Зрительное внимание: Зрительное внимание

Картотека: Игры и упражнения на развитие зрительного внимания у детей

Внимание это ℹ️ определение в психологии, функции, особенности и условия возникновения, основные свойства произвольного, непроизвольного и послепроизвольного, способы развития

Сфера внимания

Концентрация сознания не является всеобъемлющей. В сферу сосредоточения сознания попадают лишь те объекты, изучение которых обусловлено какой-либо необходимостью. Это могут быть следующие обстоятельства:

• социальная необходимость;
• субъективный интерес человека, являющийся следствием его наклонностей или сферы деятельности.

Сфера психической активности теснейшим образом взаимосвязана с повседневной деятельностью и обеспечивает определённые успехи в познании мира, учёбе, работе. От неё зависит степень обучаемости человека и даже его способность к коммуникации с другими людьми и бесконфликтному общению.

Этот психологический процесс играет важнейшую роль и в процессе запоминания, и при воспроизведении из памяти зафиксированных ранее образов.

Разновидности (классификация видов внимания)

В результате изучения психологических процессов было выделено несколько разновидностей этого физиологического феномена. Каждый из них имеет определённые особенности.

Виды внимания в психологии различают следующие:

• непроизвольное;
• произвольное;
• послепроизвольное.

Непроизвольный вид

К его особенностям относится отсутствие при выборе объекта концентрации сознательного выбора человека. Такое становится возможным в случае довольно сильного раздражителя, вынуждающего отвлечься от выбранных повседневных видов деятельности. Примерами объектов непроизвольного сосредоточения могут быть:

• неожиданный шум;
• новый человек в коллективе;
• яркий движущийся предмет;
• любое необычное для текущего времени и места явление.

Объекты, привлекающие непроизвольное внимание, отвлекают от повседневной деятельности, вызывают яркий эмоциональный отклик, могут затруднять выполнение текущих задач, принятие решений. Раздражение высокой интенсивности может надолго снизить способность к сосредоточению (например, нечто, вызвавшее сильный стресс, испуг). Управлять непроизвольной концентрацией довольно сложно, поскольку она бывает весьма тесно связана с подсознательными внутренними установками.

Такая разновидность внимания превалирует, как правило, у детей дошкольного и младшего школьного возраста. С этим связаны особенности подачи информации в дошкольных учреждениях и начальной школе — в виде ярких образов, вызывающих интерес у детей. Подобный стиль подачи материала способствует более быстрому и лёгкому усвоению информации детьми дошкольного возраста, а также создаёт основу для развития у них фантазии, творческого потенциала за счёт прочных связей с эмоциональной сферой.

Произвольная разновидность

Основная характеристика этого психического процесса — сознательное сосредоточение на объекте концентрации. Главное условие формирования произвольного внимания — это наличие мотивации. То есть человек должен понимать важность концентрации сосредоточения на определённом объекте. Для сознательной концентрации на определённой задаче необходимо волевое усилие, напряжение психической активности. Ведь человек должен сосредоточиться на определённом объекте или задаче, даже если суть этого явления ему неинтересна (примером может служить необходимость подготовки к экзамену в конце семестра).

Неотъемлемыми качествами произвольного сосредоточения сознания являются устойчивость и усидчивость.

Продолжительная концентрация произвольного внимания чревата развитием состояния усталости и даже сильного переутомления. Именно с этим связаны рекомендации делать регулярные перерывы при напряжённой интеллектуальной работе, выходя на свежий воздух или выполняя несложные физические упражнения.

Читать книги во время таких перерывов не рекомендуется, поскольку, благодаря переключению фокуса внимания с одного потока информации на другой, мозг не успеет отдохнуть.

Послепроизвольный тип

Для этой разновидности характерна высокая мотивация достижения цели. От произвольного сосредоточения она отличается тем, что здесь преобладает внутренняя мотивация. Поэтому для послепроизвольного внимания характерно отсутствие напряжения выполняющего задачу человека.

Именно эта разновидность внимания даёт значительные результаты, является высокопродуктивной.

Свойства внимания

Каждое из качеств преследует свои цели. Это делает возможным выполнение самых разнообразных задач. Характеристики внимания весьма тесно взаимосвязаны с составляющими личности:

• Концентрация — намеренная сосредоточенность на выполняемой задаче или заданном объекте. Эффективно фокусироваться на определённом объекте человек способен на протяжении 30−40 минут.
• Объём. Здесь подразумевается количество задач или объектов, которые человек может держать в сфере устойчивого сосредоточения.
• Устойчивость — это способность на протяжении большого периода времени концентрироваться на одном объекте или задаче, не переключаясь на другие раздражители. Если человек склонён отвлекаться на многочисленные внешние раздражители — это признак лабильности (одного из нарушений) внимания.
• Переключаемость. Это сознательное, произвольное перенаправление фокуса внимания. Как правило, это свойство обусловлено внешними обстоятельствами. Если переключение внимания происходит под влиянием незначительных изменений обстановки и возникает непреднамеренно, речь идёт о нарушении, которое называется отвлекаемость. Зачастую переключаемость внимания находится в зависимости от сосредоточенности: при высокой степени концентрация внимания переключить его с одного объекта на другой достаточно тяжело. Переключаемость является необходимым параметром, поскольку именно она даёт возможность отдыха при переходе с одного вида деятельности на другой.
• Распределение. Это свойство характеризует способность к сосредоточению сразу на нескольких объектах или задачах, приблизительно равнозначных по степени важности. Необходимость распределения внимания, как правило, влечёт за собой быстрое возникновение состояния усталости.

Методики развития внимания

Способность к сосредоточению не является незыблемой, неизменной величиной. Его можно усилить, развить, натренировать при помощи разработанных специально для этой цели упражнений.

На сегодняшний день существуют различные методики для совершенствования способности этого физиологического механизма:

• развитие концентрации;
• развитие зрительного сосредоточения;
• развитие слухового внимания.

Тренинг на концентрацию

Выбрав на своё усмотрение произвольный объект для наблюдения, рекомендуется сконцентрировать на нём внимание на протяжении определённого промежутка времени, длительность которого в дальнейшем следует постепенно увеличивать. Чем проще для восприятия будет выбранный предмет, тем легче будет справиться с поставленной задачей — это важно для начала тренировок, когда ещё нет привычки концентрироваться на объекте.

Примером может служить концентрация на определённой книге, размышления о том, кем она была написана и о чём, о действующих лицах и сюжете, о том, из какой бумаги она сделана, какие деревья были задействованы в процессе производства, какой она имеет цвет, форму, толщину, формат. Это упражнение эффективно для проработки фокуса и увеличения длительности сосредоточения на одном объекте.

Развивая полученный навык концентрации, можно тренироваться держать в сфере внимания 2, а позже — и больше предметов. В этом случае способность удерживать в памяти все замеченные качества всех объектов будет показателем тренированности.

Модификацией этого упражнения будет удержание в памяти нескольких предметов с переключением внимания с одного на другой и запоминанием ключевых свойств каждого из них.

Зрительное внимание

Такое упражнение расширяет возможности сосредоточения на предмете. Кроме того, развивает способность замечать неочевидные с первого взгляда особенности — наблюдательность. Например, рассматривая в течение 3—5 минут определённый объект, рекомендуется отмечать все его свойства и качества:

• цвет;
• форму;
• величину;
• высоту;
• материал.

Для удобства можно кратко записывать характеристики изучаемого объекта.

Упражнение заключается в выявлении новых подробностей и мельчайших деталей при более детальном изучении объекта. При правильных занятиях, с каждым новым выполнением упражнения список замеченных особенностей объекта будет всё длиннее.

Существует теория, что такой способ развить внимательность при систематическом подходе срабатывает в любом возрасте, в любой период жизни и при любом роде занятий. Главное условие успеха, как и при любых тренировках, — это систематическое повторение упражнений.

Слуховое сосредоточение

Для тренировки этого типа внимательности рекомендуется концентрация на звуках. Например, при звучании человеческой речи подразумевается концентрация на звучащем голосе:

• анализ скорости речи;
• степень эмоциональности;
• степень полезности излагаемой информации для конкретного индивида.

При развитой слуховой концентрации анализ тембра голоса и темпа речи не мешают восприятию смысла сказанного.

Управление сосредоточением сознания

С необходимостью такого навыка сталкиваются многие люди. Этот навык помогает полностью сконцентрироваться на работе, игнорируя все внешние раздражители и замечая только ту информацию извне, которая действительно важна.

Достичь мастерства в управлении концентрацией сознания, умении осознанно направлять его поток на тот или иной объект помогут упражнения для развития зрительного и слухового внимания и его концентрации.

Функции внимания

Сравнительную характеристику функций и их значение можно представить в виде таблицы:

Недостаточность той или иной функции чревато формированием неустойчивости, рассеянности (человек создаёт впечатление рассеянного, невнимательного, плохо усваивающего материал). На работе такой дефицит функций сказывается отрицательно: удлиняется время выполнения каждой отдельно взятой задачи, результатами чего являются повышенная утомляемость, недостаточная точность и пониженная производительность.

