Роджер Шепард

Роджер Шепард
Шепард на конференции ASU SciAPP в марте 2019 г.
Рожденный
Роджер Ньюленд Шепард

( 1929-01-30 ) 30 января 1929 г.
Пало-Альто , Калифорния, США
Умер 30 мая 2022 г. (93 года)
Тусон, Аризона, США
Занятие учёный-когнитивист
Заметная работа Слон Шепард , Тоны Шепарда

Роджер Ньюленд Шепард (30 января 1929 г. - 30 мая 2022 г.) [1] ) — американский учёный-когнитивист , автор « универсального закона обобщения » (1987). Его считали отцом исследований пространственных отношений. Он изучал умственное вращение и был изобретателем неметрического многомерного масштабирования — метода представления определенных видов статистических данных в графической форме , понятной людям. оптическая иллюзия, называемая таблицами Шепарда , и слуховая иллюзия, называемая тонами Шепарда В его честь названы .

Биография [ править ]

Шепард родился 30 января 1929 года в Пало-Альто , Калифорния. Его отец был профессором материаловедения в Стэнфорде. [2] В детстве и подростковом возрасте он любил возиться со старыми часовыми механизмами, строить роботов и моделировать правильные многогранники. [3]

Он учился в Стэнфорде, будучи студентом, и в конечном итоге специализировался на психологии. [3] и окончил в 1951 году. [4]

Шепард получил докторскую степень. получил степень доктора психологии в Йельском университете в 1955 году под руководством Карла Ховланда . [5] и завершил постдокторскую подготовку у Джорджа Армитиджа Миллера в Гарварде . [6]

После этого Шепард работал в Bell Labs , а затем стал профессором Гарварда, а затем поступил на факультет Стэнфордского университета. Шепард был Рэя Лаймана Уилбура почетным профессором социальных наук Стэнфордского университета . [7]

Среди его учеников Линн Купер, Леда Космидес , Роб Фиш, Дженнифер Фрейд , Джордж Фурнас , Кэрол Л. Крумхансл , Дэниел Левитин , Майкл Макбит и Джеффри Миллер . [8]

В 1997 году Шепард стал одним из основателей Института Кира . [9]

Исследования [ править ]

Обобщение и мысленное представление [ править ]

Основная статья: Универсальный закон обобщения

Шепард начал исследовать механизмы обобщения, еще будучи аспирантом Йельского университета: [3]

Теперь я был убежден, что проблема обобщения является наиболее фундаментальной проблемой, стоящей перед теорией обучения. Поскольку мы никогда не сталкиваемся с одной и той же ситуацией дважды, ни одна теория обучения не может быть полной без закона, управляющего тем, как то, что изучено в одной ситуации, обобщается на другую.

Птица с дождевым червем. Объясняя генерализацию стимулов, Шепард приводит пример птицы, у которой есть опыт обобщения одного предыдущего червя, чтобы решить, съедобен ли другой червь.

Шепард и его коллеги «сопоставили» большие наборы стимулов, используя ранговый порядок вероятности того, что человек или организм обобщит реакцию на стимул А и даст такой же ответ на стимул Б. Если использовать пример из статьи Шепарда 1987 года, в которой предлагается его « Универсальный закон». «обобщения »: сможет ли птица «обобщить», что она может съесть червя, немного отличающегося от предыдущего червя, который, по ее мнению, был съедобным? [10]

Шепард использовал геометрические и пространственные метафоры, чтобы составить карту психологического пространства, в котором «расстояния» между различными стимулами были больше или меньше в зависимости от того, были ли стимулы соответственно менее или более похожими. [11] Эти воображаемые расстояния интересны, потому что они позволяют делать математические выводы: «экспоненциальное затухание» в ответ на стимулы, основанные на расстоянии, справедливо для широкого спектра экспериментов с людьми и другими организмами. [12]

