Что такое распределение внимания: Распределённое внимание — Когнитивная способность

Содержание

Распределённое внимание — Когнитивная способность

Что такое распределённое внимание?

Распределённое внимание — это способность нашего мозга реагировать на различные стимулы или задачи одновременно, отвечая, таким образом, на многочисленные запросы окружающей среды. Распределённое внимание является своего рода одновременным вниманием, которое позволяет нам обрабатывать различные источники информации и успешно выполнять более одной задачи в одно и то же время. Эта когнитивная способность очень важна, поскольку она позволяет нам быть эффективными в повседневной жизни.

Тем не менее, наша способность реагировать и выполнять несколько задач параллельно имеет свои пределы. При распределении внимания производительность и эффективность действий, которые происходят в одно и то время, снижается. Когда человек испытывает трудности с одновременным откликом на многочисленные запросы окружающей среды, возникает явление, известное как интерференция. Интерференции возникают потому, что наш мозг может обрабатывать только ограниченное количество информации. Однако практика и когнитивные тренировки могут улучшить распределённое внимание, и, следовательно, способность выполнять более одного вида деятельности одновременно.

Примеры распределённого внимания

  • Распределённое внимание играет важную роль в процессе учёбы, поскольку нам приходится одновременно слушать учителя, смотреть на доску или учебные материалы, делать записи, и в этом нам помогает способность распределять внимание. Поэтому она так важна для успешной учёбы. Это может быть одной из причин, почему люди с проблемами внимания получают плохие оценки.
  • Водитель готовится совершить обгон и вдруг замечает знак, указывающий необходимость смены полосы. Если он не в состоянии одновременно и должным образом отреагировать на знак и завершить обгон, он либо свернёт с намеченного маршрута, либо создаст аварийную ситуацию, если вовремя не совершит манёвр. Для управления автомобилем следует поддерживать внимание в очень хорошем состоянии.
  • Официант использует распределённое внимание, когда запоминает то, что говорит клиент, стараясь при этом не забыть, что заказали за четвёртым столиком, и вдобавок не уронить поднос с грязной посудой в руке.
  • Если кассир продуктового магазина должен ответить одному покупателю, в то время как обслуживает другого, он использует распределённое внимание.
  • Если вы танцуете с бокалом в руке, вы используете распределённое внимание, чтобы не отставать от ритма, и в то же время не разлить напиток.
  • Даже когда мы одновременно едим и разговариваем, или смотрим телевизор и общаемся в чате по телефону, мы задействуем наше распределённое внимание.

Расстройства или патологии, связанные с распределённым вниманием

Распределённое внимание может пострадать в результате многих расстройств, а также из-за проблем в самом процессе распределения внимания, или проблем в части субпроцессов внимания, от которых оно зависит. Если распределённое внимание функционирует недостаточно хорошо, любая интерференция может нарушить ход задач, выполняемых одновременно. Таким образом, если распределённое внимание нарушено, мы не можем одновременно разговаривать и выехать на машине на перекрёсток, поскольку это может создать аварийную ситуацию. Аналогичным образом, если «Реакция Пробуждения» (уровень активации или общая настороженность) претерпевает изменения, это ведёт к «коматозному состоянию», в котором мы не можем управлять автомобилем и говорить одновременно (на самом деле, на этой стадии невозможно выполнить ни одну из этих задач по отдельности).

Несмотря на то, что распределённое внимание может пострадать в результате психиатрических расстройств, таких как шизофрения, или различных нарушений, таких как Синдром дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ), поражается, прежде всего, общее внимание. Кроме того, довольно часто внимание нарушается после перенесённых черепно-мозговых травм или кровоизлияния в мозг (инсульт). В этих случаях расстройство внимания и его составляющих может быть различной степени тяжести, в зависимости от поражённых областей мозга.

Принимая во внимание всё вышесказанное, распределённое внимание нарушается практически при любых расстройствах, при которых внимание повреждается даже минимально. Таким образом, если у пациента наблюдается контралатеральный геминеглект (неспособность распознавать поле зрения, противоположное области черепно-мозговой травмы), гипопрозексия (отвлекаемость), гиперпрозексия (чрезмерное внимание и повышенная концентрация) или апрозексия (невнимательность, неспособность фиксировать внимание), он будет испытывать трудности при выполнении задач, которые требуют распределённого внимания.

Как измерять и оценивать распределённое внимание?

Распределённое внимание — это важнейшая когнитивная способность в нашей жизни, позволяющая нам быть более эффективными. Корректное и одновременное выполнение любой задачи, которая включает в себя более одного действия (перцептивного, моторного или когнитивного), напрямую зависит от нашей способности распределять внимание. Тест на распределённое внимание может быть полезен в различных профессиональных сферах, где необходимо оценивать производительность работы (водители или работники транспорта, монтажники, спортсмены и т.д.). Кроме того, оценка распределённого внимания может пригодиться в учёбе (например, нуждается ли ученик в дополнительной помощи при конспектировании или решении задач) или в клинических условиях (возможно, некоторым пациентам нужно объяснять информацию проще и доступнее). Во всех этих областях может представлять большой интерес выполнение когнитивного тестирования, поскольку это может принести ощутимую пользу в работе, учёбе и повседневной жизни.

Для измерения распределённого внимания команда CogniFit («КогниФит») взяла за основу классический Тест Струпа. Так был разработан Тест на Многозадачность, который кроме распределённого внимания оценивает когнитивную гибкость и зрительно-моторную координацию.

  • Тест на многозадачность DIAT-SHIF: с помощью стрелки следуйте за движением белого шара, обращая внимания на слова, которые появляются в центре экрана. Когда слово, которое находится в центре экрана, совпадает с цветом, которым оно написано, необходимо дать ответ (обращая внимание на два стимула одновременно). В этой игре нужно адаптироваться к изменениям стратегии, новым ответам, а также одновременно управлять способностями мониторинга и визуализации.

Как восстановить или улучшить распределённое внимание?

Распределённое внимание, как и другие когнитивные навыки, можно тренировать, улучшать и даже научиться его использовать. CogniFit («КогниФит») предлагает это сделать профессионально. Практикуясь, мы можем увеличить скорость функционирования нашего внимания, научитьcя задействовать меньше ресурсов мозга в момент одновременной реакции на разные стимулы, а также улучшить способность обрабатывать информацию, хотя это и непростая задача.

Реабилитация распределённого внимания базируется на нейронной пластичности. Следуя этой идее, CogniFit («КогниФит») предлагает серию клинических упражнений, предназначенных для реабилитации распределённого внимания и других когнитивных способностей. Мозг и его нейронные связи могут быть усилены за счёт использования функций, которые зависят от них. Таким образом, если мы регулярно тренируем распределённое внимание, мы сможем автоматически выполнять действия, которые пытаемся совместить, повышая тем самым их эффективность. За счет автоматизации различных видов деятельности нашему мозгу будет гораздо проще выполнять их одновременно.

Команда профессионалов CogniFit («КогниФит»), специализирующаяся на изучении синаптической пластичности и процессов нейрогенеза, создала программу персональной когнитивной стимуляции, адаптирующейся к потребностям каждого пользователя. Эта программа начинается с точной оценки распределённого внимания и других основных когнитивных функций. На основании полученного отчёта программа когнитивной стимуляции CogniFit («КогниФит») автоматически предлагает персональную когнитивную тренировку для улучшения распределённого внимания и других когнитивных функций, укрепление которых необходимо по результатам теста (в данном случае, вероятно, других субпроцессов внимания, от которых зависит распределённое внимание).

Для улучшения распределённого внимания важна последовательность и регулярность тренировок. CogniFit («КогниФит») предлагает инструменты оценки и реабилитации для оптимизации этой когнитивной функции. Для правильной стимуляции требуется уделять тренировкам 15 минут в день, два или три раза в неделю.

Программа когнитивной стимуляции CogniFit («КогниФит») доступна онлайн. С помощью компьютера можно выполнять разнообразные интерактивные задания в форме увлекательных умных игр. В конце каждой сессии CogniFit («КогниФит») покажет вам детальный график динамики улучшений вашего когнитивного состояния.

