Как работает мозг

Схема в нижней части страницы 19 наглядно демонстрировала, почему эта проблема представляет такую сложность. Когда предмет или наблюдатель двигается, контуры 2,5-мерного эскиза меняются. Если ваше воспоминание о той или иной форме – скажем, форме чемодана – было копией 2,5-мерного эскиза этого предмета в том виде, в котором вы его увидели впервые, то сдвинутая с места версия уже не будет ему соответствовать. Ваше воспоминание о чемодане было таким: «прямоугольный блок и горизонтальная ручка в положении на 12 часов», однако теперь ручка, на которую вы смотрите, расположена не на 12 часов и не горизонтально. Вам остается бессмысленно уставиться на стоящий перед вами предмет, не понимая, что это.

Теперь представим, что вместо системы координат, привязанной к сетчатке, ваша память использует систему координат, выровненную по самому предмету. Ваше воспоминание будет примерно таким: «прямоугольный блок с ручкой, расположенной параллельно краю блока, в верхней части блока». Часть формулировки, выделенная курсивом, указывает на то, что вы запоминаете расположение частей относительно самого предмета, а не относительно поля зрения. В дальнейшем, когда вы увидите неопознанный объект, ваша зрительная система автоматически выровняет трехмерную систему координат по этому объекту, как это было в случае с ансамблями квадратов и треугольников в примере Этнива. Теперь, когда вы можете соотнести то, что вы видите, с тем, что вы помните, первое и второе всегда совпадет, независимо от того, как повернут чемодан, и вы безошибочно узнаете свой багаж.

Так в общих чертах объясняет распознавание формы Марр. Основная идея заключается в том, что воспоминание о форме – это не копия 2,5-мерного эскиза; оно хранится в формате, который отличается от такой копии по крайней мере в двух отношениях. Во-первых, начало этой системы координат совпадает с предметом – а не с наблюдателем, как в 2,5-мерном эскизе. Чтобы распознать предмет, мозг выравнивает систему координат по осям растяжения и симметрии и измеряет координаты и углы отдельных частей в этой системе отсчета. Только тогда видимый предмет и воспоминание о нем совпадают. Второе различие заключается в том, что механизм сопоставления не сравнивает видимый предмет и воспоминание пиксель за пикселем, словно собирая пазл. Если бы это было так, формы, которые должны совпадать, могли бы и не совпасть. У реальных предметов есть выступы и углубления, они бывают разных стилей и моделей. Нельзя найти два чемодана с абсолютно одинаковыми размерами; у некоторых чемоданов закругленные углы, у одних ручки тонкие, у других толстые. Поэтому репрезентация формы, которой подбирается соответствие, не должна в точности воспроизводить каждый бугорок и каждую впадинку. Она должна формулироваться с помощью обтекаемых категорий – таких, как «блок» или «U-образный элемент». Расположение деталей тоже не должно указываться с точностью до миллиметра – у всех кружек ручки «сбоку», но у разных ручек они могут располагаться на разной высоте[281].

Психолог Ирв Бидерман конкретизировал две идеи Марра с помощью набора простых геометрических деталей, которые он назвал «геонами» (по аналогии с протонами и электронами, составляющими атом)[282]. Вот пять таких геонов и некоторые варианты их комбинаций:

Бидерман предлагает в общей сложности 24 геона, в числе которых – конус, мегафон, футбольный мяч, труба, куб, короткая макаронина-«рожок». (Технически это просто разные варианты конусов. Если рожок мороженого – это поверхность, образуемая расширяющимся кругом, центр которого двигается вдоль прямой линии, то геоны – это поверхности, образуемые другими двухмерными формами, расширяющимися или сужающимися по мере движения вдоль прямой или кривой линии.) Геоны могут комбинироваться, образуя предметы, с помощью немногочисленных типов соединения, обозначаемых как «вверху», «сбоку», «встык», «параллельно». Эти отношения определяются в системе координат, начало которой совпадает, конечно же, с предметом, а не с полем зрения; «вверху» означает «над основным геоном», а не «над центральной ямкой сетчатки». Таким образом, отношения остаются неизменными, когда предмет или наблюдатель перемещается.