Tri giác và nhận ra những kiểu mẫu Perceiving and Recognizing Patterns
Mọi người trở nên giỏi một cách đáng kinh ngạc trong việc nhận biết các đồ vật và mẫu. Ví dụ: một ngày nào đó, bạn có thể tham dự một buổi họp mặt ở trường trung học và gặp lại những người bạn đã không gặp trong nhiều năm. Một số béo lên hoặc hói đầu, hoặc thay đổi theo những cách khác, nhưng bạn vẫn sẽ nhận ra nhiều người trong số họ (Bruck, Cavanagh, & Ceci, 1991). Mặc dù chúng ta nhận ra mọi người chủ yếu qua các đặc điểm trên khuôn mặt, chúng ta cũng chú ý đến mái tóc. Bạn có thể xác định người trong hình 4.36 không?
Tiếp cận phát hiện đặc điểm The Feature-Detector Approach
Làm cách nào để chúng ta nhận ra người, đồ vật hoặc bất kỳ mẫu nào? Theo một cách giải thích, chúng ta bắt đầu bằng cách chia một kích thích thành các phần của nó. Ví dụ, khi chúng ta nhìn vào một chữ cái trong bảng chữ cái, các neuron chuyên biệt trong vỏ não thị giác, được gọi là bộ phát hiện đặc điểm (eature detectors), phản ứng với sự hiện diện của các đặc điểm đơn giản, chẳng hạn như đường và góc. Một neuron có thể phát hiện đặc điểm “đường ngang”, trong khi một neuron khác phát hiện một đường thẳng đứng, v.v.
Bằng chứng là gì what’s the evidence?
Bộ phát hiện đăc điểm Feature Detectors
Chúng ta có bằng chứng nào cho bộ phát hiện đặc điểm trong não? Bằng chứng bao gồm các nghiên cứu về động vật thí nghiệm và con người.
Nghiên cứu đầu tiên First Study
Giả thuyết: Các neuron trong vỏ não thị giác của mèo và khỉ chỉ phản ứng khi ánh sáng chiếu vào võng mạc theo một mô hình cụ thể
Phương pháp: Hai nhà tiên phong trong nghiên cứu vỏ não thị giác, David Hubel và Torsten Wiesel (từng đoạt giải Nobel sinh lý học và y học năm 1981), đã đưa các điện cực mỏng vào các tế bào của thùy chẩm của mèo và khỉ và ghi lại hoạt động của các tế bào dưới dạng các mẫu ánh sáng khác nhau đánh vào võng mạc của động vật. Lúc đầu, họ chỉ sử dụng các điểm ánh sáng tạo ra ít phản ứng. Sau đó, họ đã thử các dòng (xem Hình 4.37).
Kết quả: Họ phát hiện ra rằng mỗi tế bào phản ứng tốt nhất khi có một kích thích cụ thể (Hubel & Wiesel, 1968). Một số tế bào chỉ trở nên hoạt động khi nhìn thấy một thanh ánh sáng thẳng đứng. TB khác chỉ hoạt động đối với một thanh ngang. Nói cách khác, các tế bào dường như là bộ phát hiện đặc điểm. Các nhà điều tra sau đó đã tìm thấy các tế bào phản ứng với các đặc điểm khác, chẳng hạn như chuyển động theo một hướng cụ thể.
Giải thích: Hubel và Wiesel đã báo cáo các neuron phát hiện đặc điểm ở mèo và khỉ. Nếu tổ chức của vỏ não thị giác giống nhau ở các loài có quan hệ họ hàng xa như mèo và khỉ, thì có khả năng (mặc dù không chắc chắn) ở người cũng tương tự.
Một dòng bằng chứng thứ hai theo sau suy luận này: Nếu vỏ não người có các tế bào phát hiện đặc điểm, việc kích thích quá mức các tế bào nhất định sẽ làm chúng mệt mỏi. Sau đó, một số người sẽ thấy di chứng hậu quả dựa trên sự không hoạt động của những TB đó. (Nhớ lại dư ảnh màu âm, như trong Hình 4.12.) Một ví dụ là ảo ảnh thác nước (waterfall illusion): Nếu bạn nhìn chằm chằm vào thác nước trong một phút hoặc hơn và sau đó hướng mắt về các vách đá gần đó, các vách đá dường như chảy lên trên. Nhìn chằm chằm vào thác nước làm mệt mỏi các neuron phản ứng với chuyển động đi xuống. Khi mệt mỏi, chúng trở nên không hoạt động, trong khi các neuron phản ứng với chuyển động hướng lên vẫn hoạt động. Kết quả là một ảo ảnh về chuyển động hướng lên.