Неметрическое масштабирование ​ многомерное

В 1958 году Шепард устроился на работу в Bell Labs , чьи компьютерные мощности позволили ему расширить ранние работы по обобщению. Он сообщает: «Это привело к разработке методов, ныне известных как неметрическое многомерное масштабирование – сначала мной (Шепард, 1962a, 1962b), а затем, с улучшениями, моим коллегой-математиком из Bell Labs Джозефом Крускалом (1964a, 1964b)». [3]

По мнению Американской психологической ассоциации , «неметрическое многомерное масштабирование… предоставило социальным наукам инструмент огромной мощности для выявления метрических структур на основе порядковых данных о сходствах». [13]

Вручая Шепарду премию Румельхарта в 2006 году, Общество когнитивных наук назвало неметрическое многомерное масштабирование «очень влиятельным ранним вкладом», объяснив это: [7]

Этот метод дал новый способ восстановления внутренней структуры мысленных представлений по качественным мерам сходства. Это было достигнуто без каких-либо предположений об абсолютной количественной достоверности данных, а исключительно на основе предположения о воспроизводимом порядке оценок сходства.

Ментальное вращение [ править ]

Задание на умственное вращение. Сборки кубов на основе тестовых рисунков, использованных Шепардом и Мецлером. Двумерные фигуры, подобные тем, что использовались в работах Шепарда и Купера.

Вдохновленный мечтой о трехмерных объектах, вращающихся в космосе, Шепард в 1968 году начал проводить эксперименты. [3] для измерения умственного вращения. (Ментальное вращение включает в себя «представление того, как будет выглядеть двух- или трехмерный объект, если его повернуть в сторону от исходного вертикального положения». [14] )

В ранних экспериментах, проведенных в сотрудничестве с Жаклин Мецлер , использовались перспективные рисунки очень абстрактных объектов: «десять твердых кубов, соединенных лицом к лицу, чтобы сформировать жесткую структуру, похожую на руку, с ровно тремя прямоугольными «локтями», — цитируя их статью 1971 года. , первый отчет об этом исследовании. [15]

Шепард и Мецлер смогли измерить скорость, с которой испытуемые могли представить вращение этих сложных объектов. Более поздняя работа Шепарда с Линн А. Купер еще больше пролила свет на процесс умственного вращения. [16] Шепард и Купер также совместно работали над книгой 1982 года (переработанной в 1986 году), в которой подводятся итоги прошлых работ по мысленному вращению и другим трансформациям мысленных образов . [17]

Рецензируя эту работу в 1983 году, Михаил Кубовый оценил ее важность: [18]

До того дня в 1968 году [сон Шепарда о вращающихся объектах] психические трансформации были не более доступны для психологических экспериментов, чем любой другой так называемый частный опыт. Шепард превратил убедительный и знакомый опыт в экспериментально решаемую проблему, внедрив его в проблемную задачу, допускающую правильный и неправильный ответ.

Оптические и слуховые иллюзии [ править ]

Иллюзия столов Шепарда: две «столешницы» представляют собой идентичные параллелограммы.

В 1990 году Шепард опубликовал сборник своих рисунков под названием Mind Sights: Original зрительные иллюзии, двусмысленности и другие аномалии с комментарием об игре разума в восприятии и искусстве . [19] Одна из этих иллюзий («Переворачивание столов», стр. 48) широко обсуждалась и изучалась как «иллюзия столешницы Шепарда» или « столы Шепарда ». Другие, такие как сбивающий с толку слон, который он называет « L'egs-istential Quandary » (стр. 79), также широко известны. [20]

Шепард также известен своим изобретением музыкальной иллюзии, известной как тоны Шепарда . Он начал свои исследования слуховых иллюзий во время работы в Bell Labs, где его коллега Макс Мэтьюз экспериментировал с компьютерным синтезом музыки ( «Mind Sights» , стр. 30). Тоны Шепарда создают иллюзию постоянно увеличивающийся шаг . [21] Музыканты и дизайнеры звуковых эффектов используют звуки Шепарда для создания специальных эффектов. [22] [23]