Консультация (средняя, старшая группа): Консультация для родителей «Развитие зрительного внимания у дошкольников»

Консультация для родителей

«Развитие зрительного внимания у дошкольников»

Конечно же, каждый родитель хочет, чтобы их ребенок успешно учился. Многие родители считают, что если ребенок умеет считать и писать, значит, он подготовлен к школе. Но бывает, что дети имеющие нарушение интеллекта в дошкольном возрасте знают цифры и буквы, но не могут читать и отсчитывать нужное количество предметов, так как у детей не сформировано мышление. Они не умеют строить умозаключения, делать анализ, выполнять многоступенчатые инструкции, их внимание рассеяно, ребята не могут самостоятельно сосредоточиться на выполнении задания, им необходим контроль, многократные повторения и помощь взрослого. У ребят не сформированы психические функции, то есть страдает восприятие, внимание, память и мышление.

Следовательно, ребенка надо развивать и учить. Но дети не любят заниматься, а любят играть. Значит, развивать все психические функции, в том числе зрительное внимание необходимо через игру.

В психологии игра рассматривается как ведущая развивающаяся деятельность в дошкольном возрасте. Игре принадлежит огромная роль в развитии всех психических процессов.

 Но стоит заметить, что нет таких игр, которые бы развивали только память, только внимание, только мышление или восприятие. Любая игра развивает сразу несколько психических функций.

Возьмем игру на зрительное внимание. Вам необходимо найти одинаковые предметы. Какие психические функции у вас при этом работают?

Вывод. Вы наверное заметили, что работало восприятие, мышление, так как мы сравнивали предметы между собой, а также память, потом чтобы исключить не нужные предмет мы на него смотрим и запоминаем, а потом ищем.

Следовательно, мы развиваемся всесторонне, и все эти процессы взаимосвязаны между собой.

Итак, давайте рассмотрим, что же такое внимание.

Внимание — это процесс, при котором происходит отбор нужной информации и неприятие лишней. И если у малышей его как такового ещё нет (по крайней мере, оно очень незначительное), то развитие внимания у детей 3-4 лет, а уж тем более в 5 лет идёт практически семимильными шагами.

Внимание ребенка – это индикатор интересов ребенка. Внимание ребенка может привлечь только то, что ему интересно. Поэтому если вы хотите, чтобы ваш ребенок был внимательным, играйте с ним и в процессе игры, он усвоит все, что вы хотите ему донести.

Ребенок познает мир при помощи своих анализаторов – слух, зрение, обоняние, осязание и тактильные ощущения.

Мы знаем, что до 70 процентов информации об окружающем мире мы получаем благодаря зрению. Поэтому информация, полученная с помощью зрения, привлекает больше внимания.

Предлагаем вам игры для развития зрительного внимания для детей 3-5 лет.

 Такие игровые занятия развлекут кроху, а попутно научат обращать внимание на что-то интересное и новое вокруг, что может пригодиться в дальнейшем.

Главным же условием работы является сохранение дружелюбной эмоциональной атмосферы. Все упражнения выполняются в игровой форме.

Нужно хвалить ребёнка за достигнутые результаты. Похвала послужит толчком к его дальнейшим занятиям.

Родителям надо помнить, что заниматься с ребёнком 2-3 раза в неделю не достаточно. Нужно набраться терпения и уделить этим занятиям столько времени, сколько потребуется ребёнку для улучшения его результатов. Лучше всего заниматься ежедневно по 15-20 минут. Главным достижением этих занятий будет формирование у ребёнка интереса к развитию самого себя.

Методики развития зрительного внимания

1. Посмотри на меня

Интересная и весёлая игра на развитие внимания. Малыш должен внимательно посмотреть на маму 20-30 секунд, отвернуться и ответить на все мамины вопросы. Они могут быть самыми разными: «Какого цвета моя юбка?», «На мне висят бусы?», «Накрашены ли у меня губы?» Потом можно меняться ролями.

2. Игра «Исключение лишнего». Предлагается карточка с изображением 4-5 предметов, один из которых отличается от остальных. Необходимо его найти.

3. Игра «Разведчики». Ребенку предлагают рассмотреть достаточно сложную сюжетную картинку и запомнить все детали. Затем взрослый задает вопросы по этой картинке, ребенок отвечает на них.

4. Игра «Выкладывание узора из мозаики или из палочек». Ребенку предлагают выложить из мозаики (или палочек) по образцу букву, цифру, узор, силуэт и т. п.

5. Игра «Найди отличия». Предлагается карточка с изображением двух картинок, имеющих несколько различий. Необходимо как можно быстрее найти их.

6. Игра «Нанижи бусинки». Ребенку предлагают образец или схему нанизывания бус (например: -ОХОХОХО-, -ОООХХ- ХООО-, -ООХХОХОХХОО-, нитку или проволоку, бусинки. Ребенок собирает бусы.

7. Игра «Лабиринт». Пройти по лабиринту, прослеживая путь взглядом, пальцем или карандашом.

8. Игра «Дорисуй». Ребенку нужно назвать, что отсутствует в изображении предметов, и дорисовать их. Примеры: дом без окон, машина без колес, цветок без стебелька и т. п.

9. Игра «Найди одинаковое». Ребенку предлагают таблицу, где изображены знакомые предметы или геометрические фигуры. Нужно зачеркнуть, например, все елки или все квадраты.

10. Игра «Найди предмет по его тени».

11. Поиск одинаковых картинок

12. Игры на поиск картинки по образцу.

13. Игры «Лото» и «Домино».

14. Логические задания на поиск заданной последовательности.

15. Интересная прогулка

Когда гуляете, описывайте все мелкие детали, встречающиеся вам на пути. Например, какие ярко-зелёные листочки на деревьях, какой красивый манекен на витрине, как весело виляет хвостом собака. Больше разговаривайте с крохой.

16. Маленький сыщик

Мама (папа) в подробностях описывают ребёнку предмет, находящийся в комнате, но не называют его. Он должен сам отыскать его, угадать, о чём рассказывают. Начать нужно с общих черт, которые могут объединять загаданный предмет с другими. Потом постепенно сужать круг признаков. Чем раньше кроха угадает, тем лучше у него развивается внимание.

Подобного рода игры на развитие внимания позволят полноценно сформироваться данной психической функции. Это существенно облегчит жизнь малыша в дальнейшем, повысит его успехи в школьном обучении, придаст уверенности в собственных способностях.

Особенности развитие произвольного внимания, развитие слухового внимания

Поделиться статьёй:

Развитие произвольного внимания и что такое непроизвольное внимание?

Вниманием принято называть свойство человеческой психики избирательно воспринимать те или иные объекты. Внимание может быть непроизвольным или пассивным.

Оно возникает в том случае, когда человек воспринимает раздражитель более необычный, новый, яркий и значимый в сравнении с находящимися рядом. Так, внимание человека привлекает неожиданный громкий звук, яркий необычный наряд. Непроизвольное внимание либо быстро исчезает, либо переходит в произвольное – регулируемое волей человека.
Если непроизвольное внимание возникает само по себе и не требует волевого напряжения, то произвольное нуждается в волевой поддержке, которая может требовать от человека значительных усилий, которые могут утомить человека ещё больше, чем физические.

Работа над развитием произвольного внимания.
Развитие произвольного внимания – непременное условие успешной актёрской карьеры.
Существуют специальные способы развития слухового внимания, а также зрительного и моторно-двигательного.

Развитие слухового внимания

Развитие слухового внимания крайне важно для работы над дикцией и орфоэпией.

• Начинать следует с того, чтобы научиться слушать себя, контролируя собственное произношение, звучание своего голоса, свободу звукотечения.
• Хорошо развивает слуховое внимание привычка вслушиваться в звуки улицы, пытаясь определить, что там происходит: какая погода, какой транспорт проезжает, чьи голоса слышны, скольких людей; в звуки дома или квартиры: вода в трубах, голоса соседей за стеной; наконец, в звуки собственного тела (сердцебиение, дыхание, шорох одежды).
• Отличным упражнением, развивающим слуховое внимание, является опре

Консультация «Методики развития зрительного внимания и памяти у дошкольников»

Консультация для родителей и педагогов ДОУ

«Методики развития зрительного внимания и памяти

у дошкольников»

Конечно же, каждый родитель хочет, чтобы их ребенок успешно учился. Многие родители считают, что если ребенок умеет считать и писать, значит, он подготовлен к школе. Но многие дети, имеющие отклонения в развитии и страдающие аутизмом бегло читают и считают уже в 3 летнем возрасте. Бывает, что и дети имеющие нарушение интеллекта уже в дошкольном возрасте знают цифры и буквы, но не могут читать и отсчитывать нужное количество предметов, так как у детей не сформировано мышление. Они не умеют строить умозаключения, делать анализ, выполнять многоступенчатые инструкции, их внимание рассеяно, ребята не могут самостоятельно сосредоточиться на выполнении задания, им необходим контроль, многократные повторения и помощь взрослого. У ребят не сформированы психические функции, то есть страдает восприятие, внимание, память и мышление.

Следовательно, ребенка надо развивать и учить. Но дети, как правило, не любят заниматься, но они любят играть. Значит, развивать все психические функции, в том числе зрительное внимание и память необходимо через игру.