Распределение внимания

Распределение внимания – это сосредоточение зрения на нескольких предметах. Это действие помогает делать одновременно сразу некоторое количество дел, которые могут различаться даже по своим видам.

Распределение внимания

Такими способностями обладали: римский правитель Гай Юлий Цезарь, великий русский император Петр I и французский полководец Наполеон. Эти особенности принадлежат только поистине одаренным людям, разносторонним и могущественным. Им подвластно любое деяние и нет непосильных задач.

Если развить данный талант, а он может поддаваться «дрессировке», то можно успевать делать намного больше, тем самым оставляя свое время на другие цели.

У людей, которые умеют распределять внимание, задействованы оба полушария мозга. С рождения человек умеет активизировать одну половину в большой степени. Левое отвечает за творческие способности человека, правое – за аналитический склад ума. Поэтому очень сложно соединить эти два практически не сочетаемых качества. Также трудно, например, как переучить левшу писать правой рукой. Мало у кого получается после этого записывать текст и той, и другой рукой одновременно хорошо. Как правило, одно умение забывается с годами, так как не использовалось и не развивалось.

Чтобы стимулировать развитие распределения внимания, необходимо соблюдать правила умственного труда:

  • При монотонной работе концентрация внимания может удерживаться ровно 15 минут, после оно рассеянно и трудно воспринимаемое. После задания, нужно сделать небольшой перерыв, дать отдохнуть глазам и перестроиться мозговым функциям. Можно даже заняться физическим трудом, выполняя разные деятельности, чередуя умственный и физический труд.
  • Деятельность мозга достигает пика своей работоспособности в утренние часы. Поэтому все более важные дела желательно проводить, начиная с 8 часов. И распределение внимания будет эффективно также в утреннее время.
  • Для улучшения активации умственной деятельности можно использовать природные энергетики: горький шоколад, кофе, апельсины, клюква, мед, грецкий орех, сахарная свекла и т.д.

Степень освоения техникой распределенного внимания зависит:

  • Совмещение разных видов деятельности, чтобы был задействован в одном движении мозг, в другом физические навыки. Например, учить английский язык, слушая в наушниках и повторяя слова, при этом мыть полы. Если соединить два дела, которые похожи по смысловой нагрузке и, задействовать при этом один орган, то будет плохо получаться и в первом, и во втором. К примеру, записывать лекцию под диктовку, слушая преподавателя и разговаривать с соседом по парте. В этом случае студент не успевает писать конспект и пропускает часть информации, которую ему передает друг.
  • Уровень автоматизации, до которой было доведено выполнение работы. Человек, когда управляет автомобилем уже задействует несколько функций: обруливает препятствия, смотрит за пешеходных переходом и другими машинами, нажимает на педали, переключает коробку передач, попутно включает поворотник и при необходимости нажимает на звуковой сигнал. А совершенство, если при этом еще включено радио, зазвонит телефон или захочется съесть забытый пончик и выпить кофе. Наглядный пример автоматического исполнения своих служебных обязанностей подают водители маршруток. Их способность выполнять несколько дел одновременно просто поражает, таким навыкам нужно учиться годами.

Техники развития

  1. Дается длинное слово, допустим, бетономешалка. Из него нужно придумать другие новые слова. Но каждая буква должна встречаться столько, сколько она была заложена в начальном слове. Удобная методика, которой можно заниматься по дороге на работу или для переключения внимания с одной деятельности на другую.
  2. «Земля, вода, воздух». Для выполнения данного упражнения нужно найти добровольца-напарника, желающего поиграть. Один кидает мячик и называет «земля», другой должен назвать животного, при слове «вода» — разновидность каких-нибудь рыб, а при произношении «воздух» — птиц.
  3. Время на выполнение 5 минут. Попросите кого-нибудь почитать неизвестный текст, пока решаете семь простых примера. По окончанию задания перескажите текст и проверьте правильность решений.

Желательно выполнять данные методы для совершенствования распределения внимания хотя бы раз в неделю.

Распределение внимания — Студопедия

Это возможность рассредоточить внимание на несколько объектов или одновременно успешно выполнять несколько действий. [8]

При распределении внимания речь, таким образом, идет о возможности концентрации его не в одном, а в двух или большем числе различных фокусов. Это дает возможность одновременно совершать несколько рядов действий и следить за несколькими независимыми процессами, не теряя ни одного из них из поля своего внимания. Наполеон мог, как утверждают, одновременно диктовать своим секретарям семь ответственных дипломатических документов. Некоторые шахматисты могут вести одновременно с неослабным вниманием несколько партий. Распределенное внимание является профессионально важным признаком для некоторых профессий, как, например, для текстильщиков, которым приходится одновременно следить за несколькими станками. Распределение внимания очень важно и для педагога, которому нужно держать в поле своего зрения всех учеников в классе. [15]

Распределение внимания состоит в способности рассредоточить внимание на значительном пространстве, параллельно выполнять несколько видов деятельности или совершать несколько различных действий. Заметим, что, когда речь идет о распределении внимания между разными видами деятельности, это не всегда означает, что они в буквальном смысле слова выполняются параллельно. Такое бывает редко, и подобное впечатление создается за счет способности человека быстро переключаться с одного вида деятельности на другой, успевая возвращаться к продолжению прерванного до того, как наступит забывание.



Данное свойство зависит от психологического и физиологического состояния человека. При утомлении, в процессе выполнения сложных видов деятельности, требующих повышенной концентрации внимания, область его распределения обычно сужается.

Переключаемость внимания

Переключаемость внимания заключается в способности быстро выключаться из одних установок и включаться в новые, соответствующие изменившимся условиям. Переключаемость внимания понимается как его перевод с одного объекта на другой, с одного вида деятельности на иной. Данная характеристика человеческого внимания проявляется в скорости, с которой он может переводить свое внимание с одного объекта на другой, причем такой перевод может быть как непроизвольным, так и произвольным. В первом случае индивид невольно переводит свое внимание на что-либо такое, что его случайно заинтересовало, а во втором — сознательно, усилием воли заставляет себя сосредоточиться на каком-нибудь, даже не очень интересном самом по себе объекте. Переключаемость внимания, если она происходит на непроизвольной основе, может свидетельствовать о его неустойчивости, но такую неустойчивость не всегда есть основание рассматривать как отрицательное качество. Она нередко способствует временному отдыху организма, анализатора, сохранению и восстановлению работоспособности нервной системы и организма в целом.


Способность к переключению означает гибкость внимания — весьма важное и часто очень нужное качество.

Легкость переключения у разных людей различна: одни — с легкой переключаемостью — легко и быстро переходят от одной работы к другой; у других «вхождение» в новую работу является трудной операцией, требующей более или менее длительного времени и значительных усилий.

Известную роль в быстроте переключения играют и индивидуальные особенности субъекта, в частности его темперамент.

Объём внимания

Вопрос об объеме внимания, т. е. количестве однородных предметов, которые охватывает внимание, — особый вопрос.

Под объемом внимания понимается количество объектов, которые мы можем охватить с достаточной ясностью одновременно. Известно, что человек не может одновременно думать о разных вещах и выполнять разнообразные работы. Это ограничение вынуждает дробить поступающую извне информацию на части, не превышающие возможности обрабатывающей системы. Важной и определяющей особенностью объема внимания является то, что он практически не меняется при обучении и тренировке.

Объем внимания — это такая его характеристика, которая определяется количеством информации, одновременно способной сохраняться в сфере повышенного внимания (сознания) человека. Численная характеристика среднего объема внимания людей — 5—7 единиц информации. Она обычно устанавливается посредством опыта, в ходе которого человеку на очень короткое время предъявляется большое количество информации. То, что он за это время успевает заметить, и характеризует его объем внимания. Поскольку экспериментальное определение объема внимания связано с кратковременным запоминанием, то его нередко отождествляют с объемом кратковременной памяти.