Nghiên cứu thứ hai Second Study
Giả thuyết: Sau khi bạn nhìn chằm chằm vào các đường thẳng đứng, bộ phát hiện đặc điểm đã mỏi sẽ phản hồi lại các đường có chiều rộng đó. Sau đó, nếu bạn nhìn vào các đường rộng hơn hoặc hẹp hơn, chúng sẽ có vẻ rộng hơn hoặc hẹp hơn so với thực tế.
Phương pháp: Che nửa bên phải của Hình 4.38 và nhìn chằm chằm vào hình chữ nhật nhỏ ở giữa nửa bên trái trong một phút hoặc hơn. Đừng nhìn chằm chằm vào một điểm, mà hãy di chuyển tiêu điểm của bạn xung quanh trong hình chữ nhật. Sau đó, nhìn vào hình vuông ở giữa phần bên phải của hình và so sánh khoảng cách giữa các đường của khoảng trên và dưới.
Kết quả: Bạn nhận thấy gì ở nửa bên phải? Mọi người thường báo cáo rằng các dòng trên cùng trông hẹp hơn và các dòng dưới cùng trông rộng hơn.
Diễn giải: Việc nhìn chằm chằm vào phần bên trái của hình vẽ sẽ làm suy yếu các neuron nhạy cảm với các đường rộng ở phần trên của hình và các neuron nhạy cảm với các đường hẹp ở phần dưới cùng. Sau đó, khi bạn nhìn vào các dòng có chiều rộng trung bình, các tế bào đã mệt mỏi không hoạt động. Các tế bào nhạy cảm với các đường hẹp hơn chiếm ưu thế trong tri giác của bạn ở phần trên cùng và những tế bào nhạy cảm với các đường rộng hơn chiếm ưu thế ở phần dưới cùng.
Tóm lại, có hai loại bằng chứng ủng hộ sự tồn tại của bộ phát hiện đặc điểm (feature detectors) trực quan: (a) Bộ não của các loài khác chứa các tế bào có đặc tính của bộ phát hiện đặc điểm và (b) sau khi nhìn chằm chằm vào một số mẫu nhất định, chúng ta thấy di chứng hậu quả, ám chỉ sự mệt mỏi của tế bào phát hiện đặc điểm trong não.
Nghiên cứu về bộ phát hiện đặc điểm đã bắt đầu một lượng lớn hoạt động của các phòng thí nghiệm trên khắp thế giới. Các kết quả sau đó đã sửa đổi quan điểm của chúng ta về ý nghĩa của các kết quả trước đó. Ví dụ: mặc dù một số neuron nhất định phản ứng tốt với một đường thẳng đứng,
hầu hết đều phản ứng mạnh hơn với cách tử sóng sin của các đường:
Do đó, tính năng mà các tế bào phát hiện có lẽ phức tạp hơn chỉ là một dòng. Hơn nữa, bởi vì mỗi tế bào phản ứng với một loạt các kích thích, không tế bào nào cung cấp một thông điệp rõ ràng về những gì bạn nhìn thấy bất cứ lúc nào.
Một điểm quan trọng về những tiến bộ khoa học: Một dòng bằng chứng đơn lẻ- thậm chí bằng chứng đoạt giải Nobel – hiếm khi cung cấp câu trả lời cuối cùng cho một câu hỏi. Chúng ta tìm kiếm nhiều cách để kiểm tra một giả thuyết.
Có phải bộ phát hiện đặc điểm giải thích cho tri giác? Do Feature Detectors Explain Perception?
Các neuron vừa được mô tả đang hoạt động trong giai đoạn đầu của quá trình xử lý thị giác. Có phải chúng ta chỉ cần thêm các phản hồi từ các bộ phát hiện đặc điểm khác nhau để nhận biết một khuôn mặt không?