В психологии игра рассматривается как ведущая развивающаяся деятельность в дошкольном возрасте. Игре принадлежит огромная роль в развитии всех психических процессов, в том числе памяти и внимания. Она является эффективным средством формирования личности дошкольника, его морально-волевых качеств, в игре реализуется потребность детей воздействия на мир.

В связи с тем, что игровая деятельность является ведущей для детей дошкольного возраста, игра и игровые упражнения становятся наиболее эффективным методом развития психических процессов у дошкольников. Но стоит заметить, что нет таких игр, которые бы развивали только память, только внимание, только мышление или восприятие. Любая игра развивает сразу несколько психических функций.

Возьмем упражнения на зрительную память. Посмотрите внимательно на сюжетную картинку в течении 30 секунд и постарайтесь её запомнить.  А теперь вспомните, что было нарисовано, каким цветом и формой, где, что располагалось. Скажите, какие же функции работали у вас при выполнении данного упражнения?

Вывод. Чтобы запомнить, что нарисовано на картинке, вы на неё посмотрели, значит, работало ваше восприятие, вы сосредотачивали внимание, чтобы увить все детали картины, работало также и мышление, так как вы старались запомнить, что где расположено и какого это цвета размера или формы. Следовательно, развиваются сразу все функции, хотя это упражнение в первую очередь на тренировку памяти.

Возьмем игру на зрительное внимание. Вам необходимо найти одинаковые предметы. Какие психические функции у вас при этом работают?

Вывод. Вы наверное заметили, что работало восприятие, мышление, так как мы сравнивали предметы между собой, а также память, потом чтобы исключить не нужные предмет мы на него смотрим и запоминаем, а потом ищем.

Следовательно, мы развиваемся всесторонне, и все эти процессы взаимосвязаны между собой. Но бывает, что какие-то процессы работают значительно лучше других. Бывает так, что у ребенка отличная память, но страдает логическое мышление или внимание. Но если страдает память, мы не можем сказать, что у ребенка хорошее логическое мышление, так как прежде чем провести какой-то анализ, у нас должен быть запас знаний. В игре «Четвертый лишний» ребенок должен исключить неподходящий предмет. Значит, его память должна хранить какую-то классификацию, чтобы он смог отграничить одни предметы или картинки от других, то есть, это дикие животные, а это домашнее

Итак, давайте рассмотрим, что же такое память и внимание, раз их значение так велико в развитии ребенка.

Память – это психический процесс, который включает в себя процесс запоминания и хранения информации. Память дошкольников носит в основном непроизвольный характер. Детская память очень пластична. Дошкольный возраст характеризуется интенсивным развитием способности к запоминанию и воспроизведению. В дошкольный период память развивается очень интенсивно, поскольку дети начинают задавать множество вопросов и получают огромное количество информации. В этот период по скорости развития она опережает другие способности. Вот чем объясняется легкость, с которой 3-6 летние детишки запоминают стишки, сказки, считалки, загадки, а также все необычное и красочное.

Внимание — это процесс, при котором происходит отбор нужной информации и неприятие лишней. И если у малышей его как такового ещё нет (по крайней мере, оно очень незначительное), то развитие внимания у детей 3-4 лет, а уж тем более в 5 лет идёт практически семимильными шагами. И этому аспекту воспитания ребёнка необходимо уделять достаточно много времени.

У детей дошкольного возраста внимание направлено на их внутренний мир. Когда ваш ребенок вдруг останавливается и смотрит в одну точку, знайте, в этот момент его внутреннее внимание достигает наивысшей точки. Этот момент мы и принимаем за рассеянность.

Внимание ребенка – это индикатор интересов ребенка. Внимание ребенка может привлечь только то, что ему интересно. Поэтому ели вы хотите, чтобы ваш ребенок был внимательным, играйте с ним и в процессе игры, он усвоит все, что вы хотите ему донести.

Внимание и память ребенка – это два взаимосвязанных психических процесса, которые развиваются параллельно и являются условием развития друг друга.

Ребенок познает мир при помощи своих анализаторов – слух, зрение, обоняние, осязание и тактильные ощущения.

Мы знаем, что до 70 процентов информации об окружающем мире мы получаем благодаря зрению. Зрительные нервы в несколько раз толще слуховых. Поэтому информация, полученная с помощью зрения, наиболее запоминается и привлекает больше внимания.

Что же такое зрительная память и зрительное внимание.

Зрительная память – способность к запоминанию образов, которые мы видим, это могут быть игрушки, картинки, ролики, фотографии и.т.д. Как правило, увиденное запоминается лучше и надолго. Так же интересные картинки или игрушки сразу привлекают внимание ребенка, это и есть зрительное внимание. Зрительное внимание и зрительная память взаимосвязаны друг с другом и помогают друг другу.

Предлагаем вам игры для развития зрительного внимания и памяти для детей 3-5 лет. Игры на внимание и память также неразрывно связаны между собой, так как эти две высших психических функции взаимосвязаны. Такие игровые занятия развлекут кроху, а попутно научат обращать внимание на что-то интересное и новое вокруг, что может пригодиться в дальнейшем.

Главным же условием работы является сохранение дружелюбной эмоциональной атмосферы. Все упражнения выполняются в игровой форме. Если ребёнок хочет, чтобы родители тоже выполняли эти задания, родители должны быть к этому готовы. Взрослым это тоже не помешает, а ребёнок будет чувствовать себя гораздо увереннее, если будет выполнять задания не один.

Нужно хвалить ребёнка за достигнутые результаты. Похвала послужит толчком к его дальнейшим занятиям.

Родителям надо помнить, что заниматься с ребёнком 2-3 раза в неделю не достаточно. Нужно набраться терпения и уделить этим занятиям столько времени, сколько потребуется ребёнку для улучшения его результатов. Лучше всего заниматься ежедневно по 15-20 минут. Главным достижением этих занятий будет формирование у ребёнка интереса к развитию самого себя.

Методики развития зрительного внимания

1. Посмотри на меня

Интересная и весёлая игра на развитие внимания. Малыш должен внимательно посмотреть на маму 20-30 секунд, отвернуться и ответить на все мамины вопросы. Они могут быть самыми разными: «Какого цвета моя юбка?», «На мне висят бусы?», «Накрашены ли у меня губы?» Потом можно меняться ролями.

2. Игра «Исключение лишнего». Предлагается карточка с изображением 4-5 предметов, один из которых отличается от остальных. Необходимо его найти.

3. Игра «Разведчики». Ребенку предлагают рассмотреть достаточно сложную сюжетную картинку и запомнить все детали. Затем взрослый задает вопросы по этой картинке, ребенок отвечает на них.

4. Игра «Выкладывание узора из мозаики или из палочек». Ребенку предлагают выложить из мозаики (или палочек) по образцу букву, цифру, узор, силуэт и т. п.

5. Игра «Найди отличия». Предлагается карточка с изображением двух картинок, имеющих несколько различий. Необходимо как можно быстрее найти их.

6. Игра «Нанижи бусинки». Ребенку предлагают образец или схему нанизывания бус (например: -ОХОХОХО-, -ОООХХ- ХООО-, -ООХХОХОХХОО-), нитку или проволоку, бусинки. Ребенок собирает бусы.

7. Игра «Лабиринт». Пройти по лабиринту, прослеживая путь взглядом, пальцем или карандашом.

8. Игра «Дорисуй». Ребенку нужно назвать, что отсутствует в изображении предметов, и дорисовать их. Примеры: дом без окон, машина без колес, цветок без стебелька и т. п.

9. Игра «Найди одинаковое». Ребенку предлагают таблицу, где изображены знакомые предметы или геометрические фигуры. Нужно зачеркнуть, например, все елки или все квадраты.

10. Игра «Найди предмет по его тени».

11. Поиск одинаковых картинок

12. Игры на поиск картинки по образцу.

13. Игры «Лото» и «Домино».

14. Логические задания на поиск заданной последовательности.

15. Интересная прогулка

Когда гуляете, описывайте все мелкие детали, встречающиеся вам на пути. Например, какие ярко-зелёные листочки на деревьях, какой красивый манекен на витрине, как весело виляет хвостом собака. Больше разговаривайте с крохой.

16. Маленький сыщик

Мама (папа) в подробностях описывают ребёнку предмет, находящийся в комнате, но не называют его. Он должен сам отыскать его, угадать, о чём рассказывают. Начать нужно с общих черт, которые могут объединять загаданный предмет с другими. Потом постепенно сужать круг признаков. Чем раньше кроха угадает, тем лучше у него развивается внимание.

Есть дети — те, которым тяжело сосредоточиться, усидеть на месте, дослушать до конца, запомнить что-либо. Что же делать если трудно сконцентрироваться? Не спешите отчаиваться. Существует много игр, упражнений, которые помогут развить внимание. Попробуйте, начните, и результат не заставит се себя ждать!

Подобного рода игры на развитие внимания у детей 3-4 лет позволят полноценно сформироваться данной психической функции. Это существенно облегчит жизнь малыша в дальнейшем, повысит его успехи в школьном обучении, придаст уверенности в собственных способностях.

Методики развития зрительной памяти

1. Что изменилось? Разложите перед ребенком на столе или полу от 4 до 7 различных предметов (картинок). Дайте ребенку время запомнить, где что лежит. После этого попросите малыша отвернуться, а сами:

— уберите один предмет (картинку)

— либо замените его на др. предмет (картинку)

— как вариант: поменяйте две вещи местами

Попросите ребенка определить, что изменилось. 