Различные свойства внимания — его концентрация, объем и распределяемость, переключаемость и устойчивость — в значительной мере независимы друг от друга: внимание хорошее в одном отношении может быть не столь совершенным в другом. Так, например, высокая концентрация внимания может, как об этом свидетельствует пресловутая рассеянность ученых, соединяться со слабой переключаемостью

Большое значение для изучения характеристик внимания имеет вопрос о рассеянности. Рассеянностью обычно называют два разных явления. Во-первых, часто рассеянностью называют результат чрезмерного углубления в работу, когда человек ничего не замечает вокруг себя — ни окружающих людей и предметов, ни разнообразных явлений и событий. Этот вид рассеянности принято называть мнимой рассеянностью, поскольку это явление возникает в результате большой сосредоточенности на какой-либо деятельности. Физиологической основой рассеянности является мощный очаг возбуждения в коре головного мозга, вызывающий торможение в окружающих его участках коры по закону отрицательной индукции.

Совсем другой вид рассеянности наблюдается в тех случаях, когда человек не в состоянии ни на чем долго сосредоточиться, когда он постоянно переходит от одного объекта или явления к другому, ни на чем не задерживаясь. Этот вид рассеянности называется подлинной рассеянностью. Произвольное внимание человека, страдающего подлинной рассеянностью, отличается крайней неустойчивостью и отвлекаемостью. Физиологически подлинная рассеянность объясняется недостаточной силой внутреннего торможения. Возбуждение, возникающее под действием внешних сигналов, легко распространяется, но с трудом концентрируется. В результате в коре мозга рассеянного человека создаются неустойчивые очаги возбуждения.

Причины подлинной рассеянности разнообразны. Ими могут быть общее расстройство нервной системы, заболевания крови, недостаток кислорода, физическое или умственное утомление, тяжелые эмоциональные переживания. Кроме того, одной из причин подлинной рассеянности может быть значительное количество полученных впечатлений, а также неупорядоченность увлечений и интересов.

Распределение внимания — это… Что такое Распределение внимания?



Распределение внимания
Качество внимания, заключающееся в способности одновременно выполнять несколько видов деятельности. Нарушается при многих психических заболеваниях и состояниях (астения, гиперметаморфоз и др.).

Толковый словарь психиатрических терминов.
В. М. Блейхер, И. В. Крук.
1995.

  • Расписание болезней
  • Рассеянность

Смотреть что такое «Распределение внимания» в других словарях:

  • распределение внимания — одно из качеств внимания, проявляющееся в способности личности концентрировать сознание на одновременном восприятии нескольких обьектов, явлений (обычно до 6 10). * * * Распределение внимания – одновременное сосредоточение внимания на двух или… …   Энциклопедический словарь по психологии и педагогике

  • РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВНИМАНИЯ — субъективно переживаемая способность человека удерживать в центре внимания определенное число разнородных объектов одновременно. Именно эта способность позволяет совершать сразу несколько действий, сохраняя их в поле внимания. Хрестоматийным… …   Профессиональное образование. Словарь

  • Распределение внимания — способность человека выполнять несколько видов деятельности одновременно …   Психология человека: словарь терминов

  • ВНИМАНИЯ СВОЙСТВА — различают следующие свойства внимания: см. Внимания избирательность, Внимания объем, Внимания переключаемость, Внимания распределение, Внимания сосредоточенность, Внимания устойчивость …   Психомоторика: cловарь-справочник

  • ВНИМАНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ — способность рассредоточить внимание на значительном пространстве, параллельно выполнять не сколько видов деятельностей или совершать несколько различных действий …   Психомоторика: cловарь-справочник

  • внимание — сосредоточенность деятельности субъекта в данный момент времени на каком либо реальном или идеальном объекте (предмете, событии, образе, рассуждении и т. д.). Выделяют три вида В. Наиболее простым и генетически исходным является непроизвольное В …   Большая психологическая энциклопедия

  • Физиология труда — – это наука, изучающая функционирование человеческого организма во время трудовой деятельности. Её задача – выработка принципов и норм, способствующих улучшению и оздоровлению условий труда, а также нормирование труда. Физиология – это наука о… …   Википедия

  • Деятельности частных детективных (сыскных) служб психология — Направление ЮП, рассматривающее психологические аспекты всех видов деятельности, предоставляемых Законом РФ О частной детективной и охранной деятельности в Российской Федерации детективным службам. Анализ основных видов деятельности частного… …   Энциклопедия современной юридической психологии

  • УОРД Джеймс — (Ward), (27 янв. 1843 – 4 марта 1925) – англ. философ идеалист и психолог, проф. Кембриджского ун та (1897–1925). В кн. Натурализм и агностицизм ( Naturalism and Agnosticism , v. 1–2, L., 1899) подверг критике естеств. науч. материализм и… …   Философская энциклопедия

  • БЮДЖЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ — БЮДЖЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ, статистический метод экономического и соц. гиг. изучения различных социальных групп на селения.Б.и.имеют своим объектом бюджеты ценностные и бюджеты времени. Изучают бюджет всех основных групп населения: рабочих, крестьян …   Большая медицинская энциклопедия

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВНИМАНИЯ — это… Что такое РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВНИМАНИЯ?



РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВНИМАНИЯ
субъективно переживаемая способность человека удерживать в центре внимания определенное число разнородных объектов одновременно. Именно эта способность позволяет совершать сразу несколько действий, сохраняя их в поле внимания. Хрестоматийным примером служат феноменальные способности Юлия Цезаря, который, согласно преданию, мог одновременно делать семь не связанных между собой дел. Известно также, что Наполеон мог одновременно диктовать своим секретарям семь ответственных дипломатических документов. Однако, как показывает жизненная практика, человек способен выполнить только один вид сознательной психической деятельности, а субъективное ощущение одновременности выполнения нескольких обязано быстрому последовательному переключению с одной деятельности на другую.

Профессиональное образование. Словарь. Ключевые понятия, термины, актуальная лексика. — М.: НМЦ СПО.
С.М. Вишнякова.
1999.

  • РАСПИСАНИЕ ЗАНЯТИЙ
  • РАСПРЕДЕЛЕННОЕ ПОВТОРЕНИЕ

Смотреть что такое «РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВНИМАНИЯ» в других словарях:

  • распределение внимания — одно из качеств внимания, проявляющееся в способности личности концентрировать сознание на одновременном восприятии нескольких обьектов, явлений (обычно до 6 10). * * * Распределение внимания – одновременное сосредоточение внимания на двух или… …   Энциклопедический словарь по психологии и педагогике

  • Распределение внимания — Качество внимания, заключающееся в способности одновременно выполнять несколько видов деятельности. Нарушается при многих психических заболеваниях и состояниях (астения, гиперметаморфоз и др.) …   Толковый словарь психиатрических терминов

  • Распределение внимания — способность человека выполнять несколько видов деятельности одновременно …   Психология человека: словарь терминов

  • ВНИМАНИЯ СВОЙСТВА — различают следующие свойства внимания: см. Внимания избирательность, Внимания объем, Внимания переключаемость, Внимания распределение, Внимания сосредоточенность, Внимания устойчивость …   Психомоторика: cловарь-справочник

  • ВНИМАНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ — способность рассредоточить внимание на значительном пространстве, параллельно выполнять не сколько видов деятельностей или совершать несколько различных действий …   Психомоторика: cловарь-справочник

  • внимание — сосредоточенность деятельности субъекта в данный момент времени на каком либо реальном или идеальном объекте (предмете, событии, образе, рассуждении и т. д.). Выделяют три вида В. Наиболее простым и генетически исходным является непроизвольное В …   Большая психологическая энциклопедия

  • Физиология труда — – это наука, изучающая функционирование человеческого организма во время трудовой деятельности. Её задача – выработка принципов и норм, способствующих улучшению и оздоровлению условий труда, а также нормирование труда. Физиология – это наука о… …   Википедия

  • Деятельности частных детективных (сыскных) служб психология — Направление ЮП, рассматривающее психологические аспекты всех видов деятельности, предоставляемых Законом РФ О частной детективной и охранной деятельности в Российской Федерации детективным службам. Анализ основных видов деятельности частного… …   Энциклопедия современной юридической психологии

  • УОРД Джеймс — (Ward), (27 янв. 1843 – 4 марта 1925) – англ. философ идеалист и психолог, проф. Кембриджского ун та (1897–1925). В кн. Натурализм и агностицизм ( Naturalism and Agnosticism , v. 1–2, L., 1899) подверг критике естеств. науч. материализм и… …   Философская энциклопедия

  • БЮДЖЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ — БЮДЖЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ, статистический метод экономического и соц. гиг. изучения различных социальных групп на селения.Б.и.имеют своим объектом бюджеты ценностные и бюджеты времени. Изучают бюджет всех основных групп населения: рабочих, крестьян …   Большая медицинская энциклопедия

Распределение внимания — это… Что такое Распределение внимания?