Không, bộ phát hiện đặc điểm không thể giải thích hoàn toàn cách chúng ta nhận biết các chữ cái, ít hơn nữa trong nhận diện nhiều khuôn mặt. Ví dụ, chúng tôi coi các từ trong Hình 4.39a là CAT và HAT, mặc dù các ký hiệu H và A giống hệt nhau. Tương tự như vậy, ký tự ở trung tâm của Hình 4.39b có thể được đọc là B hoặc 13. Việc nhận biết một mẫu phụ thuộc vào ngữ cảnh chứ không chỉ thêm các bộ phát hiện đặc điểm.
Tâm lý học hình thái Gestalt Psychology
Khả năng bạn tri giác điều gì đó theo nhiều cách, như trong Hình 4.39, là cơ sở của tâm lý học Gestalt, một lĩnh vực nhấn mạnh tri giác về các mẫu tổng thể. Gestalt (geh-SHTALT) là một từ tiếng Đức có nghĩa là mẫu hoặc cấu hình. Những người sáng lập tâm lý học Gestalt bác bỏ ý tưởng chia nhỏ một tri giác thành các bộ phận cấu thành của nó. Một giai điệu được chia thành các nốt riêng lẻ không còn là một giai điệu. Khẩu hiệu của họ là, “Toàn bộ khác với tổng thể các bộ phận của nó.”
Tâm lý học Gestalt không phủ nhận tầm quan trọng của bộ phát hiện đặc điểm. Nó chỉ khẳng định rằng các bộ phát hiện đặc điẻm là không đủ. Bộ phát hiện đặc điểm đại diện cho một quá trình từ dưới lên (bottom-up process), trong đó các phần tử nhỏ kết hợp để tạo ra các vật thể lớn hơn. Tuy nhiên, tri giác cũng bao gồm một quy trình từ trên xuống (top-down process), trong đó bạn áp dụng kinh nghiệm và kỳ vọng của mình để diễn giải từng thứ theo ngữ cảnh. Dưới đây là một số ví dụ.
Ở phần trên hoặc phần dưới của ▲ Hình 4.40, bạn có thể chỉ thấy những mảng đen trắng vô nghĩa trong một thời gian và sau đó đột nhiên bạn có thể nhìn thấy một con vật. Để nhận biết động vật, bạn tách hình và nền — nghĩa là bạn phân biệt vật thể với nền. Thông thường, bạn tạo ra sự phân biệt đó gần như ngay lập tức. Bạn chỉ tri giác được quá trình này khi nó khó khăn (như ở đây)
▼ Hình 4.41 cho thấy bốn hình ảnh có thể đảo ngược có thể được hiểu theo nhiều cách. Trên thực tế, chúng ta kiểm tra các giả thuyết: “Đây là mặt trước của vật thể hay đó là mặt trước? Phần này là tiền cảnh hay hậu cảnh? ” Bạn nhìn vào một con số có thể đảo ngược càng lâu, bạn càng thường xuyên thay đổi tri giác giữa tri giác này và tri giác khác (Long & Toppine, 2004). Phần a được gọi là khối lập phương Necker, theo tên nhà tâm lý học người đầu tiên chú ý đến nó. Mặt trước của hình lập phương là mặt nào? Bạn có thể thấy nó theo một trong hai cách. Phần b là một cái bình hoặc hai nét mặt nhìn nghiêng. Phần c thể hiện một bà già hay một thiếu nữ? Hầu như mọi người đều nhìn thấy cái này hay cái kia ngay lập tức, nhưng nhiều người khóa chặt vào một tri giác đến mức họ không nhìn thấy cái kia. Cô bé 8 tuổi đã vẽ phần d dự định nó như một khuôn mặt. Bạn có thể tìm thấy một khả năng khác không? Nếu bạn gặp khó khăn với phần c hoặc d, hãy xem các câu trả lời E, F và G ở trang 140. Vấn đề của các hình ảnh có thể đảo ngược là chúng ta tri giác được bằng cách áp đặt thứ tự (từ trên xuống), không chỉ bằng cách cộng các dòng và điểm ( từ dưới lên).
