Теория интеграции признаков — это теория внимания, разработанная в 1980 году Энн Трейсман и Гарри Геладе, которая предполагает, что при восприятии стимула признаки «регистрируются рано, автоматически и параллельно, в то время как объекты идентифицируются отдельно» и на более поздней стадии обработки. Теория стала одной из самых влиятельных психологических моделей человеческого визуального внимания .
По словам Трейсмана, первая стадия теории интеграции признаков — это преаттентивная стадия. На этой стадии различные части мозга автоматически собирают информацию об основных признаках (цвета, форма, движение), которые находятся в поле зрения. Идея о том, что признаки автоматически разделяются, кажется контринтуитивной. Однако мы не осознаем этот процесс, поскольку он происходит на ранней стадии перцептивной обработки, до того, как мы осознаем объект.
Вторая стадия теории интеграции признаков — стадия сфокусированного внимания, на которой субъект объединяет отдельные признаки объекта для восприятия всего объекта. Объединение отдельных признаков объекта требует внимания, а выбор этого объекта происходит в рамках «главной карты» местоположений. Главная карта местоположений содержит все местоположения, в которых были обнаружены признаки, причем каждое местоположение в главной карте имеет доступ к нескольким картам признаков. Эти несколько карт признаков или подкарты содержат большую базу хранения признаков. Такие признаки, как цвет, форма, ориентация, звук и движение, хранятся в этих подкартах [1] [2] . Когда внимание сосредоточено на определенном месте на карте, признаки, находящиеся в этом положении в данный момент, рассматриваются и сохраняются в «файлах объектов». Если объект знаком, между объектом и предшествующими знаниями устанавливаются ассоциации, что приводит к идентификации этого объекта. Этот нисходящий процесс, использующий предшествующие знания для информирования о текущей ситуации или решении, имеет первостепенное значение как для идентификации, так и для распознавания объектов. [3] [4] В поддержку этой стадии исследователи часто ссылаются на пациентов с синдромом Балинта . Из-за повреждения теменной доли эти люди не способны сосредоточить внимание на отдельных объектах. При наличии стимула, требующего объединения признаков, люди с синдромом Балинта не способны сосредоточить внимание достаточно долго, чтобы объединить признаки, что подтверждает эту стадию теории. [5]
Трейсман различает два вида задач визуального поиска: «поиск признаков» и «поиск конъюнкций». Поиск признаков может выполняться быстро и с предвниманием для целей, определяемых только одним признаком, таким как цвет, форма, воспринимаемое направление освещения, движение или ориентация. Признаки должны «выскакивать» во время поиска и должны иметь возможность образовывать иллюзорные конъюнкции . Наоборот, поиск конъюнкций происходит с комбинацией двух или более признаков и идентифицируется последовательно. Поиск конъюнкций намного медленнее, чем поиск признаков, и требует сознательного внимания и усилий. В многочисленных экспериментах, некоторые из которых упоминаются в этой статье, Трейсман пришел к выводу, что цвет , ориентация и интенсивность являются признаками, для которых может выполняться поиск признаков.
В ответ на теорию интеграции признаков Вулф (1994) предложил модель управляемого поиска 2.0. Согласно этой модели, внимание направляется на объект или местоположение посредством преаттентивного процесса. Преаттентивный процесс, как объясняет Вулф, направляет внимание как снизу вверх, так и сверху вниз. Информация, полученная посредством как восходящей, так и нисходящей обработки, ранжируется в соответствии с приоритетом. Ранжирование приоритетов направляет визуальный поиск и делает его более эффективным. Является ли модель управляемого поиска 2.0 или теория интеграции признаков «правильными» теориями визуального поиска, все еще является предметом горячих споров.
Чтобы проверить идею о том, что внимание играет важную роль в визуальном восприятии, Трейсман и Шмидт (1982) разработали эксперимент, чтобы показать, что признаки могут существовать независимо друг от друга на ранних этапах обработки. Участникам показывали картинку с четырьмя объектами, скрытыми двумя черными числами. Дисплей мигал в течение одной пятой секунды, после чего на экране появлялось поле маскировки случайных точек, чтобы устранить «любое остаточное восприятие, которое могло остаться после отключения стимулов». [6] Участники должны были сообщать о черных числах, которые они видели в каждом месте, где ранее находились формы. Результаты этого эксперимента подтвердили гипотезу Трейсмана и Шмидта. В 18% испытаний участники сообщали о том, что видели формы, «состоящие из комбинации признаков двух разных стимулов», [7] даже когда стимулы сильно различались; это часто называют иллюзорным соединением . В частности, иллюзорные соединения возникают в различных ситуациях. Например, вы можете распознать проходящего человека в красной рубашке и желтой шляпе и очень быстро превратить его или ее в человека в желтой рубашке и красной шляпе. Теория интеграции признаков дает объяснение иллюзорным соединениям; поскольку признаки существуют независимо друг от друга во время ранней обработки и не связаны с определенным объектом, их можно легко неправильно объединить как в лабораторных условиях, так и в реальных жизненных ситуациях. [8]
Как упоминалось ранее, пациенты с синдромом Балинта подтвердили теорию интеграции признаков. В частности, участник исследования RM, у которого был синдром Балинта , и который не мог сосредоточить внимание на отдельных объектах, испытывал иллюзорные соединения при предъявлении простых стимулов, таких как «синяя буква О» или «красная буква Т». В 23% испытаний, даже когда он мог видеть стимул в течение 10 секунд, RM сообщил, что видел «красную букву О» или «синюю букву Т». [9] Это открытие согласуется с предсказанием теории интеграции признаков о том, как человек с недостатком сосредоточенного внимания будет ошибочно объединять признаки.
Если люди используют свои предыдущие знания или опыт для восприятия объекта, они менее склонны совершать ошибки или иллюзорные соединения. Чтобы объяснить это явление, Трейсман и Саутер (1986) провели эксперимент, в котором они представили участникам три формы, в которых могли существовать иллюзорные соединения. Удивительно, но когда она сказала участникам, что им показывают морковь, озеро и шину (вместо оранжевого треугольника, синего овала и черного круга соответственно), иллюзорных соединений не существовало. [10] Трейсман утверждала, что предыдущие знания играют важную роль в правильном восприятии. Обычно для идентификации новых объектов используется обработка снизу вверх; но как только мы вспоминаем предыдущие знания, используется обработка сверху вниз. Это объясняет, почему люди лучше идентифицируют знакомые объекты, чем незнакомые.
При распознавании букв во время чтения улавливаются не только их формы, но и другие особенности, такие как их цвета и окружающие элементы. Отдельные буквы обрабатываются последовательно, когда пространственно соединяются с другой буквой. Расположение каждой особенности буквы заранее неизвестно, даже когда буква находится перед читателем. Поскольку расположение особенностей буквы и/или расположение буквы неизвестно, могут происходить обмены чертами, если не быть внимательным и сосредоточенным. Это известно как боковая маскировка , которая в данном случае относится к трудности отделения буквы от фона. [11]