Распределение внимания
— способность человека выполнять несколько видов деятельности одновременно.

Психология человека от рождения до смерти. — СПб.: ПРАЙМ-ЕВРОЗНАК.
Под общей редакцией А.А. Реана.
2002.

  • Распорядительно-исполнительный способ взаимодействия
  • Реальное Я

Смотреть что такое «Распределение внимания» в других словарях:

  • распределение внимания — одно из качеств внимания, проявляющееся в способности личности концентрировать сознание на одновременном восприятии нескольких обьектов, явлений (обычно до 6 10). * * * Распределение внимания – одновременное сосредоточение внимания на двух или… …   Энциклопедический словарь по психологии и педагогике

  • РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВНИМАНИЯ — субъективно переживаемая способность человека удерживать в центре внимания определенное число разнородных объектов одновременно. Именно эта способность позволяет совершать сразу несколько действий, сохраняя их в поле внимания. Хрестоматийным… …   Профессиональное образование. Словарь

  • Распределение внимания — Качество внимания, заключающееся в способности одновременно выполнять несколько видов деятельности. Нарушается при многих психических заболеваниях и состояниях (астения, гиперметаморфоз и др.) …   Толковый словарь психиатрических терминов

  • ВНИМАНИЯ СВОЙСТВА — различают следующие свойства внимания: см. Внимания избирательность, Внимания объем, Внимания переключаемость, Внимания распределение, Внимания сосредоточенность, Внимания устойчивость …   Психомоторика: cловарь-справочник

  • ВНИМАНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ — способность рассредоточить внимание на значительном пространстве, параллельно выполнять не сколько видов деятельностей или совершать несколько различных действий …   Психомоторика: cловарь-справочник

  • внимание — сосредоточенность деятельности субъекта в данный момент времени на каком либо реальном или идеальном объекте (предмете, событии, образе, рассуждении и т. д.). Выделяют три вида В. Наиболее простым и генетически исходным является непроизвольное В …   Большая психологическая энциклопедия

  • Физиология труда — – это наука, изучающая функционирование человеческого организма во время трудовой деятельности. Её задача – выработка принципов и норм, способствующих улучшению и оздоровлению условий труда, а также нормирование труда. Физиология – это наука о… …   Википедия

  • Деятельности частных детективных (сыскных) служб психология — Направление ЮП, рассматривающее психологические аспекты всех видов деятельности, предоставляемых Законом РФ О частной детективной и охранной деятельности в Российской Федерации детективным службам. Анализ основных видов деятельности частного… …   Энциклопедия современной юридической психологии

  • УОРД Джеймс — (Ward), (27 янв. 1843 – 4 марта 1925) – англ. философ идеалист и психолог, проф. Кембриджского ун та (1897–1925). В кн. Натурализм и агностицизм ( Naturalism and Agnosticism , v. 1–2, L., 1899) подверг критике естеств. науч. материализм и… …   Философская энциклопедия

  • БЮДЖЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ — БЮДЖЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ, статистический метод экономического и соц. гиг. изучения различных социальных групп на селения.Б.и.имеют своим объектом бюджеты ценностные и бюджеты времени. Изучают бюджет всех основных групп населения: рабочих, крестьян …   Большая медицинская энциклопедия

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВНИМАНИЯ — что такое в Психологии человека от рождения д

Смотреть что такое РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВНИМАНИЯ в других словарях:

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВНИМАНИЯ

Распределение внимания – одновременное сосредоточение внимания на двух или нескольких объектах и связанных с ними действиях.
Распределение внимания объясняется тем, что многие привычные операции могут управляться участками коры головного мозга, находящимися в состоянии относительного торможения. Другими словами, распределение внимания тесно связано с наличием хорошо организованных навыков, а также привычек, материальной основой которых являются различного рода динамические стереотипы. И. П. Павлов писал, что мы, занятые одним делом, одной мыслью, можем одновременно исполнять другое дело, очень привычное для нас. При этом побочное действие контролируется теми участками коры больших полушарий, где имеются прочные, закрепленные в прошлом опыте временные связи, в то время как основное действие связано с оптимальным участком коркового возбуждения. Человек не сможет одновременно выполнять два дела, если он ни одного из них не умеет делать хорошо, если каждое требует от него обдумывания и внимания ко всем мельчайшим деталям…. смотреть

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВНИМАНИЯ

субъективно переживаемая способность человека удерживать в центре внимания определенное число разнородных объектов одновременно. Именно эта способность позволяет совершать сразу несколько действий, сохраняя их в поле внимания. Хрестоматийным примером служат феноменальные способности Юлия Цезаря, который, согласно преданию, мог одновременно делать семь не связанных между собой дел. Известно также, что Наполеон мог одновременно диктовать своим секретарям семь ответственных дипломатических документов. Однако, как показывает жизненная практика, человек способен выполнить только один вид сознательной психической деятельности, а субъективное ощущение одновременности выполнения нескольких обязано быстрому последовательному переключению с одной деятельности на другую…. смотреть

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВНИМАНИЯ

Качество внимания, заключающееся в способности одновременно выполнять несколько видов деятельности. Нарушается при многих психических заболеваниях и состояниях (астения, гиперметаморфоз и др.)…. смотреть

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВНИМАНИЯ

Качество внимания, заключающееся в способности одновременно выполнять несколько видов деятельности. Нарушается при многих психических заболеваниях и состояниях (астения, гиперметаморфоз и др.)…. смотреть

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВНИМАНИЯ

одно из качеств внимания, проявляющееся в способности личности концентрировать сознание на одновременном восприятии нескольких обьектов, явлений (обычно до 6-10)…. смотреть

Распределение внимания при восприятии 1 — Аэрокосмическая промышленность 1

Ощущение / восприятие и

Память / внимание

AE 4552

Что в целом мы имеем в виду?

§ Проведение наблюдений из окружающей среды о
конкретное явление / явления
Ø Обычно явление вызывает некоторые физические изменения в восприятии
компонент на «агент» — волны давления перемещают барабанную перепонку,
изменение фотонных триггеров в устройстве с зарядовой связью и т. д.
§ Также подразумевает, что датчик «включен и ориентирован
к явлениям
Ø В человеческом поведении этот аспект «внимания» является неотъемлемой частью
следовательно, здесь
§ Не включает «понимание измерений», которое
приеду в следующей теме

Датчики

§ Точность

§ Смещение

§ Задержка

§ Чувствительность и пороги

§ Стоимость

§ Надежность

§ Подходящие условия эксплуатации / их пределы

§ «Покрытие»

Общие явления, представляющие интерес

§ Время

§ Положение, ориентация, скорость и ускорение
ØСебя и другие

§ Температура
§ Давление / сила
Ø Включает звук
§ Характеристики поверхности другого объекта (ов)

§ Возможно другие…

Вестибулярная система

§ Имеет 5 датчиков
Ø3 полукруглых канала (частота вращения / ускорение)
Ø2 отолита (линейное ускорение)
§ На основе вязких жидкостей
ØПредназначен для «повседневных» движений
Ø Предполагает, что быстрая динамика кратковременна
ØПоэтому легко «обмануть»
§ Связан с некоторыми проприоцептивными ощущениями
ØИ визуализация …

Подробнее о вестибулярной системе

§ 2 отолита, ориентированных в плоскости «вперед-вниз».
Ø ‘x’ отолитовой системы на 25 градусов выше контрольного уровня.
Ø‘z ’отолитовой системы, соответственно, направлен на 25
град. вперед прямо вниз

§ 3 кольцевых канала, перпендикулярно каждому
Другой
Ø ‘x’ системы каналов составляет 45 градусов левее ‘x-отолита’
Ø «y» системы каналов находится на 45 градусов вперед от «y-отолита»
Ø «z» системы каналов такой же, как «z-otolith»

Вестибулярная система хорошо изучена!