Признание [ править ]

Обзор общей психологии назвал Шепарда одним из самых «выдающихся психологов 20-го века» (55-е место в списке из 99 имен, опубликованном в 2002 году). [24] Рейтинги списка были основаны на цитировании журналов, упоминаниях в учебниках по элементарной литературе и номинациях членов Американского психологического общества . [25]

Шепард был избран членом Национальной академии наук в 1977 году. [26] и Американскому философскому обществу в 1999 году. [27] В 1995 году он получил Национальную медаль науки . [7] Цитата гласила: [28]

«За его теоретическую и экспериментальную работу, объясняющую восприятие человеческого разума физического мира и почему человеческий разум развился, чтобы представлять объекты именно так, как он это делает; а также за придание цели области когнитивной науки и демонстрацию ценности использования идей многих научные дисциплины, которые могут помочь в решении научных проблем».

В 2006 году он стал лауреатом премии Румельхарта . [7]

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Вспомните Роджера Ньюленда Шепарда вместе в Некрологе» . www.joinobit.com . Проверено 8 июня 2022 г.
  2. ^ Секель, Эл (2004). Мастера обмана: Эшер, Дали и художники оптических иллюзий . Стерлинг Издательская компания. п. 285 . ISBN  978-1-4027-0577-9 . Роджер Шепард родился в Пало-Альто, Калифорния. Его отец, профессор материаловедения в Стэнфорде, очень поощрял и стимулировал интерес сына к науке…
  3. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и Шепард, Роджер (2004). «Как когнитивный психолог начал искать универсальные законы» (PDF) . Психономический бюллетень и обзор . 11 (1): 1–23. дои : 10.3758/BF03206455 . ПМИД   15116981 . S2CID   39226280 . Проверено 5 февраля 2019 г. Теперь я был убежден, что проблема обобщения является наиболее фундаментальной проблемой, стоящей перед теорией обучения. Поскольку мы никогда не сталкиваемся с одной и той же ситуацией дважды, ни одна теория обучения не может быть полной без закона, управляющего тем, как то, что изучено в одной ситуации, обобщается на другую».
  4. ^ «Лекции Хичкока Калифорнийского университета» . УКСБ. 1999 . Проверено 15 февраля 2019 г. Шепард окончил Стэнфорд в 1951 году и получил докторскую степень в Йельском университете. Затем он занимал должности в Bell Labs и Гарвардском университете, а затем перешел в Стэнфорд, где проработал профессорско-преподавательским составом более 30 лет.
  5. ^ Шепард, Роджер Н. (1955). «ГЕНЕРАЛИЗАЦИЯ СТИМУЛА ​​И РЕАКЦИИ ПРИ ПАРНО-СОЕДИНЕННОМ ОБУЧЕНИИ» . ПроКвест . ПроКвест   301995049 . Проверено 5 июня 2023 г.
  6. ^ Пинкер, Стивен (2013). «Джордж А. Миллер (1920–2012)» (PDF) . Американский психолог . 68 (6): 467–468. дои : 10.1037/a0032874 . ПМИД   24016117 . Проверено 7 июня 2023 г.
  7. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д «Получатель 2006 г.: Роджер Шепард» . Общество когнитивных наук. 2006 год . Проверено 5 февраля 2019 г. Роджер Н. Шепард — член Американской ассоциации содействия развитию науки и Американской академии искусств и наук, а также научный сотрудник Уильяма Джеймса Американской психологической ассоциации. В 1977 году он был избран членом Национальной академии наук. В 1995 году он получил высшую научную награду США — Национальную медаль науки.
  8. ^ «Роджер Ньюленд Шепард» . Нейродерево . Проверено 7 июня 2023 г.
  9. ^ История Института Киры
