отличие от DeepIso, модуль IsoDetecting здесь представляет собой сеть сегментации. В результате он должен классифицировать каждую точку данных в целевом окне обучающих выборок. Если целевое окно в положительной обучающей выборке, подготовленной из пептидного признака, имеющего заряд «2», содержит признаки с другими зарядами, например, «3» и «4», то модуль IsoDetecting должен классифицировать точки данных, принадлежащие не только к заряду «2». ‘, но также заряжают’ 3 ‘и’ 4 ‘. Следовательно, на чувствительность класса влияет общее количество точек данных, имеющих этот класс, с учетом всех обучающих выборок.Поэтому мы включили столбец, обозначенный как «Всего точек данных» в таблице 5. Положительные и отрицательные образцы генерируются из валидационной карты ЖХ-МС аналогичным образом и также представлены в таблице.

Таблица 5 Количество образцов для обучения и проверки. Из-за неадекватных обучающих данных для функций с состояниями заряда 5–9, как указано в таблице 4, нам пришлось применить передискретизацию данных и увеличение, чтобы увеличить обучающие выборки из этих классов. Количество образцов из класса 0 зависит от нашего выбора.Мы выбрали количество так, чтобы общее количество точек данных из этого класса было больше, чем из других, потому что карта ЖХ-МС очень разреженная. Набор данных проверки не содержит дублированных данных, и нет перекрытия между набором данных проверки и набором данных обучения.

Технические подробности обучения и проверки модуля IsoDetecting

Мы используем размер мини-пакета 8 во время обучения, потому что сеть уже занимает около 15 ГБ памяти графического процессора из-за сложной архитектуры.Мы используем стохастическую оптимизацию «NAdam» ³² с начальной скоростью обучения 0,001. Мы проверяем точность проверочного набора после обучения на каждых 1200 обучающих выборках. Если мы не наблюдаем какого-либо значительного падения потерь при проверке в течение примерно 5 эпох, мы уменьшаем скорость обучения вдвое. Модель сходится примерно за 100 эпох. Мы используем кросс-энтропию Sparse Softmax в качестве функции ошибок на выходном слое. Кроме того, мы применяем веса классов, как уже упоминалось в разделе «Обсуждение» и подробно описано в разделе «Дополнительная информация».Средняя чувствительность обученной модели на обучающих выборках и проверочных выборках представлена ​​в таблице 6 для кратности 1.

Таблица 6 Классовая чувствительность модуля IsoDetecting для кратности 1, т. Е. Образцы разведения 10, 11, 12 используются для обучения. и 9 используется для проверки. Мы показываем два случая: средний и лучший с точки зрения возможности обнаружения признаков. Наилучший случай имеет место, когда элемент выровнен по левому краю с границей целевого окна, например, элемент «A» на фиг. 4a. Средний случай означает, что целевое окно может содержать любое количество функций, они могут появляться в любом месте окна, они могут быть частично или полностью видны, а также могут перекрываться.Из-за отсутствия дисперсии в обучающих данных для зарядовых состояний 6–9 чувствительность проверки модели для этих классов не повышается. Однако, поскольку большинство свойств пептидов проявляются с состояниями заряда <6, более низкая чувствительность для них не влияет на общие характеристики. Набор для проверки не содержит дублированных данных, и нет перекрытия между образцами проверки и обучающими образцами. Рис. 9

Мы показываем особенности пептида в измерении \ (\ frac {1} {k0} \).На этом рисунке мы для простоты опускаем ось I. Слева мы видим обычную пептидную особенность, простирающуюся вдоль оси RT и м / z . Эта же функция может быть разделена на две разные функции, если мы рассмотрим дополнительное измерение \ (\ frac {1} {k0} \), как показано справа.

Расширение модуля IsoDetecting для данных 4D

Мы приводим иллюстрацию данных 4D, сгенерированных TimsTOF, на рис. 9. У него есть измерение \ (\ frac {1} {k0} \) в дополнение к трем другим измерениям: м / z , RT и I (для простоты на рисунке ось I опускается).Таким образом, входное облако точек состоит из вектора «n» точек данных, каждая из которых имеет информацию по 4 осям: m / z , \ (\ frac {1} {k0} \), время удерживания и интенсивность. Чтобы сделать расчет матрицы GPU управляемым, мы уменьшили количество нейронов и слоев в модуле IsoDetecting. В частности, в сети IsoDetecting выполняются следующие модификации (см. Рис. 6):

• Последний слой в «Преобразовании входных данных с помощью T-Net» теперь имеет размерность \ (4 \ times 4 \), поскольку мы имеем дело с данными 4D.

• Есть только один слой с 16 нейронами между сетями «преобразования входных данных» и «преобразований признаков».

• Последний слой в сети «преобразования объектов» имеет размерность \ (16 \ x 16 \).

• Во время поиска точечного объекта объединение глобального объекта и локального объекта дает размерность \ (n \ times (16 + 32) \), поскольку сейчас мы выполняем преобразование объекта \ (16 \ times 16 \).

• В конце, перед выходным слоем, мы оставляем три полностью связанных слоя (256, 128, 64) и удаляем последний, имеющий 16 нейронов.

Помимо внесения этих изменений в сеть, мы также изменяем размер окна сканирования, чтобы покрыть 1,0 м / z и 10 мин RT. В данном случае для сети вычисления внимания мы берем всю область левого и правого окна.Поскольку элементы, имеющие заряд 1, имеют изотопы на расстоянии 1,0 м / z друг от друга. Но для верхнего и нижнего окна мы берем область 50%, что кажется достаточным для обнаружения признаков. Отметим, что нам пришлось уменьшить размер сети из-за нехватки памяти GPU. Поэтому мы рекомендуем пользователям наблюдать за производительностью PointIso с данными 4D с сохранением исходных размеров, если это возможно.

Шаг 2: Сканирование карты ЖХ-МС модулем IsoGrouping для сообщения о свойствах пептидов

В модулях IsoDetecting и IsoGrouping есть четыре основных различия.Сначала модуль IsoDetecting сканирует карту ЖХ-МС как по оси RT, так и по оси м / z , тогда как модуль IsoGrouping сканирует слева направо, то есть только по оси м / z . Во-вторых, сеть IsoDetecting – это сеть на основе облака точек, тогда как сеть IsoGrouping основана на изображениях. В-третьих, модуль IsoGrouping выполняет задачу классификации последовательности, которая генерирует один выходной сигнал после просмотра 5 последовательных кадров, в отличие от модуля IsoDetecting, который сегментирует точки данных входного кадра.Наконец, модуль IsoDetecting принимает значения с очень высоким разрешением м / z (до 4 знаков после запятой), но IsoGrouping работает со сравнительно более низким разрешением м / z значений (до 2 знаков после запятой), потому что это не так. требуется гораздо более высокое разрешение, чтобы сгруппировать изотопы по функциям.

Рисунок 10

Сеть модуля IsoGrouping. Он начинается с двух слоев свертки для извлечения графических функций из входного кадра. Затем мы объединяем интенсивность изотопического сигнала (область под изотопическим сигналом в форме колокола) с ним через слой встраивания нейронов (контекст кадра).Затем он проходит через два полностью связанных слоя, имеющих размеры 16 и 8. Это дает нам «рамочную характеристику» входного кадра. Мы проделываем то же самое с пятью последовательными кадрами, а затем объединяем их «особенность кадра». Затем применяется один слой свертки для обнаружения объединенного признака во всех кадрах. Полученные в результате элементы проходят через два полностью связанных слоя (размер 128 и 64), чтобы решить, является ли это шумовым или потенциальным признаком. Эта вероятность также используется для активации масштабирующего нейрона, который передает заряд в сеть посредством правильного масштабирования.Масштабированный заряд объединяется с последним выходным слоем (размер 64) и проходит через два полностью связанных слоя. Наконец, выходной слой Softmax в конце классифицирует последовательность. Мы включаем объединяющие слои после первого и второго сверточных слоев. Применяем функцию активации ReLu для нейронов. Слои выпадения включаются после каждого полностью подключенного слоя с вероятностью выпадения 0,5. Остальные параметры сети указаны на рисунке.