§ Передаточная функция полукруглых каналов
(от углового ускорения до афферентной скорости стрельбы, ограниченной
полоса ниже чувствительности)

§ Передаточная функция отолитов (от удельного силового стимула к
скорострельность афферентной стрельбы, ограниченная зоной нечувствительности ниже уровня чувствительности,
ок.0,025 г)

(1.0) (.0 033)

0,0 574 (100)

+
s s

с

() 2.

90 () 1.
+

+
s

с

Вестибулярная система также повторно центрируется …

Сравните: в темноте …

Сравните: … на свету

Система зрения человека

§ Хотя разделение датчиков «приятно» из
«Обработка» данных датчиков с визуальным
сенсоры сложно сделать…
Ø Обработка начинается в зрительном нерве и продолжается
оттуда!
ØНекоторые эффекты невозможно сознательно преодолеть …

Человеческий глаз

Закон близости

Люди будут
воспринимать это как
возражать, даже если они
не должны быть
один объект
Люди будут
воспринимать это как
отдельно от
другие, даже если это
не должно быть

Связанное примечание: Беспорядок

§ Чтобы видеть вещи как отдельные, должен быть четкий
пространство фона между ним и
соседние элементы отображения
Ø «Беспорядок на дисплее» возникает не только при отображении
функции полностью перекрываются…
Ø Беспорядок также возникает, когда люди могут подать заявку
близость, чтобы увидеть, где естественные деления в
содержание

Закон подобия

Люди увидят
это как «круги»
и играй
кнопки, даже если
они все
должно быть
разные (или
то же)

Закон непрерывности

Люди будут рассматривать это как
«X», даже если они все
должно быть иначе
объекты

Восприятие визуальных стимулов

Какой круг больше?

Осмысливая — семантическая обработка и

— его связь с памятью…

Прослушивание

§ То есть, человеческое восприятие локальных изменений в воздухе
давление в диапазоне частот

§ Важные атрибуты:

Ø Покрытие: приблизительно от 200 Гц до 6000 Гц
ØБезопасные условия эксплуатации: до 80 дБ
Ø Чувствуются несколько вещей: интенсивность и высота тона (‘a
качественный аспект звука, в первую очередь возникающий из
частота ’)
— Максимальная чувствительность в районе 3000-4000 Гц

различных нейронов реагируют на разные частоты

Более низкие частоты могут «звучать» громче…

Где вы были, когда:

§ Колумбия взорвалась?

§ О.Дж. Разъезжал в своем белом бронко?

§ 11 сентября 2001 г.?

§ Что вы ели на ужин 3 ночи назад?

§ ПАМЯТЬ ЛАМПОЧКИ!

Кратковременная память

§ Ограничено 5-9 «фрагментами»
(также известный как 7 плюс-минус 2)
ØChunks могут быть довольно сложными

§ Ограничено 10-15 секунд без репетиции

§ С репетицией, длиннее

§ Может быть фонетическим, визуальным или семантическим

Human Sensing v.с. Machine Sensing

§ Все датчики машин могут работать
время
ØСмотрит на все
ØСлушать все
§ У людей хорошие сенсоры
Ø Но они могут смотреть только понемногу за раз
— Даже заглядывая вперед, мы предпочитаем смотреть на очень конкретные детали
и особенности окружающей среды
Ø Но они могут слушать только какой-то элемент окружающей среды.
Ø Люди обращают свое внимание на то, что они хотят видеть и
слышать

Что такое «внимание»?

§ внимание, ул. • теншон, н.Акт оказания помощи
или внимая; приложение уха к звукам,
или разума к объектам, представленным его
созерцание (Вебстер)

§ Наша цель: как это контроллер / процессор
применение датчиков человека

Различные задачи — разные типы

Внимание

§ В зависимости от задачи, человек может захотеть
подать заявление:
ØСелективное внимание
Ø Сосредоточенное внимание
ØРазделенное внимание
§ Разным типам внимания нужны разные
конструкции!

Выборочное внимание

§ Определение:
ØОдна задача
ØНадо смотреть на несколько разных частей
окружающая среда

§ Примеры:
Ø Вождение — нужно смотреть внутрь на приборную панель, в зеркала,
спереди и по бокам
ØFlying by Instruments — надо читать много разных
инструменты для поддержания устойчивости самолета

.

Attention Mechanism в Seq2Seq и BiDAF — иллюстрированное руководство | Автор: Меральдо Антонио

Прежде чем углубляться в детали механизма внимания, используемого в BiDAF, нам следует сначала понять, что такое внимание. Внимание было впервые представлено в 2016 году как часть модели последовательность-последовательность (seq2seq). Как следует из названия, seq2seq — это модель нейронной сети, целью которой является преобразование одной последовательности в другую. Примером применения seq2seq является перевод предложения на французском языке в предложение на английском языке, например, следующее:

Пример задачи перевода для модели seq2seq.

Модель seq2seq состоит из двух рекуррентных нейронных сетей (RNN):

  • Первая RNN, называемая «кодировщиком» , отвечает за понимание входной последовательности (в нашем примере французское предложение) и преобразование ее информационного содержания в промежуточный вектор фиксированного размера.
  • Вторая RNN, называемая «декодером» , затем использует этот промежуточный вектор для генерации выходной последовательности (в нашем примере это английский перевод французского предложения).

До включения механизма внимания модели seq2seq могли работать только с короткими последовательностями. Это ограничение возникает из-за того, что «ванильные» модели seq2seq могут уместить только ограниченный объем информации в промежуточный вектор, и некоторая часть информационного содержания теряется в процессе.

Эта ситуация похожа на попытку перевести книгу на французский язык, сначала прочитав всю книгу, запомнив ее содержание, а затем затем переведя ее на английский язык только по памяти. Как вы понимаете, такая попытка обречена на провал — наш бедный переводчик забудет большую часть книги к тому времени, когда начнет писать английский перевод!

Механизм внимания был разработан для устранения этого информационного узкого места.Основная идея внимания состоит в том, что на каждом этапе процесса декодирования мы должны напрямую подключаться к определенным частям кодировщика.

В контексте нашей задачи перевода с французского на английский это означает, что в момент, когда наша модель должна генерировать следующее английское слово, она будет сосредоточена только на наиболее релевантных частях входного французского предложения.

Концептуально модель перевода seq2seq с вниманием работает так же, как обычный переводчик переводит французский текст.Он читал первый абзац французского текста и переводил его на английский, переходил ко второму абзацу и переводил этот и так далее. Поступая таким образом, ему не нужно фиксировать все содержание книги в своей памяти и рисковать забыть большую часть ее содержания.

На практике мы можем включить механизм внимания в модель seq2seq, выполнив следующие три шага, которые показаны на диаграмме ниже:

.

Использование внимания для сегментации медицинских изображений | автор: Léo Fillioux

Изучение двух недавних статей, касающихся использования внимания для сегментации, получение некоторой интуиции и краткая реализация PyTorch.