Các nhà tâm lý học Gestalt đã mô tả các nguyên tắc về cách chúng ta sắp xếp các tri giác thành những điểm hoàn chỉnh có ý nghĩa, như được minh họa trong ▼ Hình 4.42. Gần nhau (Proximity) là xu hướng cảm nhận các đối tượng ở gần nhau như thuộc về một nhóm. Các đối tượng trong phần a tạo thành hai nhóm vì chúng ở gần nhau. Xu hướng tri giác giống nhau như là một nhóm, khá hợp lý, được gọi là sự tương đồng (similarity). Trong phần b, chúng ta nhóm các X và các ● lại với nhau vì sự giống nhau
Khi các dòng bị gián đoạn, như trong phần c, chúng ta nhận thấy sự tiếp tục (continuation), lấp đầy khoảng trống. Bạn có thể coi hình minh họa này giống như một hình chữ nhật bao phủ chính giữa một chiếc xúc xích rất dài
Khi một hình quen thuộc bị gián đoạn, như trong phần d, chúng ta nhận thấy sự đóng kín/kết thúc (closure) của hình ảnh; nghĩa là, chúng ta tưởng tượng phần còn lại của hình để thấy một cái gì đó đơn giản, đối xứng hoặc phù hợp với kinh nghiệm trong quá khứ của chúng ta (Shimaya, 1997). Ví dụ: bạn có thể thấy hình sau như là một hình chữ nhật màu cam chồng lên một hình thoi màu xanh da trời, mặc dù bạn không thực sự biết cái gì, nếu có, đằng sau hình chữ nhật:
Nguyên tắc đóng kín giống như tiếp tục. Tuy nhiên, với một mô hình phức tạp, việc đóng kín liên quan đến nhiều thông tin hơn. Ví dụ, trong Hình 4.42c, bạn điền vào các khoảng trống để cảm nhận một chiếc xúc xích dài. Với ngữ cảnh bổ sung, bạn có thể nhận biết kiểu mẫu tương tự như là hai chiếc xúc xích ngắn hơn:
Một nguyên tắc khác của Gestalt là số phận chung (common fate): Chúng ta coi các đối tượng là một phần của cùng một nhóm nếu chúng thay đổi hoặc di chuyển theo những cách tương tự cùng một lúc. Nếu bạn thấy hai vật chuyển động cùng hướng và cùng tốc độ, bạn sẽ thấy chúng là các bộ phận của cùng một vật, như trong ▲ Hình 4.43. Ngoài ra, nếu chúng cùng sáng hơn hoặc tối hơn, bạn sẽ thấy chúng có liên quan (Sekuler & Bennett, 2001).
Cuối cùng, khi có thể, chúng ta có xu hướng nhìn nhận một hình đúng (good figure) — một hình đơn giản, quen thuộc, đối xứng. Nhiều đồ vật quen thuộc có dạng hình học đơn giản hoặc gần giống với nó: Mặt trời và mặt trăng hình tròn, thân cây chạm đất ở một góc gần như vuông, khuôn mặt và động vật gần như đối xứng, v.v. Nếu chúng ta có thể giải thích một cái gì đó dưới dạng hình tròn, hình vuông hoặc đường thẳng, chúng ta sẽ làm. Trong Hình 4.42e, phần bên trái có thể biểu diễn một hình vuông màu đỏ chồng lên một hình vuông màu xanh lá cây hoặc một chữ L ngược màu xanh lá cây chồng lên một vật thể màu đỏ có hầu hết mọi hình dạng. Chúng ta bị lôi cuốn mạnh mẽ vào cách diễn giải đầu tiên vì nó bao gồm các đối tượng đối xứng “đúng”.
Trong ▲ Hình 4.44a, chúng ta nhận thấy một tam giác màu trắng chồng lên ba hình bầu dục (Singh, Hoffman, & Albert, 1999). Tuy nhiên, nếu chúng ta nghiêng các đối tượng màu xanh lam, như trong ▲ Hình 4.44b, ảo ảnh về một thứ gì đó ở trên chúng sẽ biến mất. Chúng ta chỉ “nhìn thấy” đối tượng chồng lên nếu nó là một hình đối xứng, hình đúng.
Liệu nguyên tắc về hình đúng chỉ áp dụng trong các xã hội phương Tây hóa, nơi mọi người trở nên quen thuộc với hình vuông, hình tam giác, v.v. ngay từ khi còn nhỏ? Rõ ràng là không. Các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu người Himba, một nền văn hóa Tây Nam Phi không có sản phẩm chế tạo và ít từ ngữ chỉ hình dạng. Thậm chí họ còn nhận thấy sự khác biệt giữa hình vuông và hình gần như hình vuông, giống như các sinh viên đại học Hoa Kỳ đã làm (Biederman, Yue, & Davidoff, 2009).
Source: Kalat, J. W. (2017). Introduction to psychology (11ed). Boston, MA: Cengage Learning.