  10. ^ Шепард, Р.Н. (11 сентября 1987 г.). «К универсальному закону обобщения психологической науки». Наука . 237 (4820): 1317–1323. Бибкод : 1987Sci...237.1317S . дои : 10.1126/science.3629243 . ПМИД   3629243 . Психологическое пространство устанавливается для любого набора стимулов путем определения метрических расстояний между стимулами так, что вероятность того, что реакция, усвоенная на любой стимул, обобщится на любой другой, является инвариантной монотонной функцией расстояния между ними. В хорошем приближении эта вероятность обобщения (i) убывает экспоненциально с этим расстоянием и (ii) делает это в соответствии с одной из двух метрик, в зависимости от соотношения между измерениями, по которым изменяются стимулы.
  11. ^ Джонс, Мэтт; Чжан, Цзюнь (22 декабря 2016 г.). «Двойственность между моделями признаков и сходства, основанными на гильбертовом пространстве воспроизводящего ядра» (PDF) . Университет Колорадо . S2CID   34620390 . Архивировано из оригинала (PDF) 13 апреля 2021 года. Влиятельная модель сходства и обобщения Шепарда (1957, 1987) утверждает, что стимулы представлены в многомерном декартовом пространстве x = (x1,..., xm) и что сходство является экспоненциальной функцией расстояния в этом пространстве
  12. ^ «Что камера вашего мобильного телефона расскажет о вашем мозге» . ScienceDaily.com . 19 сентября 2018 года . Проверено 5 февраля 2019 г. Канонический закон когнитивной науки — Универсальный закон обобщения, представленный в статье 1987 года, также опубликованной в журнале Science, — говорит нам, что ваш мозг принимает перцептивные решения на основе того, насколько новый стимул похож на предыдущий опыт. В частности, закон гласит, что вероятность того, что вы распространите прошлый опыт на новый стимул, зависит от сходства между двумя событиями, с экспоненциальным спадом вероятности по мере уменьшения сходства. Эта эмпирическая закономерность оказалась верной в сотнях экспериментов на разных видах, включая людей, голубей и даже медоносных пчел.
  13. ^ Авторство не указано (1977). «Роджер Н. Шепард: награда за выдающийся научный вклад». Американский психолог . 32 (1`): 62–67. дои : 10.1037/h0078482 . Отмечает получение Роджером Н. Шепардом Премии Американской психологической ассоциации за выдающийся научный вклад в 1976 году. В награде говорится: «За новаторскую работу в области когнитивных структур, особенно за изобретение неметрического многомерного масштабирования, которое предоставило социальным наукам инструмент огромной мощности для выявления метрических структур на основе порядковых данных о сходствах». Кроме того, его новые исследования узнавающей памяти и восприятия высоты звука, а также его последняя инновационная работа по мысленным вращениям — операциям, которые вполне могут лежать в основе нашей способности читать и распознавать объекты — все они внесли существенный вклад в наше понимание когнитивных процессов. Его стиль исследования демонстрирует прекрасное сочетание глубины и простоты».
  14. ^ Кальтнер, Сандра; Янсен, Петра (2016). «Изменения в развитии умственного вращения: диссоциация между объектными и эгоцентрическими трансформациями» . Adv Cog Psych . 12 (2): 67–78. дои : 10.5709/acp-0187-y . ПМЦ   4974058 . ПМИД   27512525 . Ментальное вращение (MR) — это специфическая зрительно-пространственная способность, которая включает в себя процесс представления того, как будет выглядеть двух- или трехмерный объект, если его повернуть в сторону от его исходного вертикального положения (Shepard & Metzler, 1971). В классической парадигме Купера и Шепарда (1973) два стимула предъявляются одновременно на экране рядом друг с другом, и участник должен как можно быстрее и точнее решить, является ли правильный стимул, представленный под определенным углом поворота, то же самое или зеркально перевернутое изображение левого стимула, так называемая фигура сравнения.