Léo Fillioux

Механизм внимания был одной из самых популярных областей исследований в области глубокого обучения за последние несколько лет, начиная с обработки естественного языка и в последнее время с задачами компьютерного зрения. В этой статье мы сосредоточимся на том, как внимание повлияло на новейшие архитектуры сегментации медицинских изображений.Для этого мы опишем архитектуры , представленные в двух недавних статьях, и попытаемся дать интуицию относительно того, что происходит, в надежде, что это даст вам некоторые идеи о том, как вы можете привлечь внимание к вашей собственной проблеме. Мы также увидим простых реализаций PyTorch .

Фото Питера Каспршика на Unsplash

Сегментация медицинских изображений отличается от естественных изображений по двум основным пунктам:

  • большинство медицинских изображений очень похожи, поскольку они сделаны в стандартных настройках, это означает небольшое изменение с точки зрения ориентации, положения в изображение, диапазон пикселей,…
  • часто наблюдается большой дисбаланс между пикселями положительного класса (или вокселями) и отрицательным классом, например, при попытке сегментировать опухоли

Примечание: конечно, и код, и пояснения являются упрощения сложных архитектур, описанных в документах, цель состоит в основном в том, чтобы дать интуицию и хорошее представление о том, что делается, а не объяснять каждую деталь.

UNet — это архитектура для сегментации, и большинство текущих достижений в области сегментации используют эту архитектуру в качестве основы. В этой статье авторы предлагают способ применения механизма внимания к стандартному UNet. Если вы хотите узнать, как работает стандартный UNet, эта статья отлично подойдет.

1.1. Что предлагается

Архитектура использует стандартный UNet в качестве магистрали, и путь контрактации не изменяется. Что меняется, так это расширяющийся путь, а точнее, механизм внимания интегрирован в пропускные связи.

Блок-схема внимания UNet, с расширяющимся блоком пути красного цвета. Источник: Attention UNet: узнаем, где искать поджелудочную железу

Чтобы объяснить, как работает блок расширяющегося пути, давайте назовем g входом в этот блок из предыдущего блока и x пропустить соединение, исходящее из расширяющийся путь. Следующие уравнения суммируют принцип работы этого блока.

Блок повышающей дискретизации довольно прост, а ConvBlock — это просто последовательность из двух блоков (свертка + пакетная норма + ReLU).Единственный блок, который нужно объяснить, — это блок внимания.

Блок-схема блока внимания. Размеры здесь предполагают трехмерное входное изображение. Источник: Внимание UNet: узнаем, где искать поджелудочную железу

  • и x , и g подаются в свертки 1×1, чтобы привести их к одинаковому количеству каналов, без изменения размера
  • после операции повышения дискретизации (до имеют одинаковый размер), они суммируются и пропускаются через ReLU
  • , другую свертку 1×1 и сигмоид, чтобы сгладить до одного канала с оценкой 0 к 1 того, какое значение придавать каждой части карты
  • эта карта внимания затем умножается на ввод пропуска, чтобы получить окончательный результат этого блока внимания

1.2. Почему это работает

В UNet сокращающийся путь можно рассматривать как кодировщик, а расширяющийся путь как декодер. Что интересно в UNet, так это то, что пропускаемые соединения позволяют использовать функции, извлеченные кодером, непосредственно во время декодирования. Таким образом, «реконструируя» маску изображения, сеть учится использовать эти особенности, потому что признаки сужающегося пути сцепляются с признаками расширяющегося пути.

Применение блока внимания перед этой конкатенацией позволяет сети придавать большее значение функциям пропуска соединения, которые будут иметь значение.Это позволяет при прямом подключении сосредоточиться на определенной части ввода, а не на каждой функции.

Распределение внимания умножается на карту функций пропуска соединений, чтобы сохранить только важные части. Это распределение внимания извлекается из того, что называется запросом (входные данные) и значениями (пропускаемое соединение). Операции внимания позволяют выборочно выбирать информацию, содержащуюся в значениях. Этот выбор основан на запросе.

Подводя итог: вход и пропуск соединения используются, чтобы решить, на каких частях пропуска соединения сосредоточиться.Затем мы используем это подмножество пропуска соединения вместе со входом в стандартном расширяющемся пути.

1.3. Краткая реализация

Следующий код определяет (упрощенную версию) блок внимания и «восходящий блок», который используется для расширяющегося пути UNet. «Нижний блок» не отличается от исходного UNet.

Краткая реализация блока внимания, а также расширяющегося блока пути UNet при использовании внимания.

Примечание. ConvBatchNorm — это последовательность Conv2d, BatchNorm2d и функции активации ReLU.

Вторая архитектура, о которой мы поговорим, немного оригинальнее первой. Он не полагается на архитектуру UNet, а на извлечение функций с последующими блоками направленного внимания.

Блок-схема предлагаемого решения. Источник: Многоуровневое самостоятельное внимание для сегментации медицинских изображений

Первая часть состоит в извлечении признаков из изображения. Для этого входное изображение подается в предварительно обученную сеть ResNet, и мы извлекаем карты функций на 4 разных уровнях. Это интересно, поскольку функции низкого уровня, как правило, присутствуют в начале сети, а функции высокого уровня — ближе к концу сети, поэтому у нас будет доступ к функциям в различных масштабах.Все карты функций увеличиваются до размера самой большой карты с помощью билинейной интерполяции. Это дает нам 4 карты характеристик одинакового размера, которые объединяются и передаются в сверточный блок. Выходные данные этого сверточного блока (многомасштабная карта функций) объединяются с каждой из 4 карт функций, чтобы дать нам входные данные для блоков внимания, которые немного сложнее, чем предыдущие.

2.1. Что предлагается

Блок управляемого внимания основывается на модулях позиционного и канального внимания, с описания которых мы начнем.

Блок-схема модулей позиции и канала внимания. Источник: многомасштабное самостоятельное внимание для сегментации медицинских изображений

Мы попытаемся понять, что происходит в этих модулях, но не будем вдаваться в подробности каждой операции в этих двух блоках (которые можно понять в разделе кода ниже).

Эти два блока на самом деле очень похожи, единственная разница между ними заключается в операциях, которые пытаются извлечь либо информацию из канала, либо из позиции.Применение свертки перед выравниванием придает большее значение положению, потому что количество каналов уменьшается во время свертки. В модуле внимания к каналам каналам придается больший вес, поскольку первоначальное количество каналов сохраняется во время операции изменения формы.

В каждом блоке важно отметить, что две верхние ветви отвечают за выделение определенного распределения внимания. Например, в модуле внимания к положению у нас есть распределение внимания (Ш * В) x (Ш * В), где элемент (i, j) сообщает нам, насколько положение i влияет на положение j .В блоке каналов у нас есть распределение внимания CxC, которое говорит нам, насколько один канал влияет на другой. В третьей ветви каждого модуля это конкретное распределение внимания умножается на преобразование входных данных, чтобы получить распределение внимания канала или позиции. Как и в предыдущей статье, распределение внимания затем умножается на входные данные для извлечения релевантной информации из входных данных с учетом многомасштабного контекста функции. Результаты обоих этих модулей затем поэлементно суммируются, чтобы получить окончательные характеристики самовнимания.Теперь давайте посмотрим, как выходные данные этих двух модулей используются в глобальной структуре.

Блок-схема модуля управляемого внимания с 2 этапами уточнения. Источник: Многоуровневое самостоятельное внимание для сегментации медицинских изображений

Направленное внимание строится из последовательности нескольких шагов уточнения для каждой шкалы (4 шкалы в предлагаемой архитектуре). Карта входных характеристик подается в модуль вывода положения и канала, который выводит единую карту характеристик. Он также проходит через автоэнкодер, который производит реконструированную версию входных данных.В каждом блоке карта внимания создается путем умножения этих двух выходных данных. Эта карта внимания затем умножается на многомасштабную карту функций, созданную ранее. Выходные данные, таким образом, представляют, на каких частях многомасштабной системы нам следует сосредоточиться, учитывая конкретную шкалу, над которой мы работаем. Затем вы можете получить последовательность таких модулей управляемого внимания, объединив выходные данные одного блока с многомасштабной картой внимания и передав их в качестве входных данных для следующего блока.