Модуль IsoDetecting предоставляет нам список изотопов.Равноудаленные изотопы, имеющие одинаковый заряд, группируются в кластер или последовательность. Затем эти последовательности изотопов передаются в модуль IsoGrouping. В отличие от DeepIso, мы не передаем изотопы напрямую второму модулю, потому что здесь входное разрешение у двух модулей разное. Поэтому мы применяем метод снижения разрешения, который отфильтровывает область изотопа (как это предлагается модулем IsoDetecting) из фона, представляет ее в более низком разрешении, а затем передает ее в модуль IsoGrouping.Подробная процедура представлена ​​в дополнительном методе B. Мы проиллюстрируем предлагаемую нами сеть для модуля IsoGrouping на рисунке 10. Последовательность из пяти кадров показана в верхнем левом углу рисунка (первые три кадра содержат изотопы, а остальные два – пустой). Он может разбить каждую последовательность на несколько функций или сообщить об одной функции, состоящей из всей последовательности изотопов, или даже сообщить об этой последовательности как о простом шуме. Он работает с последовательностью изотопов в несколько раундов. Каждый раунд обрабатывает пять последовательных кадров за раз.Результатом будет от i = от 0 до 4, где \ (i = 0 \) означает, что никакая функция не начинается с первого кадра, поэтому пропустите его. Выходные данные i = от 1 до 4 означают, что есть объект, начинающийся в первом кадре, и он заканчивается в \ ((i + 1) \) -м кадре. Если вывести \ (i = 4 \), это означает, что объект может иметь более 5 изотопов. Их можно найти, перекрывая раунды. Пошаговое объяснение процедуры сканирования с помощью рисунка представлено в дополнительном методе C.

Рисунок 11

( a ) Последовательность из пяти кадров, первые три содержат три изотопа.Каждый кадр имеет размер \ ([15 \ times 3] \), охватывающий 15 сканирований по оси RT и 0,03 м / z по оси м / z (каждый пиксель представляет 0,01 м / z ). Мы отфильтровываем изотопные сигналы от фона, беря интенсивность в диапазоне 2 ppm до и после значения пиковой интенсивности м / z и 7 сканирований до и после значения RT пиковой интенсивности. Сигнал выравнивается по левому краю кадра.( b ) Последовательность из пяти кадров, которая генерируется из зашумленных областей на карте LC-MS. ( c ) Последовательность из пяти кадров, которая генерируется из пустых областей на карте ЖХ-МС. ( d ) Последовательность из пяти кадров, в которых начальные кадры содержат зашумленные следы.

Генерация обучающих данных для модуля IsoGrouping

Обычно интенсивность моноизотопа является самой высокой среди других изотопов в элементе и доминирует в общей интенсивности элемента. Это свойство должно быть изучено модулем IsoGrouping.Мы готовим положительные обучающие образцы, генерируя последовательность из 5 кадров для каждого пептидного признака на картах ЖХ-МС, где последовательность начинается с первого изотопа соответствующего признака, как показано на рис. 11а. Каждая последовательность помечается индексом кадра, содержащим последний изотоп объекта (индексирование начинается с 0). Таким образом, образец на рис. 11a имеет метку 2. Минимальное количество изотопов в элементе равно 2, т. Е. Минимальная метка положительного образца может быть равна 1. Если элемент имеет не менее 5 изотопов, метка будет 4.Мы генерируем отрицательные образцы, вырезая некоторые последовательности из зашумленной (Рис. 11b) и пустой области (Рис. 11c) и маркируя их как 0. Мы генерируем последовательности, которые содержат пептидную функцию, но эта функция не начинается с первого кадра изображения. последовательность (рис. 11г). Эти образцы также помечены как 0, что означает, что никакая функция не начинается с первого кадра. Мы делаем это для обработки случаев, когда зашумленные следы ошибочно классифицируются модулем IsoDetecting как изотопы и, таким образом, группируются с фактическими характеристиками на промежуточном этапе.

Технические подробности обучения и проверки модуля IsoGrouping

Для обучения мы устанавливаем размер мини-пакета 128 и применяем стохастическую оптимизацию «NAdam» ³² с начальной скоростью обучения 0,001. Мы запускаем обучение для 10 эпох, с шагом проверки, выполняемым через каждые 1200 выборок обучения. Мы используем кросс-энтропию Softmax в качестве функции ошибок на выходном уровне. Мы видим чувствительность обучения и проверки в таблице 7. Мы наблюдаем, что максимальная чувствительность классов> 0 составляет около 61% на обучающем наборе и около 64% ​​на проверочном наборе.Для лучшего восприятия мы представляем матрицу неточностей в Таблице 8. Мы видим, что модель почти не пропускает моноизотопы (низкий процент признаков, ошибочно отнесенных к классу A), но сбивает с толку последний изотоп пептидного признака. Обратите внимание, что отчет о моноизотопе вместе с несколькими первыми изотопами (имеющими более высокие пики интенсивности) характеристики более важен в рабочем процессе. Потому что они доминируют в интенсивности признаков и используются на следующих этапах количественной оценки и идентификации белков.

Таблица 7 Чувствительность класса модуля IsoGrouping к обучающему набору и набору проверки. Результатом будет i = от 0 до 4, где \ (i = 0 \) означает, что в первом кадре не запускается никакая функция, поэтому пропустите его. Выходные данные i = от 1 до 4 означают, что есть объект, начинающийся в первом кадре, и он заканчивается в \ ((i + 1) \) -м кадре. Когда выводится \ (i = 4 \), это означает, что может быть больше изотопов. Итак, мы запускаем еще один раунд обработки остальных изотопов того же кластера или последовательности. Следовательно, хотя наша сеть обрабатывает пять кадров за раз, если объект имеет более пяти изотопов, их можно найти, перекрывая циклы. Таблица 8 Матрица неточностей для прогнозирования модуля IsoGrouping в наборе данных проверки. Диагональные значения, например [2, 2] представляют чувствительность для класса 2. Мы говорим, что объект ошибочно классифицируется как класс 0, когда пропущен моноизотоп (первый изотоп) или все изотопы, т.е. признак ошибочно считается шумом. Значение [2, 0] указывает, какой процент объектов с тремя изотопами либо ошибочно классифицирован как шум, либо пропущен моноизотоп. [2, 1] указывает процент функций, которые имеют три изотопа, но третий изотоп пропущен, и только первые два объединены.Аналогично [2, 3] показывает, для какого процента из трех изотопных характеристик модуль IsoGrouping находит ОДИН дополнительный изотоп в конце.

Расширение модуля IsoGrouping для 4D данных

При отправке кластера изотопов, найденного из IsoDetecting, в модуль IsoGrouping, мы фактически сжимаем сканированные изображения по подвижности ионов, т. Е. По измерению \ (\ frac {1} {k0} \) а двухмерные кадры передаются в модуль IsoGrouping. Мы делаем это, чтобы минимизировать изменения. После того, как мы получим окончательный список характеристик пептида, мы добавим дополнительный шаг поиска \ (\ frac {1} {k0} \).На этом этапе каждый объект анализируется по оси \ (\ frac {1} {k0} \). Мы знаем, что каждая функция имеет диапазон времени элюирования или диапазон времени удерживания (RT). В каждой точке этого диапазона вдоль оси RT у нас есть сканирование \ (\ frac {1} {k0} \ times m / z \), которое ограничено диапазоном м / z , найденным из IsoDetecting и Isogrouping модуль. Таким образом, в пределах этой границы мы ищем группу эквидистантных вертикальных следов, которые представляют сигнал подвижности ионов. Затем эти группы объединяются по разным точкам RT в пределах диапазона, и мы получаем полный набор характеристик пептидов, имеющих значения m, / z , \ (\ frac {1} {k0} \) и значения RT.Отдельный скрипт для этого дополнительного шага поиска \ (\ frac {1} {k0} \) загружается в репозиторий Github, упомянутый в разделе «Доступность данных».