2. «Найди сам». Для нее необходимо склеить 4 и 3 коробка из-под спичек, поставив их друг на друга так, чтобы получились 2 башенки. На первом этапе l игры в один из коробков кладут, например, пуговицу и коробок закрывают. Ребенку предлагают показать, куда положили пуговицу, в какую из башенок и в какое отделение. На втором, более сложном этапе, в разные отделения одной из башенок прячут уже 2 предмета. На третьем этапе предметы убирают в разные башенки, и ребенку нужно вспомнить, где что лежит. Открывать отделения башенки кроха может сразу после того, как предмет был спрятан (это развитие кратковременной зрительной памяти) или, к примеру, через полчаса, а для старшего дошкольного возраста — на следующий день (развитие долговременной зрительной памяти).

3. «Узнай предмет». Ребенку старшего дошкольного возраста завязывают глаза, и по очереди кладут в его вытянутую руку различные предметы. При этом их названия вслух не произносятся, малыш сам должен догадаться о том, что это за вещь. После того, как ряд предметов (3-10) будет обследован, ему предлагают назвать все эти вещи, причем, в той последовательности, в которой они вкладывались в руку. Сложность задания заключается в том, что малышу требуется выполнять 2 мыслительные операции — узнавание и запоминание. Взять до 10 предметов, игрушек. Желательно, чтобы были похожие игрушки. Рассмотреть, подержать. Затем ребенок закрывает глаза и ему в руки кладется один из предметов. Он должен его обследовать и после этого предмет возвращается к остальным. Открыв глаза ребенок должен найти предмет.

4. «Чудесный мешочек». В полотняный мешочек кладут предметы, обладающие разными свойствами: клубок ниток, игрушку, пуговицу, шарик, кубик, спичечный коробок. И малыш на ощупь должен определять один за другим предметы в мешочке. Желательно, чтобы он вслух описывал их свойства. Маленькие дети могут сами складывать предметы в мешочек для лучшего запоминания. Детям постарше дают уже наполненные мешочки.

5. «Чудесные пары». Необходимо подобрать 10 картинок, связанных между собой по смыслу: должно получиться 5 пар, например: еда-ложка, окно-дверь, лицо-нос, яблоко-банан, кошка-собака. Эти картинки показывают ребенку. Через некоторое время малышу показывают только первую картинку из пары, а вторую он должен вспомнить и назвать. Для тренировки долговременной памяти можно предложить ребенку вспомнить пары картинок через полчаса.

6. «Магазин» (для малышей, начиная с 3-х лет) нравится всем детям. Она также хорошо развивает память, если создает мотив, побуждающий запомнить и припомнить. Например, ребенок, выступающий в роли покупателя, должен пойти в «магазин» и «купить» заданный предмет.

7. «Нарисуй фигуру». Ребенку показывают 5 геометрических фигур, а потом просят его нарисовать на бумаге те, что он запомнил. Более сложный вариант — попросить юного художника воспроизвести фигуры, учитывая их размер и цвет.

8. Игра «Кто больше запомнит?» для 2-6 летних. Детям последовательно, одна за другой, показывают картинки с изображением различных предметов, которые они должны рассмотреть и запомнить, и просят назвать, кто что вспомнит. Выигрывает тот, кто назовет максимальное количество.

9. Игра «Угадай, что исчезло»

Для игры понадобятся 3-4 разные игрушки.

Выложите перед малышом игрушки, попросите его посмотреть внимательно и назвать, какие игрушки он видит. Затем попросите его отвepнуться: «Игрушки хотят поиграть с тобой в прятки, отвернись, пожалуйста». Когда ребёнок отвернется, надо убрать одну игрушку и попросить ребёнка угадать, какая игрушка спряталась.
Постепенно игру нужно усложнять. Когда ребёнок отворачивается, можно не только убирать, но и добавлять одну игрушку: «Ой, к нашим игрушкам приехал гость (гостья). Кто это?». Малыш должен угадать, какая новая игрушка появилась

10. Игра «Очередь»

Для игры понадобятся 3-4 разные игрушки, или карточки-картинки, или можно использовать любые другие предметы. Предложите ребенку поиграть в очередь к врачу, парикмахеру, в банк или еще куда-нибудь. Расставьте вместе с ребенком игрушки по порядку, как будто они сидят в очереди. Попросите ребёнка отвернуться и уберите какую-нибудь игрушку. Спросите ребёнка: «Кто убежал из очереди?». Ребёнок должен назвать исчезнувшую игрушку. Верните ее на место, затем снова попросите ребёнка отвернуться и поменяйте две игрушки местами. Спросите: «Кто перепутал очередь?».

11. Игра «Подбери пару по цвету»

Для игры понадобятся 5-6 предметов (например, кубики, шарики или детали мозаики) разного цвета и 5-6 ленточек или кусочков ткани таких же цветов в пару к каждому предмету. Можно использовать самые разные пары одинакового цвета. Например, вырезанные из картона круги и ниточки, подобранные к кругам по цвету. Разложите выбранные предметы и попросите ребенка подобрать к каждому из них подходящую по цвету ленту (к красному — красную, к жёлтому — жёлтую и так далее). Потом попросите ребенка отвернуться и переложите все пары неправильно. Ребенку надо найти все ошибки и исправить их. В эту игру можно играть с одним ребенком, а можно с группой детей. Дети делятся на команды, и устраивается соревнование, какая команда быстрее подберет пары.

12. Игра «Найди цвет» Для игры понадобится коробка цветных карандашей и лист белой бумаги. Чем старше ребёнок, тем большее количество карандашей должно быть в коробке. 3-х летнему ребёнку достаточно 4 цвета (красный желтый, зеленый, синий).
    Нарисуйте на листе бумаги небольшие фигурки (кружочки, квадратики, овалы, треугольники, колечки) в ряд каждым карандашом. Сколько карандашей в коробке, столько цветных фигурок должно получиться. Фигурки могут повторяться, главное, чтобы они были простыми и разных цветов. Если вы играете с 3-х летним малышом, ему достаточно 3 фигуры – круг квадрат, треугольник.

Покажите свой рисунок ребёнку, дайте ему коробку карандашей и попросите его нарисовать под каждой фигуркой точно такую же – такой же формы и цвета.

13. Игра с карточками

Для игры понадобятся 3-7 карточек с изображением разных животных или предметов.
Разложите перед ребёнком карточки и обсудите с ним все изображения. Пусть ребёнок назовет рисунок на каждой карточке, например: «Это ведерко», «Это слоник», «Это мячик», «Это собачка». Затем переверните карточки и спросите: «Где ведерко? Где Слоник? Где мячик? Где собачка?»
С трёхлетним малышом начинать играть надо с 3-х карточек и постепенно их увеличивать. Если играть в эту игру регулярно, к пяти годам ребёнок легко справится с семью карточками.

14. Игра «Прятки в шкафчике»

Для игры понадобятся пустые спичечные коробки, из которых склеивается шкафчик. Коробочки можно склеивать в разном порядке, с разным уровнем сложности. Самый простой шкафчик для трёхлетнего ребёнка: 3 склеенные коробки друг на друге. Самый сложный шкафчик для 5-ти летних детей: 3 коробки в высоту и 3 коробки в ширину.
Возьмите какой-нибудь маленький предмет, например пуговку, и на глазах у ребёнка положите его на любую полочку. Задвиньте её и повертите шкафчик, потом спросите: «На какой полке лежит пуговка?

КАРТОТЕКА

«Где спрятана игрушка?»

Цель: развивать зрительную память и внимание ребенка.

Оборудование: три склеенных между собой спичечных коробка.

Хорд игры: в один из коробков на глазах у ребенка следует положить какую-нибудь маленькую игрушку или предмет (шарик, солдатика, ластик, пуговицу, колечко от пирамидки и  др.). Затем ящички на некоторое время уберите. Попросите ребенка достать спрятанную игрушку.

Игру можно несколько усложнить:

а)  убрать ящички на более длительное время,

б) спрятать 2, а затем и 3 игрушки,

в) заменить игрушки.

«Запомни рисунки»

Цель: развивать зрительную память.

Ход игры: ребенку предлагают10 картинок, на каждой из которых изображено по одному предмету. Ребенок должен рассматривать эти предметы в течение 2 минут. Затем картинки уберите, а ребенка попросите назвать те картинки, которые ему удалось запомнить.

 Эту игру можно организовать и с несколькими детьми. И в парах. Выигрывает тот из ребят, кто запомнил больше предметов.

«Что изменилось?»

Цель: развивать зрительную память и внимание.

Вариант 1.

   Задание: попросите ребенка сначала внимательно посмотреть на картинку с изображением пяти знакомых предметов и назвать  их.

Затем эту картинку закройте, предложите другую, на следующей странице, и спросите. Нет ли на ней предметов, которые были на первой картинке? Каких предметов не стало? Какие предметы появились вновь?

Вариант 2.

Задание: попросите ребенка внимательно посмотреть на рисунок, на котором изображено 5 предметов. Затем рисунок закройте и предложите ребенку новый рисунок, на котором уже 7 предметов. Спросите его, нет ли здесь предметов, которые были на первой картинке? Какие предметы появились вновь?