Здесь необходимы две дополнительные потери, чтобы гарантировать правильную работу шагов уточнения:

  • стандартная потеря восстановления, чтобы убедиться, что автокодер правильно реконструирует входную карту признаков
  • управляемую потерю, которая пытается минимизировать расстояние между два последующих скрытых представления ввода

Каждый признак внимания затем пропускается через блок свертки для предсказания маски. Для получения окончательного прогноза берется среднее значение из четырех масок, что можно рассматривать как своего рода ансамбль модели для различных масштабов функций.

2.2. Почему это работает

Поскольку эта архитектура намного сложнее предыдущей, может быть трудно понять, что происходит за модулями внимания. Вот как я понимаю вклад различных блоков.

Модуль внимания к положению пытается указать, на каком положении конкретных масштабных элементов следует сфокусироваться, на основе многомасштабного представления входного изображения. Модуль внимания к каналу делает то же самое, указывая, сколько внимания следует уделять какому каналу.Конкретные операции, используемые в любом блоке, придают большее значение каналу или информации о положении в распределении внимания. Объединение обоих модулей дает нам карту внимания, дающую оценку каждой паре позиция-канал, то есть каждому элементу карты функций.

Автоэнкодер используется, чтобы убедиться, что скрытое представление карты объектов не полностью изменилось с одного шага на другой. Поскольку скрытое пространство меньше размерности, будет извлечена только ключевая информация.Мы не хотим, чтобы эта информация менялась от одного шага уточнения к другому, мы хотим внести лишь небольшие изменения. Их не будет видно в скрытом представлении.

Использование последовательности модулей управляемого внимания позволяет уточнить окончательную карту внимания и постепенно избавиться от шума и придать больший вес действительно важным областям.

Объединение нескольких таких сетей с несколькими масштабами позволяет сети иметь видение как глобальных, так и локальных функций.Затем эти объекты объединяются в многомасштабную карту объектов. Обращение внимания на многомасштабные карты функций вместе с каждым конкретным масштабом позволяет лучше понять, какие функции приносят большую ценность конечному результату.

2.3. Краткая реализация

Краткая реализация модуля позиционного внимания, модуля внимания канала и одного блока управляемого внимания.

Итак, что можно вынести из этих статей? Внимание можно рассматривать как механизм, который помогает указать на сети, которые извлекают функции, на которых нужно сосредоточиться, в зависимости от контекста.

В UNet это означает, каким признакам, извлеченным во время пути сжатия, мы должны уделять больше внимания, учитывая особенности, извлеченные во время пути расширения. Это помогает придать больше смысла пропуску соединений, то есть передавать релевантную информацию, а не каждую извлеченную функцию. Во второй статье мы расскажем, на каких многомасштабных функциях мы должны сосредоточиться, учитывая текущий масштаб, над которым мы работаем.

Общая идея может быть применена к широкому кругу проблем, и я думаю, что просмотр нескольких примеров может помочь лучше понять, как можно адаптировать внимание.

[1] O. Oktay, et al. «Внимание UNet: узнаем, где искать поджелудочную железу» (2018)
[2] А. Синха и Дж. Дольц. «Многоуровневое самостоятельное внимание для сегментации медицинских изображений» (2020)

.

Композиционных сетей внимания для машинного мышления

Как создать нейронную сеть, которая не просто обучается, но и думает? Несомненно, мы находимся в разгаре золотого века искусственного интеллекта, когда машины учатся водить машины, играть в видеоигры и отвечать на вопросы, но более внимательное рассмотрение показывает, что современный ИИ, возможно, еще не так умен, как кажется. Нейронные сети страдают от основных недостатков: они полагаются на огромные объемы данных для обучения, предназначены только для конкретных задач и не могут хорошо обобщаться даже при малейших изменениях в настройках.В отличие от искусственной системы, ребенок может научиться играть в типичную для iPhone игру за пару минут. В отличие от автоматического голосового помощника, человек не запутается, когда ему задают новый вопрос, даже если он раньше не слышал подобного.

Хотя текущие модели искусственного интеллекта удивительно эффективны в изучении прямых сопоставлений между входами и выходами, они не демонстрируют последовательного и прозрачного «мыслительного процесса», который привел бы к их прогнозам.Хотя они отлично справляются с интуитивно понятными задачами и реактивным принятием решений, они ограничены в своей способности явно объединять фрагменты информации рациональным образом, чтобы прийти к новым выводам. Чего до сих пор не хватает систем глубокого обучения, так это и .

В качестве примера предположим, что вас спросили следующее: «Из чего состоит желтый предмет справа от маленького куба перед зеленым предметом?». Как бы вы подошли к такому вопросу? Что ж, есть несколько стратегий для этого, но ясно, что вопрос должен быть решен в шагах — переход от одного объекта к другому, итеративно продвигаясь к окончательному решению.

Эта форма структурированного многоэтапного мышления жизненно важна для решения любых задач и обычно используется во всех аспектах нашей жизни. Действительно, способность решать сложные задачи — одна из отличительных черт человеческого интеллекта. Теории когнитивного развития предполагают, что детский интеллект проходит несколько стадий: начиная с интуитивного мышления, основанного на рефлексах в раннем младенчестве, но затем с течением времени переходя к более организованному и логическому планированию и рассуждению.В отличие от нынешних систем искусственного интеллекта, которые в основном преуспевают в имитации, дети учатся связывать причины и следствия и строить абстрактные и символические ментальные представления мира, которые позволяют им рассуждать структурированным и убедительным образом.

Что нужно, чтобы построить искусственную модель, демонстрирующую столь последовательные рассуждения? Как мы можем сделать нейронные сети более способными выполнять задачи, требующие такого рода более медленного и более осознанного мышления? Традиционно концепция рассуждений связана с классическими идеями из областей логики и философии, определяемыми как формальный процесс перехода от известных утверждений к новым выводам.Однако в более широком смысле это также можно рассматривать как любой способ, которым мышление движется от одной идеи к другой. И действительно, когда мы разбираемся в окружающем мире, делаем новые выводы на основе данной информации или составляем какой-то многоэтапный план для достижения цели, мы не полагаемся на строгое доказательство теорем для этого. Если мы заинтересованы в создании нейронных сетей, которые могут делать то же самое, поэтому может быть более многообещающим построить их таким образом, чтобы стимулировать их к органическому приобретению способностей к рассуждению, через взаимодействие с данными — с нуля.

Для достижения этой цели в нашей недавней статье представлена ​​сеть MAC , сквозная дифференцируемая нейронная сеть, структурированная для выполнения последовательных конкретных рассуждений. Наша сеть решает проблемы с помощью , разбивая их на серию явных шагов рассуждений, каждый из которых выполняется ячейкой MAC . Ячейка MAC (обозначающая память, внимание и состав) — это повторяющаяся ячейка, похожая на GRU или LSTM. Однако, в отличие от этих классических архитектур, он имеет два скрытых состояния — управление и память, а не только одно:

  • В состоянии управления хранится идентификатор операции обоснования, которую следует выполнить.Например, найти зеленый блок, посмотреть налево на текущий объект или выполнить подсчет или некоторую логическую операцию.
  • Состояние памяти содержит промежуточный результат, который до сих пор был вычислен в процессе повторяющихся рассуждений. Он итеративно объединяет информацию из некоторого источника знаний, такого как изображение, отражая результат, полученный путем выполнения ряда логических операций до этого момента в процессе.

Разделение управления и памяти следует давней традиции, распространенной как в компьютерных архитектурах, так и в разработке программного обеспечения.В самых общих чертах, обычный компьютер работает, последовательно выполняя последовательность инструкций: (1) Сначала контроллер выбирает и декодирует инструкцию. (2) Затем информация извлекается из памяти в соответствии с текущей инструкцией. Наконец, (3) инструкция выполняется с учетом полученной информации, и цикл повторяется.