Наконец, мы хотели бы упомянуть некоторые общие стратегии, используемые для реализации и обучения обоих модулей. Мы реализовали нашу модель глубокого обучения на Python ^33,34 , используя разработанную Google библиотеку Tensorflow ³⁵ . Мы проверяем точность на валидационном наборе после обучения на каждых 1200 выборках. Мы продолжаем обучение до тех пор, пока не будет видно прогресса в наборе валидации в течение примерно 15 периодов.Мы выполняем перемешивание данных после каждой эпохи, что помогает быстрее достичь сходимости. На начальном этапе разработки проекта мы использовали слои пакетной нормализации в PointIso. Это заставило модель быстро сходиться во время обучения, но не улучшило чувствительность класса. Более того, добавление уровня пакетной нормализации в модуле IsoDetecting потребовало больше памяти графического процессора. Вот почему мы отбрасываем его позже, чтобы сделать этап тестирования или приложения более эффективным с точки зрения памяти. Для разработки PointIso мы используем процессор Intel (R) Xeon (R) Gold 6134, графический процессор NVIDIA Tesla и Ubuntu 16.04.5 Операционная система LTS.

Обнаружение и распознавание текстов произвольной формы по изображениям продуктов

– Привет всем, я Раджеш Шридхар Бхат, я работаю старшим специалистом по данным в Walmart Global Tech India. Сегодня я расскажу об обнаружении и распознавании текста произвольной формы на изображениях продуктов. Вот так выглядит повестка дня. Итак, изначально я дал обзор извлечения текста. Позже я расскажу о методах распознавания текста, а затем перейду к задаче подготовки данных для обучения распознаванию текста.Позже я расскажу о различных моделях распознавания текста. Начнем с модели CRNN-CTC, затем модели на основе внимания, а затем в основном охватим сети пространственной передачи. Это в основном для повышения точности распознавания текста. Когда есть текст произвольной формы или текст кода. Затем я расскажу о точности модели при разных настройках на разных наборах данных. Затем, наконец, мы поговорим об обучении и определении моделей. Ага, чтобы извлечь текст. По сути, нам нужно знать, где именно текст присутствует на изображении продукта.Так что это не что иное, как задача обнаружения текста. Итак, после задачи обнаружения текста у нас есть ограничивающие рамки, которые поступают из модели обнаружения текста. И как только мы узнаем, где именно текст присутствует на изображении, мы можем обрезать эти области. И мы можем отправить эти области подрезки в задачу распознавания текста. Итак, после задачи распознавания текста у нас есть необработанный текст, который в основном присутствовал на изображении продукта. Таким образом, вы также можете увидеть пример ниже. Таким образом, при наличии изображения продукта обнаружение текста выполняется.И мы знаем, где именно на изображении присутствует текст. Итак, вы можете видеть ограничивающие рамки вон там. И как только у нас есть ограничивающие рамки, мы обрезаем эти области и отправляем их в модель распознавания текста. И, наконец, у нас есть необработанный текст, исходящий из модели распознавания текста. Итак, я кратко расскажу о сценариях использования, которые мы пытаемся решить в Walmart. Итак, один из вариантов использования, например, проверка, есть ли на изображении продукта какой-либо оскорбительный контент или нет. Поэтому мы определенно не хотим показывать такие изображения в.com сайт правильно. И другие варианты использования, иногда бывает так, что каталог продуктов не чистый. А иногда пропадают некоторые атрибуты, верно? Итак, в этой ситуации мы извлекаем текст из изображений продуктов, а затем выполняем извлечение атрибутов поверх него. Таким образом, атрибутом может быть бренд или ингредиенты, которые подходят. Так что есть пара вариантов использования, которые характерны для розничной торговли и электронной коммерции. Помимо этого, существует несколько вариантов использования, в которых можно использовать извлечение текста.`Итак, один из примеров – это, скажем, мониторинг контента в социальных сетях, верно. Итак, если вы рассматриваете Facebook или любую из социальных сетей. Так много контента загружается каждый день, верно? А ручной мониторинг всего этого – очень сложная задача. Таким образом, у нас есть возможность извлечения текста. Какое бы изображение ни было загружено, мы пытаемся увидеть, какой контент в нем присутствует. Это оскорбительно? Против чего-то великого? поэтому мы можем извлечь эту информацию автоматически и попытаться автоматизировать эту задачу.Так что это похоже на несколько вариантов использования с извлечением текста. Итак, теперь я кратко расскажу о задаче обнаружения текста. Да, так в предсказании текста. На самом деле я имею в виду статью, опубликованную в CVPR 2019. Так что это было от ClovaAI. Итак, Янгмин и др., Они придумали статью под названием «Осведомленность области символов для обнаружения текста». Таким образом, предсказание текста достигается на уровне персонажа, вместо того, чтобы правильно обрабатывать задачу на уровне слова. В отличие от многих легко доступных моделей прогнозирования текста.Это немного другое дело, поскольку задача обнаружения текста выполняется на уровне персонажа. А затем пытается объединить информацию и затем сформировать ограничивающую рамку на уровне доски. Итак, это задача сегментации. Итак, когда это задача сегментации, хорошо известная архитектура похожа на единицу. Это довольно известная и медицинская задача сегментации изображений. Итак, здесь также для обнаружения текста архитектура выглядит очень похоже. Итак, у нас, как и у VGG16, есть нормализованная версия VGG16 в качестве основы в архитектуре устройства.И как несколько блоков сэмплирования и определенно как пропустить соединения, верно. Итак, как видите, с учетом входного изображения. Наконец, выходом модели является оценка региона и оценка сродства. Таким образом, оценка по региону в основном предназначена для того, чтобы сообщить нам, где именно присутствует текст. Персонаж присутствует на изображении справа. А показатель близости предназначен в основном для группировки персонажей. Сказать, что данные два символа принадлежат одному слову или нет. Так что, по сути, это не что иное, как маски, исходящие из модели сегментации.В любой типичной задаче сегментации у нас есть входное изображение, и мы пытаемся придумать соответствующую маску для этого права. По сути, объект, который находится в фокусе, верно. Итак, мы получаем маску вон там. Здесь объект в фокусе – не что иное, как текст. Хорошо. Итак, в задаче сегментации, поскольку я сказал, что нам нужна маска и на этапе обучения, верно. Нам нужно соответствующее изображение или для этого нам нужно изображение и соответствующая маска. Итак, в основном, поскольку модель обнаружения текста дает оценку региона и оценку сродства.Нам нужны маски для обеих этих задач. Итак, в качестве обучающих данных у нас есть символьные блоки с этим, как вы можете видеть на этом изображении. У нас есть коробки персонажей для мира. Слово мир, верно. И для каждого из персонажей у нас есть правильные поля обнаружения. Итак, это основная истина, которая доступна нам. Итак, это наш открытый источник данных, который называется синтаксическими данными, хорошо. Итак, как только у нас есть эти ящики с персонажами, мы генерируем ящики сродства и, наконец, приходим к наземной истине для оценки региона и наземной истины с использованием этих ящиков сродства и ящиков персонажей.