  15. ^ Шепард, Р.Н.; Мецлер, Дж (1971). «Ментальное вращение трехмерных объектов». Наука . 171 (3972): 701–703. Бибкод : 1971Sci...171..701S . CiteSeerX   10.1.1.610.4345 . дои : 10.1126/science.171.3972.701 . ПМИД   5540314 . S2CID   16357397 . Каждый объект состоял из десяти твердых кубов, соединенных лицом к лицу, образующих жесткую структуру, похожую на руку, ровно с тремя прямоугольными «локтями».
  16. ^ Шепард, Шенна; Мецлер, Дуглас (1988). «Ментальное вращение: влияние размерности объектов и типа задачи» (PDF) . Журнал экспериментальной психологии . 14 (1): 3–11. дои : 10.1037/0096-1523.14.1.3 . ПМИД   2964504 . Проверено 13 февраля 2019 г. Первоначальные исследования мысленного вращения были двух типов: (а) исследования Роджера Шепарда и Жаклин Мецлер с использованием перспективных изображений трехмерных объектов и измерения времени, чтобы определить, являются ли два одновременно представленных объекта, хотя и различающиеся по своей ориентации, ту же трехмерную форму (Дж. Мецлер, 1973; Дж. Мецлер и Р. Шепард, 1974; Р. Шепард и Дж. Мецлер, 1971) и (б) формы Линн Купер и ее коллег (включая Р. Шепарда), используя двумерные формы (буквенно-цифровые символы или случайные многоугольники) и измерение времени, чтобы определить, имеет ли отдельный объект, хотя и отличающийся по ориентации от ранее изученного объекта, ту же внутреннюю форму, что и ранее изученный объект (Купер, 1975, 1976; Купер и Подгорный, 1976; Купер и Р. Шепард, 1973).
  17. ^ Шепард, Р.Н.; Купер, Л. (1982). Ментальные образы и их трансформации . МТИ Пресс. ISBN  978-0-262-69099-7 .
  18. ^ Кубовый, Михаил (1983). «Ментальные образы величественно трансформируют когнитивную психологию» . Современная психология: журнал обзоров . 28 (9): 661–663. дои : 10.1037/022300 . Проверено 13 февраля 2019 г. До того дня в 1968 году психические трансформации были не более доступны для психологических экспериментов, чем любой другой так называемый частный опыт. Шепард превратил убедительный и знакомый опыт в экспериментально разрешимую проблему, внедрив его в проблемную задачу, допускающую правильный и неправильный ответ (эта проблема довольно подробно обсуждается Померанцем и Кубовым, 1981, стр. 426-427). Я не хочу утверждать, что это методологическое понимание не имело предшественников, но утверждаю лишь, что в данном случае его применение имело далеко идущие последствия для сферы когнитивной психологии.
  19. ^ Шепард, Р.Н. (1990). Mind Sights: Оригинальные зрительные иллюзии, двусмысленности и другие аномалии с комментарием об игре разума в восприятии и искусстве . WH Фриман и компания. п. 3. ISBN  978-0-7167-2134-5 . Визуальные иллюзии, неоднозначные фигуры и изображения невозможных объектов по своей сути завораживают. Их нарушения наших самых укоренившихся и непосредственных интерпретаций внешней реальности захватывают нас на глубоком, невыраженном уровне.
  20. ^ Гиффорд, Клайв (17 ноября 2014 г.). «Лучшие оптические иллюзии, которые поразят ваше внимание и поразят воображение – в картинках» . Хранитель . Проверено 5 февраля 2019 г. Среди известных невозможных изображений — лестница Пенроуза и эта маленькая красавица, любезно предоставленная известным ученым-когнитивистом и автором книги « Взгляд разума» Роджером Ньюлендом Шепардом. Со своей обычной любовью к быстрым шуткам Шепард назвал иллюзию «L'egs-istential Quandary». Выделить ноги слона от фона невозможно.