«Какой игрушки не хватает?»

Цель: развивать зрительную память и внимание детей.

Ход игры: поставьте перед ребенком на 15-20 секунд 5 игрушек.

Затем попросите ребенка отвернуться и уберите одну игрушку. Спросите ребенка: «Какой игрушки не хватает?»

Игру можно усложнить:

1. увеличив количество игрушек,

2. ничего не убирая, только менять игрушки местами.

Игрушки для проведения игры могут быть следующие: заяц, попугай, медведь, крокодил, собака. Игра будет восприниматься ребенком как новая, если брать другой набор игрушек. Играть можно 2-3 раза в неделю.

«Разрезные картинки»

Цель: развивать зрительная память и  восприятие.

Для проведения игры следует использовать 2 картинки. Одна картинка целая, другая – разрезанная по линиям. Можно взять для игры иллюстрации к сказкам, календарики, открытки.

Задание: предложите ребенку собрать картинку, используя образец. Затем образец нужно убрать, а ребенка попросить собрать картинку по памяти.

«Запомни картинки»

Цель: развивать зрительную память и внимание.

Вариант 1.

Задание: предложите ребенку внимательно посмотреть в течение 30 секунд – 1 минуты (чем меньше возраст, тем больше времени дается) на картинку и постараться запомнить  детали картинки.

Затем переверните страницу; пусть ребенок посмотрит на второй рисунок и ответит, что изменилось?

Вариант 2.

Задание: предложите ребенку внимательно посмотреть на рисунок в течение 30 секунд – 1 минуты и постараться запомнить все детали рисунка. Затем переверните страницу и покажите ребенку второй рисунок. Пусть ребенок ответит, что изменилось?

«Рисуем по памяти узоры»

Цель: развивать зрительную память.

Ход игры: на листе бумаги нарисовать узор. Предложить ребенку в течение 1 минуты посмотреть на этот узор. Затем узор следует убрать, а ребенка попросить воспроизвести его по памяти. Во время этой игры развивается не только память, но и внимание, и мелкая моторика рук.

«Беспорядок в детской комнате».

Задание 1: попросите ребенка внимательно посмотреть на картинку и рассказать, что лежит неправильно.

Задание 2: предложите ребенку по памяти нарисовать картинку,  разложив   все на свои места.

«Что потерялось?»

Цель: развивать внимание и зрительную память.

Изображенные на рисунке игрушки живут дома у очень неряшливой и небрежной девочки. Все они имеют жалкий вид.

Задание: попросите ребенка внимательно посмотреть на картинки, а затем по памяти рассказать, что же случилось с игрушками?

Обсуждению рисунков следует уделять особое внимание, так как отдельные признаки предметов, на которые ребенок обращал внимание, позволяют формировать в его памяти образ предметов.  

«Найди такой же корабль»

Цель: развивать зрительную память и внимание.

Задание: предложить ребенку внимательно посмотреть на корабль в течение 5-10 секунд и запомнить его. Затем закройте корабль чистым листом бумаги и попросите ребенка найти такой же среди 7 кораблей.

«Бусы»

Цель: развивать зрительную память, восприятие, внимание.  

Задание: попросите ребенка внимательно посмотреть. Из каких геометрических фигур сделаны бусы, в какой последовательности они расположены, а затем нарисовать такие же бусы на листе бумаги.

«Нарисуй  по памяти картинку»

Цель: развивать зрительную память и внимание.

Задание: предложите ребенку нарисовать на листе бумаги картинку, которую в течение 5 секунд показывал взрослый.

«Расставь точки»

Цель: развивать зрительную память и внимание.

Ход игры: покажите ребенку в течение 2-3 секунд картинку, на которой в квадрате нарисованы точки. Затем закройте этот квадрат листом бумаги.

Задание: предложите ребенку расставить точки в пустом квадрате так же, как они расставлены в первом.

«Опиши предмет и его образ»

Цель: развивать образную произвольную память.

Ход игры: игра проводится с группой детей. Детям раздаются кукурузные хлопья (или мелкое печенье). При этом хлопья (или печенье) должны отличаться по форме. Каждый ребенок должен внимательно рассмотреть свой портрет, каждую его деталь. Попросите детей рассказать о своем предмете, на что он похож, как выглядит, даже, если   возможно, дать ему название. Дайте установку на запоминание своего предмета. Потом хлопья или печенье собираются. Каждый ребенок должен найти свой предмет, описать его образ.

Эту игру можно проводить с мелкими камушками.

Следует отметить детей, которые правильно нашли свои предметы [33].

«Нарисуй фигуру»

Ребенку показывают 4-6 геометрических фигур, а потом просят его нарисовать на бумаге то, что он запомнил. Более сложный вариант – попросить юного художника воспроизвести фигуры, учитывая их размер и цвет.

«Найди сам»

 (на развитие зрительной памяти для детей 3-6 лет)

Склеить 4 и 3 спичечных коробка, поставив их друг на друга так, чтобы получилось 2 башенки.

1 этап. В один из коробков кладут, например, пуговицу и  закрывают. Ребенку предлагают показать. Куда положили пуговицу, в какую из башенок и в какое отделение.

2 этап. В разные отделения одной из башенок  прячут уже 2 предмета.

3 этап. Предметы убирают в разные башенки, и ребенку нужно вспомнить, где что лежит. Открывать отделения ребенок может сразу после того, как предмет был спрятан (это развитие кратковременной зрительной памяти), или, к примеру, через полчаса, а для старшего дошкольного возраста – на следующий день (развитие долговременной зрительной памяти).  

«Шапка – невидимка»

Цель: развития зрительной памяти.

 Ход игры: в течение 3 – 5 секунд рассмотреть предметы, находящиеся на столе (3-5предметов), затем накрыть их шапкой и предложить ребенку назвать, что спряталось под шапкой — невидимкой. Начинать знакомство с игрой с небольшого количества предметов, постепенно увеличивая по степени развития памяти.

«Повтори узор»

Цель: развитие зрительной памяти.

Ход игры: посмотреть на предложенный выложенный (нарисованный) из геометрических фигур узор, запомнить его и самостоятельно выложить из таких же геометрических фигур (блоки Дьенеша).

Упражнения для развития зрительной памяти для детей 5-7 лет

— «На каких картинках предметы расположены  одинаково?»

— «В каждом ряду найди лишний предмет»

— «Найди и дорисуй картинку, в которой чего-то не хватает»

— «В данной таблице закрась все круги зеленым карандашом, все треугольники – синим карандашом»

— «Нарисуй в аквариуме слева столько же рыбок, сколько их в аквариуме справа»

— «Найди 10 отличий»

-«Соедини деревья одинаковые по высоте»

-«Посмотри на рисунки в рамке и найди их на картинке»

— «Раскрась на картинке всех зверей и птиц»

— «Найди такого же зайку, который нарисован слева (прикрыть картинку ладошкой)

— «Найди все предметы, которые могут летать,… плавать»

— «Найди все легкие предметы»

— «Найди все предметы, необходимые повару; строителю»

— «Назови все нарисованные предметы. Повтори все, что нарисовано».

Развитие внимания у детей дошкольного возраста: особенности, игры и упражнения

Содержание статьи

Один из вопросов, который волнует многих родителей, – какие упражнения помогут развитию внимания у детей. Можно заметить, что малыши редко бывают сосредоточены и сконцентрированы, им порой нелегко заниматься чем-то одним, а меж тем внимание необходимо не только ради успехов в учебе или игре, но и для собственной безопасности.

Что такое внимание?

Внимание представляет собой определенный психологический процесс, способность человека концентрироваться на необходимом действии. От того, насколько хорошо оно развито, во многом зависит успех ребенка в школе, поэтому очень важно приступить к работе в дошкольном возрасте, создавать условия для того, чтобы непроизвольное внимание переросло в произвольное, волевое умение сосредотачиваться. И лучшее, что могут сделать родители, – развивать умение концентрироваться при помощи игры.

Можно выделить следующие характеристики данного процесса.

• Объем. То есть количество информации, которое ребенок может удержать в своем сознании.
• Сосредоточенность. Умение ребенка сконцентрироваться на чем-то определенном.
• Устойчивость. Временной промежуток, в течение которого удается сохранять сосредоточенность.
• Распределение. Способность разделять внимание на несколько одновременно протекающих процессов.
• Переключаемость. Возможность быстро переводить сосредоточенность с одного действия на другое.

Задача родителей – заниматься с детьми настолько продуктивно, чтобы у них сформировались и развивались все эти характеристики.

Внимание представляет собой один из процессов когнитивной, то есть познавательной, сферы человека – наравне с памятью, мышлением, восприятием и воображением. Без сосредоточенности невозможно получить новую информацию в необходимом объеме, запомнить ее, поэтому данный процесс можно с полной уверенностью назвать первой ступенью познания. Далее при помощи памяти человек накапливает приобретенную информацию. Только имея необходимый уровень внимания, ребенок в дальнейшем сможет научиться таким когнитивным процессам, как чтение, письмо, обучение.

Виды

Можно выделить несколько видов внимания, которые имеют свою специфику у детей дошкольного возраста.