Теперь мы увидим, как мы получаем блоки сродства из ящиков с персонажами. Возьмите две коробки из двух последовательных символов, то есть P и D. Затем соедините диагонали вправо. В основном эта часть права. У нас есть после соединения диагоналей для обоих этих символов P и D, верно? Тогда у нас получатся треугольники. Затем найдите центроиды этих треугольников и соедините все эти центроиды. Хорошо. Так что это не что иное, как Affinity Box. Окно схожести показывает, являются ли эти два символа частью одного слова или нет.Так что, если вы посмотрите на это изображение, хорошо. И еще есть слово, почему оно написано W-H-Y, верно? Между последней буквой E и начальной буквой W нет рамки соответствия. Потому что они являются частью двух разных слов. Так что там нет коробки сродства. Итак, как только у нас есть прямоугольники аффинити и прямоугольники символов, мы берем двумерный изотропный гауссовский. Правильно? И у нас есть блок, блок символов или блок сходства, затем мы пытаемся преобразовать этот двухмерный изотропный гауссиан в этот конкретный блок.Это ничего, но мы применяем перспективное преобразование, а затем получаем преобразованную 2D-версию, верно. Таким образом, это преобразование 2D-Гаусса для меня является не чем иным, как маской для каждого из персонажей, а также для сходства между персонажами. Хорошо. Итак, это входное изображение, пока не обращайте внимания на поля. Для нас мир – это ничто иное как лучший входной образ. И основная правда для этого изображает основную правду региона и приземную истину оценки близости. Итак, это вход, а эти два выхода. Так что это в основном маска.Обычно в задачах сегментации у нас есть как бы бинарная маска. Но в этом случае у нас есть сплошная 2D-версия в виде маски. Хорошо, и последняя функция также является непрерывной, поэтому мы увидим людей, о которых упоминалось, что они используют среднеквадратичную ошибку в качестве функции потерь. Хорошо, вы можете обратиться к статье, которую я дал здесь, вы можете обратиться к статье в автономном режиме и получить более подробную информацию по этому поводу. Но я надеюсь, что вы получили общее представление о том, как теперь осуществляется обнаружение текста. Хорошо.Это пример вывода, взятого из самой статьи. Учитывая скорость входного изображения, которая находится наверху, вы можете увидеть соответствующий балл региона и показатель близости, верно? Итак, если взять пример с морепродуктами и лачугой, верно? Таким образом, между последним словом D и первым словом S нет оценки сродства, потому что эти две буквы являются частью разных слов, верно? Таким образом, здесь нет показателя близости, здесь мы видим пробел. Здесь нет маски. Хорошо? Итак, как только у нас есть оценка региона и оценка близости.Верно? Мы можем объединить эти две оценки. И затем мы можем использовать функции из открытого резюме, которое связано с компонентами. И минимальные функциональные возможности прямоугольника площади из открытого резюме. Чтобы наконец прийти к ограничивающей рамке, верно? Итак, как вы можете видеть вверху, для каждого слова есть ограничивающая рамка, верно? Да, это было, как если бы это было опубликовано в самой газете, я снял сцену. Теперь посмотрим на изображении продукта, как выглядят результаты. Хорошо, я взял здесь два образца продукта. Как видите, это строка оценки символа.По сути, оценки персонажа присутствуют, а также используются оценки сродства. И, наконец, мы приходим к ограничительной рамке для каждого слова на изображении продукта. Хорошо? Так что единственное, что я хотел бы сказать, это то, что на крышке этого продукта написано ремесло, верно. Так что, даже если это не обычное дело, если вы посмотрите на бутерброд и намазываете его, не так ли? Я имею в виду, что они похожи на скорость чтения человеческим глазом. Но ведь на крышке написано слово «ремесло»? Даже если это немного наклонно или с другой точки зрения, мы можем обнаружить эти вещи.Теперь проблема в том, что мы ее обнаруживаем, но как мы ее распознаем? Верно. Итак, мы посмотрим, например, мы рассмотрим слайды, мы увидим, как этого можно достичь с помощью сетей пространственной трансформации. Хорошо. Итак, следующая задача, да, когда у нас будут ограничивающие рамки. Теперь следующая задача – распознать текст. Итак, мы подробно рассмотрим, как достигается задача распознавания текста. Да, прежде чем углубиться в методы, я хотел бы сосредоточиться на части генерации данных. Часть генерации обучающих данных для задачи распознавания текста.Итак, в основном мы используем текстовые названия и описания продуктов и пытаемся синтетически создавать изображения, используя их. Итак, мы используем библиотеку под названием synth text. Так что это как если бы у нас был обычный текст. Описание или название, название продукта. Итак, мы отбираем единицы в граммах. И по граммам. Мы берем одно слово за раз или два слова за раз. И попробуйте искусственно создать из этого образ. Хорошо? Таким образом, мы создали около 15 миллионов изображений, используя названия и описания продуктов. И множество вариаций при генерации текстового изображения.Верно? Был включен в набор данных. Таким образом, варианты включают в себя, например, изменение стилей шрифта, изменение размеров шрифта, разных цветов, разного фона. В обучающую выборку было включено множество вариаций. Хорошо? Потому что на изображениях продуктов текст не является однозначным. Как будто у нас много вариаций в самом изображении продукта. Итак, чтобы имитировать это, мы включили эти вариации в процессы генерации данных. Верно? Итак, наконец, как будто у нас в словаре было 92 символа.который включает заглавные и строчные буквы, цифры и специальные символы. Потому что мы включили специальные символы, потому что есть много специальных символов статуса, которые входят в своего рода настройку изображения продукта. Да, какие данные генерируются, не так ли? Все зависит от результатов выполнения задачи. В данном случае это было похоже на извлечение текста из изображений продуктов. Итак, мы взяли названия и описания. И поскольку он создал данные синтетическим путем. Посмотрим, пытаемся решить захват. Тогда тип текста, который входит в обучающий набор при создании обучающего набора, совершенно другой, верно.Так что это могут быть случайные буквы, за которыми следуют несколько цифр или что-то в этом роде. Это прямая линия или что-то в этом роде. Таким образом, тип набора данных, который мы создаем, полностью зависит от задачи в SynthText. А теперь я расскажу о разных техниках. Да, для начала мы разработали модель CRNN-CTC для распознавания текста. Поэтому я не буду подробно рассказывать об этом, потому что об этом уже говорилось в моем предыдущем выступлении. Это произошло несколько месяцев назад на саммите Spark AI. Так что это уже доступно на YouTube.Так что вы можете поискать на YouTube саммит Spark AI по извлечению текста. Вы должны увидеть подробное описание сетей CRNN-CTC. Кроме того, в разделе «Веса и предубеждения» публикуется блог. Итак, есть ссылка на блог, а также вы можете просто отсканировать этот QR-код, чтобы перейти в блог, и вы можете использовать его в автономном режиме. Итак, мы начали с модели CRNN-CTC, затем мы увидели, что она не работает хорошо, если изображение немного размыто, верно? Ага, после модели CRNN-CTC, верно. Дело в том, что мы не получаем хорошей точности, если изображение было размытым и все в порядке.Вот почему мы изобрели механизм внимания. Итак, в основном изображение передается в модель CNN, а затем, после перехода к модели CNN, мы получаем из нее функции. А затем эти визуальные особенности передаются в кодировщик LSTM. Хорошо? И затем из блока кодировщика LSTM мы получаем скрытые состояния на каждом временном шаге, и они используются в нижней части для скорости механизма внимания. Таким образом, этим скрытым единицам LSTM из входного блока присваиваются веса. И, наконец, эти оценки внимания используются, чтобы больше сосредоточиться на определенной части изображения, а затем декодирование выполняется в блоке декодера LSTM.