  21. ^ Стефин Мерритт: Два дня, «Миллион лиц» (видео). ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР. 4 ноября 2007 года . Проверено 9 октября 2015 г. Оказывается, я думал о тоне Шепарда, об иллюзии постоянно повышающихся тонов.
  22. ^ Хаубурсен, Кристофер (26 июля 2017 г.). «Звуковая иллюзия, которая делает Дюнкерк таким напряженным» . Вокс . Проверено 14 февраля 2019 г. Названный в честь ученого-когнитивиста Роджера Шепарда, звук состоит из нескольких тонов, разделенных октавами, наложенных друг на друга. По мере того, как начинает затухать самый низкий басовый тон, затухают и более высокие высокие частоты. Когда бас полностью затухает, а высокие частоты полностью затухают, последовательность повторяется снова. Поскольку вы всегда можете одновременно услышать как минимум два тона, повышающихся по высоте, ваш мозг обманывается, заставляя думать, что высота звука постоянно повышается. Это жуткий, вызывающий тревогу звук.
  23. ^ Кинг, Ричард (4 февраля 2009 г.). « Звуковые эффекты «Темного рыцаря»» . Лос-Анджелес Таймс . Проверено 14 февраля 2019 г. Я использовал концепцию тона Шепарда, чтобы звук постоянно повышался по высоте. Основная идея состоит в том, чтобы слегка перекрывать звук определенной высоты (в данном случае большого электродвигателя кондиционера) в разных октавах. При игре на клавиатуре создается иллюзия все большей и большей скорости; кажется, что капсулу невозможно остановить.
  24. ^ Хаггблум, Стивен Дж.; Уорник, Рене; Уорник, Джейсон Э.; Джонс, Винесса К.; Ярбро, Гэри Л.; Рассел, Тенеа М.; Бореки, Крис М.; МакГахи, Рейган; и др. (2002). «100 самых выдающихся психологов 20 века» . Обзор общей психологии . 6 (2): 139–152. дои : 10.1037/1089-2680.6.2.139 . S2CID   145668721 .
  25. ^ «Исследование составило рейтинг лучших психологов 20 века» . АПА Монитор . 2002 . Проверено 15 февраля 2019 г. Рейтинги основывались на частоте трех переменных: цитирования журналов, цитирования вводных учебников по психологии и ответов на опросы. Опросы были разосланы 1725 членам Американского психологического общества с просьбой составить список лучших психологов века.
  26. ^ «Роджер Н. Шепард» . Национальная академия наук . Проверено 5 февраля 2019 г. Год выборов: 1977.
  27. ^ «История членов Американского философского общества» . Американское философское общество . Проверено 5 февраля 2019 г. Он является лауреатом премии Фонда Джеймса МакКина Кеттелла, медали Говарда Кросби Уоррена Общества психологов-экспериментаторов, премии в области поведенческих наук Нью-Йоркской академии наук, премии Американской психологической ассоциации за выдающийся научный вклад. Золотая медаль Американского психологического фонда за выдающиеся достижения в области психологии, медаль Уилбура Люциуса Кросса Ассоциации выпускников Йельской школы, премия Румельхарта в области когнитивных наук и Национальная медаль науки. Он также получил почетные степени Гарварда, Рутгерса и Университета Аризоны.
  28. ^ «Национальная медаль президента в области науки: сведения о получателе Роджер Н. Шепард» . Национальный научный фонд. 2005 . Проверено 5 февраля 2019 г. За его теоретическую и экспериментальную работу, объясняющую восприятие человеческого разума физического мира и почему человеческий разум развился, чтобы представлять объекты именно так; а также за придание цели области когнитивной науки и демонстрацию ценности использования идей многих научных дисциплин для решения научных проблем.

Внешние ссылки [ править ]

В Wikiquote есть цитаты, связанные с Роджером Шепардом .
Викискладе есть медиафайлы по теме Роджера Шепарда .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Roger_Shepard&oldid=1219582835"