Прежде всего, пассивное (непроизвольное, или непреднамеренное) внимание, то есть сосредоточенность на чем-то интересном, необычном без волевых усилий малыша. В дошкольном возрасте именно данный тип является основным: сначала дети обращают внимание на что-то заметное, потом начинают интересоваться и тем, что раньше не знали, новым для себя.

Следующий этап развития – формирование произвольного внимания, причем важно понимать, что само по себе из непроизвольного оно не возникнет, для этого необходимо тренировать ребенка. Активная разновидность напрямую связана с волевыми усилиями, поэтому если ребенок болен или раздражен, его способность концентрироваться снижается. Произвольное внимание начинает формироваться в 4-5 лет, хотя первый тип все равно остается ведущим в течение всего дошкольного детства.

Нормы концентрации

Под концентрацией внимания понимается временной отрезок, в течение которого человек способен удерживать сосредоточенность на каком-то одном действии. У детей она может иметь различную продолжительность в зависимости от возраста, однако даже количество прожитых лет не является основополагающим фактором. Норма зависит от индивидуальных особенностей малыша. В таблице представлены конкретные показатели.

Показатели могут быть как увеличены, так и уменьшены, ведь внимание, как и тело, и мозг, можно тренировать специальными упражнениями. Регулярные занятия с дошкольником подарят родителям и ребенку хорошее настроение, а также будут очень полезны для совершенствования умения концентрироваться на чем-то и сохранять эту сосредоточенность. Развивать его необходимо, чтобы ребенок стал более наблюдательным, мог без проблем обнаружить какие-либо мелкие детали, малозаметные признаки. Все это в дальнейшем поможет в процессе обучения, поскольку внимание теснейшим образом связано с запоминанием.

Формирование внимания

Психологи выделяют 6 стадий развития внимания у детей.

1. Рассеянное (от 0 до 1 года). Дети способны отвлечься на любой шум или новую игрушку.
2. Фиксированное (1-2 года). Малыш, занятый своим делом, настолько им поглощен, что не замечает ничего вокруг.
3. Гибкое одноканальное (2-3 года). Может прекратить свое занятие, услышав обращение к себе, но очень быстро к нему вернется.
4. Сложившееся одноканальное (3-4 года). Дети могут переключаться с одного процесса на другой, прерывать свои занятия, затем вновь к ним возвращаться.
5. Двухканальное непродолжительное (4-5 лет). Ребенок получает способность делать два дела одновременно – к примеру, играть и слушать, что ему говорит мама. При необходимости выполнить сложное действие способен сконцентрироваться именно на нем.
6. Сложившееся двухканальное (5-6 лет). Может одновременно делать два дела, именно поэтому тренировки внимания следует начинать с этого возраста.

Знание этих этапов поможет родителям лучше понять ребенка.

Приемы повышения внимания

Мы убедились в том, что для дошкольников особое значение имеет развитие способности сосредоточиться. И родителям следует тренировать детей, используя ненавязчивую игровую форму. Выделим несколько хитростей и приемов, которые можно использовать.

• Поддержание интереса. Используя игровые формы, можно добиться того, что ребенок будет заниматься с огромным удовольствием, и, соответственно, внимательно.
• Придерживаться длительности занятий. Так, изучая с ребенком 4 лет цифры, нужно понимать, что малыш способен удерживать внимание не более 20 минут, поэтому лучше уложиться с учебным материалом в эти рамки.
• Любимые персонажи и игрушки также помогут не утратить интерес, а потому – послушать и воспринять то, что сообщает родитель.
• Показывать пример. Можно пояснить ребенку, что если он внимателен, старается выполнять задание родителей, то результат (например, башня из кубиков) получится гораздо лучше, чем если бы он работал не сосредоточившись, кое-как.
• Чтение и внимание взаимосвязаны, поэтому для улучшения второго можно научить ребенка первому. Пока малыш только знакомится с буквами, мама может читать ему интересные сказки и истории. После обязательно нужно обсудить прочитанное, прося пересказать, задавая вопросы. Это поможет узнать, насколько кроха внимательно слушал.

Если малыш плохо сосредотачивается и очень далек от своей возрастной нормы, то возможно, у него неглубокое дыхание. Исправить ситуацию помогут надувание воздушных шаров, мыльные пузыри, игра на дудочке или свисток. Кроме того, исследования доказали, что для детей очень полезны прогулки на свежем воздухе, активные спортивные игры.

Виды упражнений для развития

Можно выделить следующие типы заданий на внимание для 5–6 лет.

• • Повторение. Родитель рисует на бумаге ряд из 2–3 повторяющихся фигур, задача ребенка – определить, какая из них должна идти следующей, и завершить ряд. Вместо фигур можно строить ряды из букв.
  • Поиск лишнего. Сначала задание носит простой характер: например, малышу предлагается 10 треугольников и 1 квадрат или 5 животных и одно растение. Постепенно усложняем: представлены 5 садовых и 1 полевой цветок.
  • Найти отличие. Игра хорошо знакома всем. Перед ребенком выкладываются две почти одинаковые картинки, его задача – найти те детали, которые несколько различаются. Уровень сложности также варьируется в зависимости от подготовленности.

• • Вариация предыдущего задания – найди два одинаковых. Ребенку предлагается иллюстрация, на которой изображено несколько предметов, например ваз, которые отличаются между собой незначительными деталями. Дошкольник должен внимательно рассмотреть модели и найти среди них две идентичные. На первых этапах работы лучше использовать картинки с явными отличиями, это поможет ребенку обрести уверенность в себе и подкрепит его интерес. Далее задания усложняются.
  • Работа с картинками. Есть специальные иллюстрации, на которых животные, например тигры или волки, представлены в завуалированной форме. Можно предложить ребенку найти их все.
  • Соотнесение предмета и его тени.

• Раскрашивание по цифрам. Родитель дает ребенку черно-белую картинку, которую нужно сделать цветной, при этом сам рисунок разделен на фрагменты, каждый из которых отмечен своей цифрой. Отдельно выдается расшифровка цифр (например, 6 – это розовый, 5 – красный). Задача малыша – внимательно раскрасить изображение, не путая тона.
• Рисование по цифрам. Очень хорошее упражнение для дошкольников, знакомых со счетом до ста, и ребят младшего школьного возраста. Ребенку предлагается картинка, состоящая пока только из точек, рядом с которыми указано какое-то число. Малыш должен соединить их, продвигаясь по порядку: сначала найти 1, потом соединить ее с 2 и так далее.

Важно помнить, что тренировки должны быть построены по принципу «от простого к сложному». Если что-либо у ребенка не получается, следует отложить это задание и предложить ему вариант попроще.

Примеры простых игр

Существует огромное количество всевозможных игр и заданий, которые помогут малышу научиться сосредотачиваться, а также подарят хорошее настроение. Главное – проводить их в положительном ключе, у ребенка не должно возникать и мысли, что его чему-то учат. Лучше, если он будет уверен – мама и папа с ним играют.

Слуховое внимание

«Съедобное – несъедобное» – простая, но эффективная игра, в которую можно поиграть как с одним малышом, так и с несколькими. Мама бросает мячик, произнося название блюда, продукта или несъедобного предмета, например одежды. Ребенок внимательно слушает. Если он слышит название еды, то мячик ловит, если же звучит нечто, не имеющее отношения к кулинарии, то нужно отбить мяч.

Вариаций множество, поэтому когда ребенку надоели продукты и он заскучал, можно предложить немного другие игры.

• «Летает – не летает». Мама называет животных и птиц, ребенок, когда слышит название птицы, поднимает руки, зверя – приседает. Со временем задание усложняется – взрослый называет животного и поднимает руки, ребенок же должен проявить внимание и присесть.
• «Урожай». Мама читает какой-то рассказ, в который периодически будет вставлять слова «сливы» и «вишни», причем не всегда к месту. Ребенок должен, во-первых, расслышать сами слова-сигналы, а после – выполнить действие: при «сливах» подпрыгнуть, при «вишнях» – встать на одну ногу. Важная особенность – упражнение делается от простого к сложному: сначала при произнесении текста родитель выделяет голосом сигнальные слова, потом произносит их в обычном ритме, чтобы ребенок был более внимателен.
• «Лови – не лови». Потребуется два небольших мячика – светлый и темный. Светлый ребенок должен ловить всегда, а темный – только тогда, когда мама кидает его молча. Если же при этом звучит команда «Лови», то ловить нельзя.
• «Повтори ритм». Мама задает какой-либо несложный ритм, отбивая его ладонями, малыш должен повторить.
• «Хлопки». Тоже интересное задание, уровень сложности которого можно варьировать в зависимости от подготовки ребенка. Мама дает установку: когда она хлопает 1 раз, ребенок встает на носочки, когда два раза – на пятки, когда три – приседает. Постепенно увеличивается скорость хлопков.

Все эти игры хороши тем, что не привязаны к конкретному месту, в них можно играть практически везде, при этом у ребенка не будет возникать ощущение, что его чему-то учат, ему будет весело и интересно.

Серия заданий

Ребенку дается установка выполнить несколько заданий (начать надо с трех, постепенно увеличивая их число), при этом все задания перечисляются сразу, поэтому малышу придется запомнить и сами действия, и их порядок. Например:

1. Попрыгай 7 раз.
2. Принеси красный предмет.
3. Назови садовый цветок.

