Как работает мозг

В-третьих, материя отличается связностью и ровностью поверхности. По большей части линия взора упирается в ту или иную поверхность, которая располагается не намного ближе или дальше, чем поверхность, в которую упирается соседняя линия взора. Иными словами, соседствующие друг с другом участки видимого мира обычно располагаются на одной и той же поверхности. Конечно, на границе объекта эта закономерность всегда нарушается: край обложки этой книги находится в нескольких десятках сантиметров от вашего лица, но если вы переведете взгляд совсем немного вправо, может оказаться, что вы смотрите на Луну, которая находится в сотнях тысяч километров от вас. Тем не менее границы составляют лишь малую часть обозримого пространства (чтобы нарисовать контур, нужно гораздо меньше чернил, чем для того, чтобы его закрасить), и с этими исключениями можно смириться. Это исходное положение не подходит лишь для гипотетического мира, в котором наблюдателя со всех сторон окружают песчаные бури, тучи мошек, тонкая проволока, глубокие ущелья между скалистыми утесами, доски с гвоздями, лежащими вверх острием, и т. д[250].

В теории эти посылки звучат разумно, но на практике им еще нужно найти убедительные соответствия. Иногда подобного рода задачи могут быть решены с помощью метода удовлетворения ограничений, с которым мы сталкивались в главе 2, когда говорили про куб Неккера и речь с акцентом. Когда головоломку нельзя решить всю за один раз, приходится держать в уме несколько вариантов для каждой ее части, сравнивать варианты для разных частей головоломки и выяснять, какие из них взаимно состоятельны. Этот процесс можно сравнить с тем, как мы разгадываем кроссворд, пользуясь карандашом и ластиком. Часто бывает так, что задание для слова по горизонтали настолько неясно, что можно карандашом вписать несколько разных слов, и то же самое можно сказать про слово по вертикали. Но если окажется, что только у одного из вариантов слова по горизонтали есть общая буква с одним из вариантов слова по горизонтали, эту пару слов мы сохраняем, а остальные стираем. Вообразите, что мы сделаем то же самое для всех определений и клеток кроссворда одновременно, и получите представление о том, что такое метод удовлетворения ограничений. В случае с решением проблемы соответствия в стереоскопическом зрении определения слов – это точки, варианты – это найденные соответствия и их удаление, а три исходных положения о мире – это правила: каждая буква каждого слова должна занимать одну клетку, в каждой клетке должна быть буква, все последовательности букв должны складываться в слова.

Поиск допустимого решения можно иногда осуществить и с помощью сети ограничений наподобие той, которую я представил на с. 124. Марр вместе с нейробиологом-теоретиком Томазо Поджо разработали подобную сеть для стереозрения. Входные узлы соответствуют элементам изображения – таким, как черные и белые квадратики случайно-точечной стереограммы. Они подаются в совокупность узлов, которые представляют собой все множество (п х п) соответствий между точкой на сетчатке левого глаза и какой-либо другой точкой на сетчатке правого. При возбуждении одного из этих узлов сеть делает предположение, что в мире есть некое пятно, расположенное на определенном удалении (от точки схождения линий взора). Ниже приводится общий план сети, на котором показана лишь некоторая часть узлов[251].

Модель работает следующим образом. Узел возбуждается только в том случае, если получает одинаковые входные данные с обоих глаз (черный или белый), реализуя первое исходное положение (каждая точка на сетчатке привязана к той или иной поверхности). Поскольку все узлы взаимосвязаны, активация одного из узлов приводит к активации соседних узлов нижнего или верхнего уровня. Узлы, соответствующие разным парам элементов, лежащим на одной линии взора, тормозят друг друга, реализуя второе исходное положение (совпадающие точки не должны располагаться на одной линии взора). Узлы, соответствующие соседним точкам, расположенным на примерно одинаковом удалении, возбуждают друг друга, реализуя третье исходное положение (вещество образует единое целое). Возбуждение распространяется на другие узлы сети, и в конечном итоге сеть стабилизируется, причем возбужденные узлы образуют объемный контур. На схеме закрашенные узлы изображают контур, выступающий над фоном.