Хорошо? Интуиция подсказывает, что, скажем, мы пытаемся извлечь букву F, верно? Итак, у нас здесь есть Форум, верно? Итак, изображение содержит слово Forum, допустим, мы извлекаем букву F, хорошо? Я имею в виду, что основное внимание следует уделять букве F, верно? При извлечении буквы F. Таким образом, нам не нужно сосредотачиваться на всем изображении правильно. Такова интуиция. Так что механизм внимания заботится об этом и о весе и возрасте при извлечении F, верно? Весовой возраст был бы даже ближе к региону, который на самом деле присутствует, хорошо? То же самое и с другими персонажами.Итак, это делается генеративным способом. Хорошо? По сравнению с моделью CRNN-CTC, верно. Итак, это было сделано дискриминационным образом. Итак, это фреймворк кодировщика-декодера, и вроде бы оно достигнуто, предсказания в генеративной форме в порядке. Таким образом, здесь можно также использовать поиск луча, чтобы сделать прогнозы лучше. Итак, в основном в блоке декодера для каждого временного шага. То, что у нас есть, – это вероятности мягкого максимума по словарю. Итак, как я сказал ранее, в нашем словаре было около 92 символов.Итак, для каждого временного шага мы получаем предсказания мягкого максимума по лексике. И, используя это, мы можем прийти к выводу, какую букву мы пытаемся получить на этом конкретном временном шаге, и тогда мы можем полностью получить правильные прогнозы. Поскольку это делается генеративным способом, мы можем продолжить и использовать перекрестную энтропию как функцию потерь. Хорошо. Ага. Итак, позже мы увидели, что изображения продуктов с текстом кода верны. Итак, мы не можем делать так, как мы не можем делать довольно прилично и извлекать, если текст содержит произвольные формы или текст кода в порядке.Итак, вот пример использования был похож на классификацию оскорбительного текста. На футболке изображения похожи на два оскорбительных текста, и иногда бывает, что текст в кодовой версии был нормальным. А если посмотреть на левое изображение справа. Итак, вы видите, что бренд Happilo как бы написан изогнутым вправо. Таким образом, мы столкнулись с некоторыми проблемами в распознавании внимания сети Нора CNN-CTC. Мы смогли довольно прилично справиться с задачей обнаружения, которая была достигнута за счет сегментации по уровням персонажей.Но с точки зрения узнаваемости модель была не очень хороша. Итак, мы пошли дальше с сетями пространственной трансформации. Итак, «Сети пространственной трансформации» – это не что иное, как обучаемый модуль. Таким образом, его цель состоит в том, чтобы увеличить пространственную инвариантность сверточных нейронных сетей с точки зрения вычислительной и параметрической эффективности. Итак, допустим, у нас есть правильная модель CNN LSTM, основанная на внимании. Итак, мы можем выбрать эту модель STN, непосредственно перед моделью CNN, и это модели, которые можно изучить, и в основном они пытаются правильно изучить тонкие преобразования.Итак, как вы можете видеть на изображении здесь, учитывая входное изображение, которое является версией кода. Итак, после примененной сети пространственного преобразования. У нас есть исправленное изображение. Итак, слово «луна» раньше называлось, а теперь у нас есть исправленная версия слова «луна». Итак, как только у нас есть это, исправленное изображение или нормализованное изображение, верно? Таким образом, весь процесс остается прежним, поэтому мы можем пропустить его через модель на основе внимания CNN-LSTM или модель на основе CNN-CTC, хорошо. Таким образом, пространственное преобразование в сетях помогает преобразовать текущую форму, изображение произвольной формы или текст в нормализованную версию.Правильно. Это главное преимущество наличия сетей пространственной трансформации. Хорошо. Итак, как вы можете видеть здесь, я записал точность моделей для разных моделей на разных наборах данных. Итак, до ICDAR13 наборы данных содержат только текст правильной формы. В тестовых данных нет особых различий, но после ICDAR15, который в основном выделяет последние 4 строки. Итак, это содержит образцы, которые включают в себя множество вариаций. В основном текст произвольной формы или текст кода, такого рода варианты, верно? Итак, когда я говорю здесь о точности, верно? Если вы посмотрите вправо, скажем так, истинная правда – Привет, а предсказанное – Привет.Если есть точное совпадение, тогда оценка дается как 1. Итак, даже если есть несоответствие в одном символе, верно? Итак, оценка рассматривается как 0. Хорошо. Теперь вы можете видеть текст обычной формы, верно? С моделями CRNN-CTC, допустим, набор данных IIIT 5K правильный. Таким образом, точность была на уровне 81,6, и на основе LSTM Attention также были даны довольно похожие, в основном, схожая точность, верно. И если вы перейдете к набору данных ICDAR15 или CUTE, правильно. Вы можете видеть, что модель CRNN-CTC или CNN LSTM без пространственного преобразования имела гораздо меньшую точность.Точность была примерно от 65 до 66%. Верно. Но если вы видите с сетями пространственной трансформации, верно. Так что теперь точность увеличена примерно на 20%, не так ли? Так что сейчас точность составляет около 85%. То же самое верно и для набора перспективных данных ICDAR15 или SVT. Итак, вы можете видеть, что пространственные преобразования определенно помогли нам, помогли нам распознать текст произвольной формы. И это явно видно по точности, которая здесь представлена. Хорошо, наконец, подошли к обучению и развертыванию.Итак, как я сказал ранее, мы создали 15 миллионов изображений. Итак, если мы загрузим все в память, то получится около 690 ГБ, учитывая, что размеры изображения вроде 128 на 32 на 3,3 не лучше, чем сказать, что это цветное изображение. Итак, мы используем загрузчики данных от бойцов. Так что в основном используются генераторы генеративной версии. И вместо того, чтобы загружать все в память, правильно загружается только один пакет. И обучение проводится соответственно. Обучение проводилось на 4GPU Spalletti V100 GPU.И как только модель была обучена, мы развернули эти модели на платформе машинного обучения, которая является внутренней для Walmart. Изначально у нас были как бы отдельные развертывания для задачи обнаружения и распознавания текста. Итак, позже мы увидели, что я имею в виду, что эти вызовы API должны выполняться для извлечения окончательного текста, не так ли? Таким образом, потеря двух вызовов API означает, я имею в виду, двойную отправку изображения по сети. Таким образом, сетевая задержка также учитывается в общей скорости извлечения. Вот почему мы объединяем модели обнаружения и распознавания текста в одно развертывание.Итак, он развернут на V100GPU. И время предсказания для каждого изображения составляет примерно 0,45 секунды. Ладно, да, это было по обучению и развертыванию. Итак, это команда, стоящая за проектом, я – Раджеш Бхат, а затем у меня есть мои коллеги, Пранай, Анирбан и Виджай, которые являются частью этого проекта. Да, я надеюсь, вы все получили представление о том, как решить проблему обнаружения и распознавания текста, когда речь идет о текстах произвольной формы. Поэтому, учитывая ограниченное время, я попытался дать обзор различных техник.Надеюсь, это было полезно. Да, код и образец кода для содержания доклада и PPT доступны по ссылке на GitHub здесь. Таким образом, вы можете обратиться к ссылке GitHub или отсканировать QR-код. И если у вас есть вопросы, пожалуйста.