Если ребенок все выполнил правильно, следует обязательно его похвалить, если же что-то не получилось – поправить, но в мягкой, деликатной форме. Постепенно количество заданий и их сложность увеличивается, такое упражнение также поможет улучшить память.

Другие эффективные игры

Очень важно постоянно предлагать дошкольнику что-нибудь новенькое, чтобы у него складывалось впечатление именно игры, а не полезной деятельности. Например, «Карлики и великаны». Суть проста: мама называет какой-либо предмет, он должен быть либо большим (гора, небоскреб, многоэтажный дом, кит, слон), либо маленьким (иголка, пуговица, монетка, бусинка). Ребенок слушает, когда произносится слово из «большой» серии, то есть «великан», то он встает на носочки и поднимает прямые руки вверх, когда «маленькое» — то приседает.

Если детей несколько, можно сыграть в «Испорченный телефон». Для этого все участники садятся в ряд, первый шепотом произносит какое-то слово на ухо второму ребенку, тот передает третьему и так далее. Последний слушает слово и произносит его вслух, если оно совпало с первоначальным вариантом, то телефон работает, если же нет – он сломан.

«Угадай, где находится дятел». Взрослый стучит, имитируя стук дятла, то громко (птица близко), то тихо (далеко). Задача малыша – сказать, где именно располагается дятел.

Зрительное внимание

Существует большое количество упражнений, которые помогут улучшить зрительную сосредоточенность, причем играть можно в любом удобном месте – дома, на прогулке, по дороге к бабушке. Они просты, не требуют какой-либо подготовки, при этом результативны.

• Поиск предмета. Мама описывает какой-то предмет, который есть в комнате (на улице), ребенок должен найти его глазами и назвать.
• «Посмотри на меня». Ребенок несколько секунд рассматривает маму, ее наряд, прическу, аксессуары. Потом поворачивается к ней спиной и отвечает на вопросы вроде «какого цвета моя сумка», «есть ли на мне сиреневый пиджак», «есть ли у меня брошь»? Главное – так формулировать вопросы, чтобы ребенок имел шанс ответить на них. Можно и усложнить работу: ребенок смотрит на маму, старается запоминать детали ее костюма, после чего она что-то меняет в своем облике, например, снимает шарф. Малыш должен вспомнить предыдущий образ и сообщить, какие перемены с ним произошли. Игра проводится по принципу нарастающей сложности: сначала перемена явная, потом, когда необходимой концентрации внимания достигать станет проще, детали выбираются менее значительными. Например, мама может снять кольцо с одного пальца и надеть на другой или внести два изменения в свой образ (конечно, об этом ребенка нужно предупредить).
• Работа с картинкой. Очень похожа на предыдущее задание. Ребенку дается картинка, которую он раньше не видел. Он должен постараться запомнить как можно больше деталей. После этого иллюстрация убирается, а малышу задается серия вопросов.
• Графическое задание «Жук». Родитель заранее расчерчивает лист бумаги так, чтобы получились клетки. Ставит в одну из них фигурку жука. Далее дает задание – слушая его подсказки, перемещать насекомое. Например: две клетки вправо – далее одна вниз – теперь три влево и одна вверх. Далее задание усложняется: мама сразу называет несколько ходов: клетка вниз – две влево – три вверх. Ребенок должен взглядом проследить направление и поставить жука в последнюю клетку. Водить пальцем нельзя.
• Еще одно хорошее упражнение – «Зачеркни букву». Мама дает малышу текст, а также задание – найти в нем все буквы, например, Л и зачеркнуть их. Когда это будет получаться хорошо, можно усложнить: найти А и Л, Л зачеркнуть одной чертой, А – перечеркнуть двумя.
• «Сделай как было». Перед ребенком выкладываются фигурки в определенной последовательности. Это могут быть пуговицы разных цветов и окраса, игрушечная посуда, карточки с изображениями. Ребенок пытается запомнить последовательность, после отворачивается, а мама меняет местами какие-то два предмета. Повернувшись, малыш должен сказать, где произошли перемены.

Игры на развитие внимания должны проводиться регулярно, только в этом случае можно ожидать от них положительный эффект. Среди множества упражнений можно выбрать те, которые больше всего понравятся малышу, и обращаться именно к ним.

Люди распределили зрительное внимание в пользу смысла

Henderson & Hayes / Nature Human Behaviour 2017

В ответ на поступление новой визуальной информации внимание человека первым делом концентрируется на тех объектах, которые имеют смысл, а не просто выделяются на общем фоне. К такому выводу пришли американские психологи, изучившие распределение зрительного внимания при восприятии действительности. Статья опубликована в журнале Nature Human Behaviour.

Большинство работ по изучению зрительного внимания говорят в пользу того, что при взгляде на действительность человеческое внимание распределяется в пользу объектов, которые выделяются на общем фоне — например, цветом, размером, формой или близостью к наблюдателю. Соответствующее свойство таких объектов, благодаря которому они буквально «бросаются в глаза» за счет своих физических качеств, называется выделенностью (или салиентностью, от англ. salience). 

Отдельные работы говорят также о том, что при визуальном восприятии действительности важное значение имеет не только выделенность объектов, но и их смысл. В соответствии с этой точкой зрения, субъективная важность объектов при распределении зрительного внимания наблюдателя может иметь дополнительное значение. Примером этого служит известная игра «Где Уолли?» (англ. «Where’s Wally?), цель которой — найти на страницах книги, где изображено множество людей, мальчика в красной шапке и полосатой рубашке. При этом зрительное внимание читателя будет преимущественно направлено на красные и полосатые объекты (важные для эффективного поиска), в то время как другие объекты, даже сравнительно большие и яркие, отойдут на второй план.

Авторы новой работы изучили, как распределяется зрительное внимание людей в зависимости от смысла и выделенности наблюдаемых объектов. Для этого они использовали 40 изображений, на основе которых предварительно составили карты двух типов — смысловые и карты выделенности. Затем они показали изображения добровольцам и сравнили распределение их зрительного внимания с картами обоих видов.

Чтобы составить смысловые карты, ученые разделили каждое из 40 изображений (фотографии комнат, улиц и проч.) на небольшие круглые фрагменты. Затем 165 человек оценили смысловую нагрузку каждого фрагмента. В этих фрагментах могли находиться как изображения сплошной поверхности (например, стены), так и какого-либо отдельного предмета или его узнаваемой части. Соответственно, фоновым изображениям добровольцы приписали минимальную долю смысла, а изображением объектов — максимальную.

Пример разделения изображения на части (слева) и примеры частей, несущих (левый ряд) и не несущих (правый ряд) смысл

Henderson & Hayes / Nature Human Behaviour 2017

Для составления карт выделенности (англ. saliency map) те же 40 изображений были обработаны компьютером, который проанализировал уникальные свойства составляющих их пикселей и разметил наиболее характерные (крупные, яркие, выдающиеся и проч.) участки каждого из них.

После этого ученые провели эксперимент, в котором приняли участие 65 добровольцев. Каждому из них в течение 12 секунд показывали каждое из 40 изображений. При этом специальный прибор — датчик движения глаз (еye-tracker) — записывал движения их глаз. На основе этих данных ученые составили карты внимания — тепловые карты, отражающие частоту фиксации взгляда добровольцев на каждом участке изображений.

Слева направо: карта распределения движения глах на изображении, тепловая карта распределим внимания, распределения смысла и распределения выделенности объектов

Henderson & Hayes / Nature Human Behaviour 2017

Затем карты внимания сравнили со смысловыми картами и картами выделенности. Оказалось, что карты внимания совпали со смысловыми картами на 53 процента, а с картами выделенности — лишь на 38 процентов. Это означает, что зрительное внимание участников эксперимента преимущественно концентрировалось на тех участках изображений, которые имели определенный смысл; физические свойства изображений, выделявшие их на общем фоне, но не связанные со смыслом, привлекали их внимание меньше.

Наконец, ученые подсчитали, какая доля участков на картах внимания была «теплее» других в соответствии только со смыслом или только с выделенностью. Результат составил 19 и 4 процента соответственно.

Таким образом, заключили авторы исследования, зрительным вниманием людей в большей мере руководит смысл увиденного, а не выделенность объектов. Кроме того, им впервые удалось систематически показать, что выделенность объектов не всегда коррелирует с их смыслом.

Способность зрительного внимания отделять смысловые объекты от окружающего их фона интересуют не только психологов, но и лингвистов — о том, как она помогла установить порядок возникновения в языках слов, обозначающих различные цвета, можно прочитать здесь. Также о том, чем отличается распределение внимания при просмотре изображений людьми и машинами, обладающими компьютерным зрением, мы писали здесь.

Елизавета Ивтушок

Что такое визуальное внимание?

