Элементы практической психологии - [16]

Правое полушарие использует другие способы описания конфигурации изображения. В отличие от иерархии левосторонних признаков, они уже на нижнем уровне своей иерархии характеризуют не отдельный участок фигуры, а всю ее одновременно, целостно. К таким целостным признакам можно отнести симметрию, особым образом утоньшенную исходную фигуру, получившую название «скелет», и сложность. При этом сложность является весьма обобщенной характеристикой, так как включает в себя меру регулярности свойств объекта, число его элементов и их разнообразие, а также учитывает конкретную последовательность анализа данного объекта при его восприятии. Скелет, сохраняя связность, ориентацию и симметрию исходной фигуры, создает возможность не только воспринять пространственную организацию фигуры, но и упростить мысленные пространственные преобразования с ней. Кроме уже упомянутых признаков к правополушарным можно отнести такое целостное представление, как цвет фигуры. Как известно, восприятие цвета оказывает на человека глубокое и многогранное влияние. В качестве правосторонней характеристики восприятие цвета тесно связано с первичными сенсорными процессами, неосознаваемыми душевными состояниями, оказывает мощное воздействие на работоспособность и настроение. В контексте обсуждаемых проблем необходимо подчеркнуть, что цвет влияет на восприятие человеком веса тела, температуры помещения, оценку удаленности объекта и различимость предметов.

Важная роль сложности как более обобщенного описания конфигурации изображения, чем сходство, проявилась в наших экспериментах, когда испытуемым предъявляли наборы несмысловых фигур и их просили разложить эти фигуры на две группы по сложности или по сходству. В каждом наборе фигуры были либо одного цвета, либо пяти различных цветов. Эксперименты показали, что стратегия испытуемых при классификации по сложности не зависела от цвета (была стандартной при всех цветах), а опиралась только на форму фигур. Что касается другого критерия — сходства, то действия испытуемых явно зависели от цвета. Таким образом, сложность, соотносимая с иерархией правосторонних описаний конфигурации изображения, проявила себя как более обобщенное описание, чем признак сходства, соотносимый с высшим уровнем иерархии левосторонних описаний. Использование оптимальных композиций право- и левополушарных признаков позволяет моделировать процесс узнавания для таких сложных объектов, как рукописные буквы, разрушенные, дефокусированные изображения и фотографические портреты [87, 88, 349].

Автоматическое распознавание рукописных знаков — букв и цифр — приобретает особую актуальность в связи с компьютеризацией. Этого требуют задачи обработки и редактирования рукописных текстов, обработки информации в банках и ряд других. Традиционные методы решения этой задачи основаны на анализе всех точек контура буквы, при этом каждый дискретный элемент ее конфигурации рассматривается несколько раз (минимум дважды), что приводит к большой затрате времени на перебор и замедляет узнавание. Разработанные нами алгоритмы распознавания на основе сбалансированного использования право- и левополушарных признаков позволяют радикально сократить перебор информативных точек изображения буквы и тем самым ускорить и упростить процесс распознавания. Существо использованного подхода состоит в том, что процесс анализа начинается с формирования обобщенного правополушарного представления буквы в виде ее каркаса — скелета. При построении каркаса используется менее десяти точек контура буквы, и многие буквы отличаются уже по каркасу. Для различения знаков с тождественными каркасами требуется следующий этап — применение левополушарных признаков, характеризующих форму отдельных коротких участков буквы. Программная реализация алгоритмов позволила сократить в 2–3 раза перебор при распознавании букв различных алфавитов — русского, английского, грузинского, армянского, хинди, урду.

Идея начинать анализ с обобщенного представления изображения применялась также для автоматического распознавания многотоновых фигур, разрушенных (дефокусированных) в такой степени, что невозможно было выделить их контуры. В этом случае опознание тоже начиналось с построения каркаса. Однако если каркас буквы представлял собой ее внешнюю оболочку, то здесь он формировался как структура из двух или четырех зондирующих линий, пересекавших фигуру. В качестве левосторонних различительных признаков использовались соотношения следов фигуры на линиях каркаса. Алгоритм оказался эффективным при распознавании нескольких десятков классов фигур, дефокусированных в разной степени, вплоть до такой, когда человек не различал уже никаких характерных особенностей фигур.

Аналогичный подход использовался и при обработке реальных многотоновых фотопортретов. Для автоматического выделения контуров на них формировался каркас как структура зондирующих линий, но теперь уже с учетом предынформации о типовом строении лица (например, о том, что оба глаза не могут находиться по одну сторону от носа). При решении этой задачи также удалось достичь существенного ускорения обработки за счет сокращения перебора точек на входном фотопортрете. Упомянутые исследования подтвердили перспективность последовательного всключения правосторонних и левосторонних признаков на разных этапах распознавания. Это и неудивительно. В главе «Психические процессы и асимметрия полушарий» будет показано, что такая стратегия является магистральной при решении человеком зрительной задачи, поскольку доминирование правого и левого полушарий, сменяя друг друга последовательно, включают разные способы обработки информации.