Это полезная абстракция, потому что в отличие от нейронных сетей черного ящика, которые учатся аппроксимировать прямые преобразования между входами и выходами, здесь у нас есть универсальный дизайн, который более четко выделяет сам процесс вычислений , а не только его конечный результат.Если мы построим нейронную сеть на основе этого шаблона проектирования, явно структурируя ее, как маленький компьютер, она будет служить в качестве априорной точки, которая может направлять сеть для решения проблем, разбивая их на этапы, обеспечивая лучшее понимание внутренних вычислений, которые сеть претерпевает свои прогнозы.

Это наблюдение мотивировало нас при разработке ячейки MAC. Он имеет явный блок управления, блок чтения и блок записи, и, как и ЦП, он работает циклически, периодически.Рассматривая вопрос , блок управления вычисляет на каждом этапе операцию рассуждения , выборочно обращаясь к некоторым вопросительным словам, и сохраняет это в состоянии управления MAC. Например, операцией рассуждения может быть «синяя вещь», чтобы указать, что ячейка должна найти синий объект, или слова «сколько», чтобы указать, что ячейка должна выполнить подсчет. Формально операция представлена ​​вычислением распределения внимания по вопросу — распределения вероятностей по словам, которое выражает степень, с которой модель рассматривает каждое из них.

Затем выполняется операция рассуждения: блок чтения извлекает релевантную информацию из некоторого источника знаний, в нашем случае изображения, выборочно фокусируясь на некоторых из его областей. Здесь снова мы используем распределение внимания по базе знаний для представления извлеченной информации . После этого, , , блок записи объединяет вместе новую информацию, которая была только что извлечена с состоянием памяти из предыдущего шага, который сохраняет предыдущий промежуточный результат.Результатом этой комбинации является новое состояние памяти — результат, полученный при выполнении текущей операции рассуждений, продвигающий нас еще на один шаг к окончательному ответу.

Давайте рассмотрим пример модели в действии. Снова рассмотрим вопрос, представленный выше: «Из чего состоит желтый предмет справа от маленького куба перед зеленым предметом?». Как мы уже упоминали, хорошей стратегией для решения такого вопроса является поэтапное вычисление ответа: сначала посмотрите на зеленый куб в середине изображения, затем найдите фиолетовый куб перед ним и, наконец, найдите желтый цилиндр. , и отвечая «резина».Обратите внимание, что нет прямых ссылок ни на фиолетовый куб, ни на цилиндр в вопросе, что означает, что для идентификации соответствующих объектов мы должны выполнить правильное рассуждение, транзитивно поиск объекта на основе по его отношению к тому, что мы нашли раньше. Было бы неплохо, если бы нейронная сеть могла научиться этому, возвращая не только ответ на вопрос, но и процесс вычисления, который к нему приводит. MAC может это сделать:

  1. Как видно на рисунке, модель сначала обращается к «зеленому объекту», сохраняя фразу в состоянии управления c 1 и соответствующий фрагмент изображения блока в состоянии памяти m 1 .
  2. Затем MAC обращается к «маленькому кубу впереди», сохраняя эту операцию в c 2 . Теперь мы переходим к приятной части: рассматривая и , предыдущий промежуточный результат m 1 , который указывает на зеленый куб, и текущую операцию рассуждений c 2 , которая указывает, что мы должны искать маленький куб впереди MAC «понимает» (после достаточного обучения), что он должен искать маленький куб перед зеленым объектом, успешно находя фиолетовый куб и сохраняя его в m 2 .Обратите внимание, как модель не сбивает с толку другие маленькие кубики на картинке — она ​​ищет именно тот, который находится перед зеленым кубом, среди всех других отвлекающих факторов.
  3. Тот же случай повторяется на следующей итерации, когда модель объединяет визуальную информацию о фиолетовом кубе с лингвистической информацией о «желтом, который находится справа» от него, правильно размещая желтый цилиндр среди других желтых объектов и давая правильный ответ: « каучук ».

Как видно из следующих примеров, навыки рассуждения MAC не ограничиваются только отслеживанием транзитивных отношений между объектами. Карты внимания над вопросом и изображением показывают, как модель последовательно рассуждает по вопросам, включающим подсчет, сравнения и логические операции:

Мы провели множество экспериментов для измерения производительности MAC для задачи CLEVR и связанных с ней наборов данных. Одним из самых захватывающих результатов, которых мы достигли, была способность MAC к учиться намного быстрее и обобщать значительно меньшее количество данных , чем другие недавно предложенные архитектуры.В частности, при воздействии всего лишь 10% обучающего набора CLEVR наша модель по-прежнему отвечала на вопросы с высокой точностью 86%, в то время как альтернативные подходы едва превышали базовый уровень (а именно, в 50-е годы) при обучении с тем же настройки. Смотрите дальнейшие результаты в нашей статье!

Ключевым моментом нашего подхода является то, что мы не полагаемся на какой-либо строгий контроль в отношении процессов рассуждения, которые необходимы для ответа на вопросы. Напротив, MAC может вывести самостоятельно.Как мы видели выше, его компьютерная структура помогает ему в этом, побуждая модель решать вопросы путем прохождения последовательной последовательности алгоритмических шагов: MAC-сеть составляет вместе серию « инструкций », каждый указывает на несколько вопросительных слов. Он имеет рекуррентную структуру памяти, с которой ячейки взаимодействуют при выполнении каждой инструкции, адаптируя свое поведение для поддержки различных операций, сохраняя при этом одну архитектуру общего назначения .Наконец, он использует внимание для представления как логических операций, так и их результатов, что приводит к повторяющимся состояниям, которые, в отличие от скрытых состояний LSTM и RNN, имеют более четкую интерпретацию. В целом, мы получаем модель, которая использует M emory, A и C комбинацию для поддержки прозрачного многоэтапного рассуждения.


Мы рады изучить нашу модель для других задач и областей, таких как текстовое мышление, понимание прочитанного и VQA в реальном времени, и будем держать вас в курсе по мере достижения новых результатов.Спасибо за чтение! 🙂

— Дрю Хадсон

— Крис Мэннинг

________________________________________

шт. Вот еще несколько примеров прогнозов модели. Посмотрите, как модель правильно справляется с вопросами, касающимися препятствий, уникальности объекта, относительных расстояний, превосходной степени, разнообразного словарного запаса.

Q: Какова форма большого предмета, большей частью закрытого металлическим кубом? A: сфера ✓

Q: Какого цвета объект другого размера? A: фиолетовый ✓

Q: Шарик какого цвета находится рядом с маленьким фиолетовым цилиндром? A: серый ✓

Q: Какой цветной блок самый дальний передний? A: фиолетовый ✓

Q: Есть предметы золотые? A: да ✓

Q: Какого цвета металлический цилиндр перед серебряным цилиндром? A: голубой ✓

Q: Из чего сделан объект, скрывающийся за зеленым кубом? A: резина ✓

Q: Какого цвета мяч, который находится дальше всего? A: синий ✓

Q: Сколько там матовых кубиков? А: 2 ✓

Q: Сколько сфер изображено? А: 4 ✓

Q: Сколько квадратных объектов на картинке? А: 4 ✓

Q: Какой объект находится справа? A: куб ✓

Q: Желтые блоки одинаковы? A: нет ✓

Q: Какой формы самый маленький объект на этом изображении? A: сфера ✓

Q: Какой объект похож на карамель? A: куб ✓

Q: Может ли мяч оставаться один на другом? A: да (нет) ✗

Q: Какого цвета центральный объект? A: синий ✓

Q: Сколько других объектов такого же размера, как синий шар? А: 7 ✓

Q: Сколько мелких предметов из резины? А: 2 ✓

Q: Какого цвета самый большой куб? A: желтый ✓

Q: Какой формы больше всего блестящих предметов? A: сфера ✓

Q: Из чего сделан желтовато-коричневый предмет? A: резина ✓

Q: Половина предметов показана зеленым? A: да (нет) ✗

Q: Какого цвета объект самый большой? A: синий ✓

Q: Какая форма отличается по цвету от других? A: цилиндр ✓

Подробности и примеры вы можете найти в нашей статье!

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.