Контртеррористический модуль 8 Ключевые проблемы: произвольное лишение жизни

Этот модуль является ресурсом для преподавателей

Общеприменимые принципы

Организация Объединенных Наций определила лишение жизни как «умышленное или предсказуемое и предотвратимое смертельное повреждение или травму, причиненные действием или бездействием» (Замечание общего порядка №36, 2017, п. 13.2). Хотя стандартного определения слова «произвольный» не существует, согласно Замечанию общего порядка 3:

Африканской комиссии по правам человека и народов (ACommHPR).

[A] Лишение жизни является произвольным, если оно недопустимо по международному праву или по более защитным положениям внутреннего законодательства. Произвол следует толковать со ссылкой на такие соображения, как целесообразность, справедливость, предсказуемость, разумность, необходимость и соразмерность. Любое лишение жизни в результате нарушения процессуальных или основных гарантий Африканской хартии, в том числе на основании дискриминационных оснований или практики, является произвольным и, как следствие, незаконным.(ОАЕ, ACommHPR, 2015).

Этот подход отражает более ранние наблюдения и выводы Комитета по правам человека. В частности, в 1982 году в деле Суарес де Герреро против Колумбии Комитет определил элементы произвола следующим образом: (а) достаточная правовая основа; (б) законная цель; (в) абсолютная необходимость; и (d) строгая пропорциональность (Организация Объединенных Наций, Комитет по правам человека, 1982 (а)). Впоследствии, в 1989 году, в Принципах эффективного предупреждения и расследования внезаконных, произвольных и суммарных казней было уточнено требование о проведении расследования ex post facto, (пп.9-17).

Межамериканский суд (см., Например, Константин и Бенджамин и др. Против Тринидада и Тобаго, , 2002, обсуждение произвольного лишения жизни в связи со смертной казнью) вместе с Межамериканской комиссией по правам человека (IACommHR ), специально рассматривали смертную казнь, непропорциональное применение силы в правоохранительных органах, непропорциональное применение силы в вооруженном конфликте, смерть заключенных и насильственные исчезновения как пять общих сценариев, при которых может иметь место произвольное лишение жизни.Это особенно важно для государств, которые могут использовать такого рода методы в своих стратегиях борьбы с терроризмом и поэтому – намеренно или нет – могут парадоксальным образом произвольно лишать и нарушать право других лиц на жизнь. Интересно, что в деле Raxcaco Reyes v Guatemala Суд счел распространение государством смертной казни на преступление похищения, которое является широко используемой тактикой террористических групп, как нарушение статьи 4 (2) (2005 г., стр. пункт66).

Комитет по правам человека, Межамериканская комиссия и суд, а также Африканская комиссия установили стандарты определения «произвола» на основе верховенства закона, необходимости и соразмерности. Примечательно, что ЕСПЧ и, следовательно, ЕСПЧ придерживаются другого подхода. В соответствующем тексте Конвенции не используется термин «произвольный», который может обозначать универсальность, вместо этого запрещаются все преднамеренные убийства, если они не подпадают под определенные исключения, указанные в статье 2 (2).Тем не менее, в деле Василевска и Калуцка против Польши (2010) было заявлено, что правительство Польши не рассмотрело вопрос о соразмерности применения силы полицией, а также не предоставило достаточной информации о том, были ли законы и административные правила соблюдены. реализовано для защиты людей от произвола. Комитет по правам человека также подтвердил, что:

Защита от произвольного лишения жизни, которая прямо требуется в третьем предложении статьи 6 (1), имеет первостепенное значение.Комитет считает, что государства-участники должны принимать меры не только для предотвращения и наказания лишения жизни в результате преступных действий, но и для предотвращения произвольных убийств, совершаемых их собственными силами безопасности. Лишение жизни властями государства – это вопрос высшей степени тяжести. Следовательно, закон должен строго контролировать и ограничивать обстоятельства, при которых лицо может быть лишено жизни такими властями. (Замечание общего порядка № 6, HRI / GEN / 1 / Rev.1, пункт 3).

В то время как нелетальный захват, отказ от возможностей и другие методы предотвращения гибели людей должны быть приоритетными во время контртеррористической практики, существуют ситуации, когда может потребоваться сила.Контртеррористическая стратегия любого государства, допускающая применение силы, должна укладываться в рамки, которые не считаются произвольными. Силы должны соответствовать принципу необходимости по международному праву, а также принципу соразмерности.

Подход к произвольным убийствам с учетом гендерного фактора

Проблема произвольных убийств давно стоит на повестке дня международного сообщества, однако убийства по гендерному признаку обычно исключаются из дискурса и практики международного права прав человека.Согласно международно-правовым интерпретациям, гендер понимается как «социальные атрибуты и возможности, связанные с тем, чтобы быть мужчиной и женщиной, развивающаяся социальная и идеологическая конструкция, оправдывающая неравенство, и способ категоризации, упорядочивания и символизации властных отношений» (Генеральная Ассамблея, Права человека Доклад Совета A / HRC / 35/23, пункт 16; см. Также Замечание общего порядка № 20 E / C.12 / GC / 20 Экономического и Социального Совета, Комитет по экономическим, социальным и культурным правам). В Замечании общего порядка №20 Комитет по экономическим, социальным и культурным правам признал, что пол и гендерная идентичность являются одними из запрещенных оснований для дискриминации (E / C.12 / GC / 20). В рамках Организации Объединенных Наций Совет Безопасности, Контртеррористический комитет и Исполнительный директорат Комитета регулярно подчеркивали постоянную важность гендерного подхода с учетом той роли, которую женщины играют в борьбе с терроризмом, благодаря их влиятельному положению в семьях. и сообщества. Адекватное внимание к роли женщин и девочек в настоящее время, по-видимому, является важной частью стратегий борьбы с терроризмом и экстремизмом в качестве «целей, преступников и потенциальных партнеров» (Совет Безопасности, Контртеррористический комитет, The Role of Women ).

Что касается гендерной чувствительности и произвольных убийств, внимание было сосредоточено на проблеме “убийств по гендерному признаку”. Специальный докладчик по вопросу о внесудебных казнях, казнях без надлежащего судебного разбирательства или произвольных казнях определил понятие “убийства по гендерному признаку” как те убийства, которые происходят в частной сфере, а не совершаются государством, причем дискриминация по признаку пола является основной причиной или мотив (доклад Совета по правам человека A / HRC / 20/16, пункт 15). Поскольку право на жизнь в более общем плане рассматривалось как проблема публичного права, такая категоризация привела к выводу, что некоторая произвольная гибель людей является более серьезной проблемой, серьезностью и частотой, чем другие виды произвольного лишения жизни.Это неправильное название привело к тому, что некоторые организации, такие как Генеральная Ассамблея в ее резолюции 71/198, стремятся применять более инклюзивные подходы к своей работе по произвольным убийствам, настоятельно призывая государства обеспечить эффективную защиту права на жизнь целевых групп лиц. в том числе те, кто стал жертвами гендерных нарушений. Как было вынесено Межамериканским судом по правам человека (МАСПЧ) по делу Веласкеса Родригеса , «решающим является то, произошло ли нарушение прав, признанных Конвенцией, при поддержке или молчаливом согласии правительства, или допустило ли государство совершение акта, не приняв мер по его предотвращению или наказанию виновных “.В этой связи государства должны действовать с должной осмотрительностью для обеспечения того, чтобы частные субъекты, включая негосударственных воинствующих экстремистов / террористов, соблюдали требования права человека на жизнь.

Включение убийств по гендерному признаку в сферу компетенции произвольных не только усиливает способность и право жертв требовать возмещения, но также в некоторой степени сокращает нарушение права на жизнь в первую очередь. Кроме того, это может помочь в обеспечении того, чтобы государства и их агенты осуществляли контртеррористическую деятельность более строго и усердно в соответствии с принципами верховенства закона.

Одна из областей, где женщины считают, что их право на жизнь непропорционально нарушается, – это смертная казнь. Большинство женщин, приговоренных к смертной казни, были приговорены к смертной казни на основании, не отвечающем критериям наиболее тяжкого преступления, например, за прелюбодеяние, однополые отношения или гендерную идентичность. Важно отметить, что Специальный докладчик по вопросу о внесудебных казнях, казнях без надлежащего судебного разбирательства или произвольных казнях отметил, что действия такого характера не должны рассматриваться как преступления в соответствии с международной судебной практикой в ​​области прав человека (Генеральная Ассамблея, доклад Совета по правам человека A / HRC / 35/23, стр.8). Примеры других правонарушений, за которые был вынесен приговор к смертной казни, включают правонарушения, совершенные в контексте самообороны, которые не могут считаться наиболее тяжкими преступлениями. В этой связи Специальный докладчик по вопросу о внесудебных казнях заявил, что вынесение смертного приговора в таких обстоятельствах было бы произвольным. Следует также отметить, что Специальный докладчик повторил, что смертная казнь не должна применяться дискриминационным образом (Генеральная Ассамблея, доклад Совета по правам человека A / HRC / 35/23, п.31; см. также примечание Генеральной Ассамблеи A / 70/304, п. 143), что указывает на то, что лица обоих полов должны понести соразмерное наказание после осуждения.

Женщины и девочки также более неблагоприятно и необъяснимо страдают от вооруженного конфликта. Глядя на контекст вооруженного конфликта, можно увидеть использование изнасилования и сексуального насилия в отношении женщин как повторяющееся оружие войны. Такие преступления совершаются как государственными, так и негосударственными субъектами и включают незаконные убийства на гендерной почве (доклад Генеральной Ассамблеи A / 61/122 / Add.1, п. 143). Даже более общие убийства и стратегии военного времени скоординированы и типизированы по признаку пола, например, использование оружия в районах, где проживает много женщин и детей. Связь между гендером и произвольными убийствами такова, что как в мирное время, так и в ситуациях вооруженного конфликта необходимо уважать защиту права на жизнь с учетом этих довольно преобладающих гендерных проблем. Кроме того, расширение прав и возможностей женщин способствует эффективной стратегии борьбы с терроризмом и способствует реализации Цели 5 в области устойчивого развития, касающейся гендерного равенства.

Подход к произвольным убийствам с учетом гендерного фактора не может игнорировать тот факт, что в определенных случаях лица, идентифицированные как мужчины, также подвергаются дискриминации. Например, что особенно актуально в отношении борьбы с терроризмом, было установлено, что цели ударов дронов часто идентифицируются в зависимости от пола цели, с общей категоризацией взрослых мужчин в определенных географических районах как боевиков (Acheson, Moyes and Nash, 2014). Такой гендерный подход к преследованию подозреваемых в терроризме имеет очевидные проблемы с правами человека, при этом преследование только по признаку пола является произвольным.Кроме того, этот метод нападения вызывает серьезные опасения по международному гуманитарному праву. В Докладе Международной женской лиги за мир и свободу, Секс и удары дронов: пол и идентичность при нацеливании и анализе потерь , государства не должны использовать пол в качестве признака, чтобы проявлять воинственность при нацеливании на нападения или нападения. анализ потерь после удара, и что все государства должны прекратить внесудебные казни, а также так называемые «фирменные» удары с применением вооруженных беспилотных летательных аппаратов или другими средствами.Кроме того, было предложено, чтобы любые государства, эксплуатирующие вооруженные беспилотные летательные аппараты, предоставляли прозрачные объяснения, указывающие, почему человек считается необходимой целью (Acheson, Moyes and Nash, 2014).

Таким образом, очевидно, что Генеральная Ассамблея предприняла согласованные усилия по сокращению числа случаев нарушения права на жизнь, основанных на гендерных проблемах, посредством постоянного стремления к укреплению верховенства закона и отказа от произвольное лишение жизни.Помимо особого внимания Генеральной Ассамблеи к гендерной дискриминации, в резолюции 71/198 Ассамблея признала важность Повестки дня в области устойчивого развития на период до 2030 года, отметив, что ее реализация будет иметь значительные положительные последствия для поощрения и защиты прав человека для всех. , независимо от пола.

Произвольные убийства и лишение социально-экономических прав

Широкая сфера «произвола», содержащаяся в статье 6 МПГПП, означает, что лишение социально-экономических прав также может привести к произвольной гибели людей.Стоит напомнить, что концепция социально-экономических прав охватывает широкий спектр прав, при этом статья 6 Международного пакта об экономических, социальных и культурных правах (МПЭСКП) предусматривает признание права на труд, а в статье 11 отмечается что каждый имеет право на «достаточный уровень жизни… включая пищу, одежду и жилище». Содержание статьи 13 предусматривает право на образование. При таком прочтении некоторых прав, содержащихся в МПЭСКП, неудивительно, что была обнаружена связь между этими правами и правом на жизнь.

То, что понятие права на жизнь связано с осуществлением экономических и социальных прав, давно существует. Между защитой права на жизнь и защитой социально-экономических прав может быть сильная корреляция, через призму которой все чаще толкуется статья 6 МПГПП. Специальный докладчик по вопросу о достаточном жилище выдвинула всеобъемлющее понимание права на жизнь в своем докладе за 2016 год (A / 71/310). В докладе было признано, что право на жизнь «не относится к той или иной категории прав человека».Накопленный опыт показывает, что право на жизнь нельзя отделить от права на безопасное место для жизни, а право на безопасное место для жизни имеет значение только в контексте права на жизнь в условиях достоинства и безопасности, без насилия ” . Эта единственная цитата дает представление о глубине современного понимания права на жизнь.

Повторяя это, Комитет по правам человека также истолковал статью 6 таким образом, чтобы государства рассматривали такие вопросы, как бездомность, недоедание, болезни и бедность, как нарушение права на жизнь.В проекте Замечания общего порядка № 36 Комитета по статье 6 докладчик отметила, что «[t] право на жизнь – это право, которое не следует толковать узко » (курсив наш) (стр. 1, пункт 3) ). При этом по состоянию на июнь 2018 года в текущем проекте не упоминается положение, содержащееся в МПЭСКП. Однако, учитывая общий тон документа, а также отсутствие выразительного заявления об обратном, это упущение, по-видимому, не препятствует ранее принятому расширительному толкованию статьи 6.

Точно так же этот широкий толковательный подход к праву на жизнь был принят МАСПЧ и ACommHR. Если присмотреться к IACtHR, то в ряде случаев, рассмотренных органом, право на жизнь развивалось как охватывающее право на социально-экономические аспекты общества, включая доступ к пище и воде, медицинскому обслуживанию и санитарным условиям. Например, беспризорных детей , Община коренного населения яке-акса Савхоямакса дела 2005 г .; Yakye Axav Paraguay , 2005) являются наглядными примерами такого судебного толкования.В деле Sawhoyamaxa Суд разработал тест, состоящий из двух частей, который: 1) оценивал, знали ли власти или должны были знать о существовании обстоятельств, которые представляли непосредственную и определенную опасность для жизни отдельного лица или группы лиц. ; и 2) были ли приняты необходимые меры в рамках их полномочий, которые, как можно было разумно ожидать, предотвратили такой риск. Это особенно важное толкование, поскольку оно указывает на то, что недостаточно, чтобы государство предприняло действия, которые привели бы к нарушению права на жизнь, но что воспрепятствование защите социально-экономических прав, таким образом, можно рассматривать как произвольное убийство.

Широкое понимание термина «произвольный» не ограничивается выводами Комитета по правам человека и МАСПЧ. Например, Мировая продовольственная программа считает себя важным компонентом предотвращения произвольных убийств и играет свою роль в реализации права на достаточное питание (статья 11 МПЭСКП). Кроме того, Дэвид Бизли, глава Мировой продовольственной программы с 2017 года, утверждал, что эта организация играет решающую роль в качестве «первой линии защиты от экстремизма и терроризма», поскольку лишение права на достаточное питание может быть одним из ключевых катализаторов в обращении людей к экстремизму (Beasley, 2017).

Не только может существовать причинно-следственная связь между социально-экономическими факторами и произвольными убийствами, но и улучшенная интеграция социально-экономических прав в рамках того, что считается «произвольным», укрепит ряд целей в области устойчивого развития (ЦУР), включая сокращение бедности ( ЦУР 1) и голод (ЦУР 2), содействие укреплению здоровья и благополучия (ЦУР 3) и доступ к улучшенным санитарным условиям (ЦУР 6). Примечательно также, что Мировая продовольственная программа рассматривает стремление к гендерному равенству (ЦУР 5) как центральное место в выполнении мандата Программы и в обеспечении реализации права на достаточное питание.Это особенно актуально в конфликтных ситуациях, когда женщины вместе с детьми становятся более уязвимыми для жестокого обращения и их право на достаточное питание нарушается. Значение этого было четко подчеркнуто в отчете Проекта Всемирной продовольственной программы по Демократической Республике Конго (World Food Program, 2015, p. 5).

Особые риски здесь могут быть для мигрантов . Различные движущие силы миграции, такие как социально-экономические проблемы, политическое насилие и другие формы преследований, могут привести, по крайней мере, к группам изгнанных сообществ, которые в своих приемных домах получают негативное профилирование.Кроме того, кажется, что контртеррористические операции в некоторых государствах, по крайней мере время от времени, непропорционально сосредоточены на мигрантах, а в некоторых случаях напрямую связывают террористические акты с ними.

Основные принципы произвольного лишения жизни Обсуждение в этом разделе выявляет следующие составляющие элементы для определения того, было ли конкретное убийство произвольным или незаконным: Отсутствие достаточной правовой основы во внутреннем законодательстве для защиты права на закон; Отсутствие законной цели, включая самооборону и защиту других от насилия; Отсутствие абсолютной необходимости в применении смертоносной силы; Применение силы, превышающее законную цель, для которой она применяется; и Отсутствие эффективного расследования обстоятельств гибели человека.

Следующая страница

К началу

Краткий обзор механизма внимания | синхронизировано | SyncedReview

Внимание – это просто вектор, часто выходы плотного слоя с использованием функции softmax.

Перед механизмом «Внимание», перевод основан на чтении всего предложения и сжатии всей информации в вектор фиксированной длины, как вы можете себе представить, предложение из сотен слов, представленных несколькими словами, обязательно приведет к потере информации, неадекватному переводу и т. Д. .

Однако внимание частично решает эту проблему. Это позволяет машинному переводчику просматривать всю информацию, содержащуюся в исходном предложении, а затем генерировать правильное слово в соответствии с текущим словом, с которым оно работает, и контекстом. Он может даже позволить переводчику увеличивать или уменьшать масштаб (фокусироваться на локальных или глобальных функциях).

Внимание не таинственное или сложное. Это просто интерфейс, составленный с помощью параметров и тонкой математики. Вы можете подключить его к любому месту, где сочтете подходящим, и потенциально результат может быть улучшен.

Ядром вероятностной языковой модели является присвоение вероятности предложению с помощью предположения Маркова. Из-за природы предложений, которые состоят из разного количества слов, RNN естественным образом вводится для моделирования условной вероятности среди слов.

Vanilla RNN (классический) часто попадает в ловушку при моделировании:

1. Структурная дилемма: в реальном мире длина выходов и входов может быть совершенно разной, в то время как Vanilla RNN может справиться только с проблемой фиксированной длины, что трудно решить. выравнивание.Рассмотрим примеры перевода на EN-FR: «он не любит яблоки» → «Il n’aime pas les pommes».
2. Математическая природа: она страдает от градиентного исчезновения / взрыва, что означает, что ее трудно тренировать, когда предложения достаточно длинные (возможно, не более 4 слов).

Трансляция часто требует произвольной длины ввода и длины вывода, чтобы справиться с указанными выше недостатками, принята модель кодировщика-декодера и базовая ячейка RNN заменена на ячейку GRU или LSTM, активация гиперболического тангенса заменена на ReLU.Здесь мы используем ячейку ГРУ.

Встраиваемый слой преобразует дискретные слова в плотные векторы для повышения эффективности вычислений. Затем встроенные векторы слов последовательно подаются в кодировщик, также известный как ячейки ГРУ. Что произошло при кодировании? Информация течет слева направо, и каждый вектор слова изучается не только в соответствии с текущим вводом, но и со всеми предыдущими словами. Когда предложение полностью прочитано, кодировщик генерирует вывод и скрытое состояние на временном шаге 4 для дальнейшей обработки. Для части кодирования декодер (а также ГРУ) захватывает скрытое состояние из кодировщика, обученного принудительным действием учителя (режим, в котором вывод предыдущей ячейки является текущим вводом), а затем последовательно генерирует слова перевода.

Это кажется удивительным, поскольку эту модель можно применить к последовательности N-to-M, но все же остается нерешенным один главный недостаток: действительно ли одного скрытого состояния достаточно?

Да, внимание.

Подобно базовой архитектуре кодер-декодер, этот причудливый механизм вставляет вектор контекста в промежуток между кодером и декодером. Согласно схеме выше, синий представляет кодер, а красный – декодер; и мы могли видеть, что вектор контекста принимает выходные данные всех ячеек в качестве входных данных для вычисления распределения вероятностей слов исходного языка для каждого отдельного слова, которое декодер хочет сгенерировать.Используя этот механизм, декодер может захватывать некоторую глобальную информацию, а не делать выводы только на основе одного скрытого состояния.

А построить вектор контекста довольно просто. Для фиксированного целевого слова сначала мы перебираем все состояния кодировщиков, чтобы сравнить целевое и исходное состояния, чтобы получить оценки для каждого состояния в кодировщиках. Затем мы могли бы использовать softmax для нормализации всех оценок, что генерирует распределение вероятностей, обусловленное целевыми состояниями. Наконец, введены веса, чтобы упростить обучение вектора контекста.Вот и все. Математика показана ниже:

Чтобы понять кажущуюся сложной математику, нам нужно помнить о трех ключевых моментах:

1. Во время декодирования векторы контекста вычисляются для каждого выходного слова. Таким образом, у нас будет двумерная матрица, размер которой равен количеству целевых слов, умноженному на количество исходных слов. Уравнение (1) демонстрирует, как вычислить одно значение для одного целевого слова и набора исходного слова.
2. Как только вектор контекста вычислен, вектор внимания может быть вычислен с помощью вектора контекста, целевого слова и функции внимания f .
3. Нам нужен механизм внимания, чтобы его можно было обучить. Согласно уравнению (4), оба стиля предлагают тренируемые веса (W у Луонга, W1 и W2 у Bahdanau). Таким образом, разные стили могут привести к разной производительности.

Мы надеемся, что вы понимаете причину, по которой внимание является одной из самых горячих тем сегодня, и, что наиболее важно, основная математика, лежащая в основе внимания. Приветствуется реализация вашего собственного уровня внимания. В передовых исследованиях существует множество вариантов, и они в основном различаются выбором функции оценки и функции внимания или мягкого внимания и жесткого внимания (будь то дифференцируемое).Но основные концепции все те же. Если интересно, вы можете проверить документы ниже.

[1] Vinyals, Oriol, et al. Покажи и расскажи: генератор титров нейронных изображений. arXiv: 1411.4555 (2014).
[2] Богданау, Дмитрий, Кёнхён Чо и Йошуа Бенжио. Нейронный машинный перевод путем совместного обучения согласованию и переводу. arXiv: 1409.0473 (2014).
[3] Чо, Кёнхён, Аарон Курвиль и Йошуа Бенжио. Описание мультимедийного контента с использованием сетей кодирования-декодирования на основе внимания.