• Дом
• Контакт
• Поиск

Товары

• Айтрекеры

  • Очки Tobii Pro 3

  • Tobii Pro Fusion

  • Tobii Pro Spectrum

  • Tobii Pro Nano

• Программное обеспечение

  • Tobii Pro Lab

  • Пакет SDK для Tobii Pro

  • Расширения E-Prime

  • Очки Tobii Pro 3 API

• Аксессуары

  • Защитные линзы с ИК-блокировкой

  • Корректирующие линзы

  • Принадлежность для мобильного тестирования

  • Комплект интеграции Qualisys

  • Shimmer3 GSR + Установка

  • Штатив

  • Внешний процессор

  • Дополнительные монтажные кронштейны

  • StimTracker

  • Подставка для мобильных устройств

• Сервисы

  • Курсы

  • MATLAB Программирование

  • Лабораторная установка и разработка методов

  • Начальное онлайн-обучение

  • Установка на месте и начальное обучение

• Пакеты

  • Tobii Pro Класс

  • Оборудовать исследовательскую лабораторию

• Веб-инструменты

  • Sticky by Tobii Pro

  • Tobii Pro Sprint

.

модель визуального внимания в глубоком обучении | by Tristan

Основная идея этого упражнения — изучить развитие современного состояния и основной работы по теме визуальной модели внимания. Изучаются два набора данных: расширенный MNIST и SVHN. Первый набор данных был сосредоточен на канонической проблеме — распознавании рукописных цифр, но с загромождением и переводом, второй — на реальной проблеме — транскрипции номера дома в режиме просмотра улиц (SVHN). В этом упражнении следующие документы изучаются на пути развития хорошей интуиции для выбора подходящей модели для решения каждой из вышеперечисленных проблем.

Для расширенного набора данных MNIST:

• Базовая модель основана на классической двухуровневой CNN
• Целевая модель — это модель повторяющегося внимания (RAM) с LSTM, см. Статью [2]

Для набора данных SVHN:

• Базовая модель основана на 11-слойной CNN: со сверточной сетью для извлечения признаков изображения, затем использование нескольких независимых плотных слоев для прогнозирования упорядоченной последовательности, см. Статью [1]
• Целевая модель — это модель глубокого рекуррентного внимания (DRAM) с LSTM и сверточная сеть, см. Статью [3]

Дополнительно:

• Пространственная трансформаторная сеть также изучается как последняя разработка в режиме визуального внимания, см. Статью [5]

Обе из вышеперечисленных проблем с набором данных фокусируются на по распознаванию цифр.В этом упражнении MNIST используется для демонстрации решения для распознавания одной цифры, тогда как SVHN используется для отображения результата распознавания последовательности нескольких цифр.

Расширение данных

Поскольку исходный набор данных MNIST является каноническим набором данных, используемым для иллюстрации глубокого обучения, где простой многослойный персептрон может получить очень высокую точность, исходный MNIST дополнен дополнительным шумом и искажением, чтобы сделать проблему более сложной и ведет к реальной проблеме, такой как SVHN.

Пример набора данных MNIST после увеличения показан ниже:

Приведенный выше расширенный набор данных MNIST загроможден не по центру. Процесс увеличения выглядит следующим образом:
(1) Перевод генерируется путем случайного выбора позиции для перевода исходного изображения 28×28 на холст 100×100.
(2) Шум искажения генерируется путем случайного выбора обучающего / проверочного изображения 28×28, затем произвольной обрезки фрагмента 9×9 8 раз, а затем сшивания всех 8 обрезанных изображений с увеличенным изображением 100×100

Расширенный набор данных MNIST кажется сложным для классического метода давайте сначала попробуем.

Предварительная обработка данных

Помимо увеличения данных, значение каждого пикселя изображения нормализуется в диапазоне [0, 1].

Набор данных MNIST идеально сбалансирован. Никакой дополнительной предварительной обработки данных не применяется.

Базовый подход: только CNN

Базовый подход заключается в использовании классической архитектуры сверточной модели, которая хорошо работает с исходным набором данных MNIST. MLP не используется в качестве базовой модели, так как она не является лучшим вариантом классической модели.Архитектура сверточной модели взята из примера keras, который утверждает, что обеспечивает точность 99,25% в исходном наборе данных MNIST.

Архитектура модели показана ниже:

Поскольку рукописные цифры MNIST относительно просты, для уменьшения характеристик и пространственной инвариантности используются только 2 сверточных слоя с последующим максимальным объединением. Отсев используется для регуляризации. Слои Flatten / Dense используются для взаимодействия элементов.

Имеется 60 тыс. Данных изображений MNIST, из которых 54 тыс. Используются для обучения, 6 тыс. — для проверки и 10 тыс. — для тестирования.Данные тестирования используются только один раз на последнем этапе.

Динамика валидации показана ниже. Мы видим, что плато точности проверки составляет около 50%. И окончательная точность одноразового теста составляет 50,87% на 100 эпохах (поскольку каждое обучающее изображение имеет размер 100×100, общее время обучения на сервере Tesla K80 GPU занимает несколько часов).

Целевой подход: модель повторяющегося внимания (RAM)

Чтобы лучше решить проблему, описанную выше, Google в 2014 году опубликовал очень интересную и интересную идею, см. Статью [2].

I nspiration
Общая идея состоит в том, чтобы черпать вдохновение из того, как работает человеческий глаз, то есть сетчатка, как показано ниже. Наш глаз может охватить очень широкий взгляд на мир, однако мы, как правило, «бросаем взгляд» на обзор и обращаем внимание только на определенную область обзора, в то время как другая часть «размыта».

источник: https://en.wikipedia.org/wiki/Visual_perception

Модель визуального внимания пытается использовать эту идею, чтобы позволить нейронной сети «сосредоточить» свое «внимание» на интересной части изображение, где он может получить большую часть информации, уделяя меньше «внимания» в другом месте.

Преимущество этого подхода:
(1) модель может уделять больше внимания соответствующей области изображения
(2), и поэтому требуемая мощность обработки изображения снижается
(3) размытая область «вне фокуса» все еще отражает общее представление о том, что происходит.

Эта интуиция может помочь в нашей задаче с расширенным набором данных MNIST, когда больше внимания требует только область изображения вокруг цифры.

A Архитектура
В общей архитектуре мало компонентов.

Glimpse Sensor
Glimpse Sensor — это реализация Retina, как показано ниже:

Идея состоит в том, чтобы позволить нашей сети «взглянуть» на изображение вокруг заданного места, называемое проблеском, а затем извлечь и измените размер этого взгляда на различные масштабы обрезки изображения, но каждый масштаб использует одно и то же разрешение. Например, изображение в приведенном выше примере содержит 3 разных шкалы, каждая шкала имеет одинаковое разрешение (также известную как полоса пропускания датчика), например.грамм. 12×12. Таким образом, наименьший масштаб кадрирования в центре наиболее детализирован, тогда как самый крупный масштаб кадрирования во внешнем кольце наиболее размыт. Таким образом, Glimpse Sensor берет полноразмерное изображение и местоположение, выводит «Retina-подобное» представление изображения вокруг данного местоположения.

Glimpse Network
После того, как мы определили датчик проблеска, Glimpse Network — это просто оболочка вокруг датчика Glimpse для получения полноразмерного изображения и местоположения, извлечения изображения сетчатки глаза с помощью датчика Glimpse, сглаживания, затем объедините извлеченное представление сетчатки с местоположением проблеска, используя скрытые слои и ReLU, испуская единственный вектор g.Этот вектор содержит информацию как о том, «что» (наше представление сетчатки), так и о «где» (сфокусированное место на изображении).

Рекуррентная сеть
Рекуррентная сеть принимает векторные входные данные от сети Glimpse Network, запоминает полезную информацию через свои скрытые состояния (и ячейки памяти).

Location Network
Location Network принимает скрытые состояния из рекуррентной сети в качестве входных данных и пытается предсказать следующее местоположение для просмотра.Это предсказание местоположения станет вводом в Glimpse Network на следующем временном шаге в развернутой повторяющейся сети. Сеть определения местоположения является ключевым компонентом всей этой идеи, поскольку она напрямую определяет, на что следует обратить внимание на следующем временном шаге. Чтобы максимизировать производительность этой сети местоположения, в статье представлен стохастический процесс (т. Е. Гауссовское распределение) для создания следующего местоположения и используются методы обучения с подкреплением для обучения. Это также известно как «жесткое» внимание, поскольку этот случайный процесс недифференцируем (по сравнению с «мягким» вниманием).Интуиция, стоящая за стохастичностью, заключается в балансировании между эксплуатацией (предсказывать будущее с использованием истории) и исследованием (пробовать беспрецедентные вещи). Обратите внимание, что эта стохастичность делает компонент недифференцируемым, что вызовет проблемы при обратном распространении. И алгоритм градиентной политики REINFORCE используется для решения этой проблемы, подробности обсуждаются в разделе обучения с подкреплением.

Сеть активации
Сеть активации принимает скрытые состояния из рекуррентной сети в качестве входных данных и пытается предсказать цифру.Кроме того, результат прогнозирования используется для генерации точки вознаграждения, которая используется для обучения сети определения местоположения (поскольку стохастичность делает ее недифференцируемой).

Объединенная архитектура
Объединяя все элементы, показанные выше, мы получаем нашу сетевую архитектуру ниже. f_g — это сеть Glimpse, f_h — это рекуррентная сеть, f_l — это сеть определения местоположения, а f_a — это сеть активации. Диаграмма ниже представляет собой развернутую повторяющуюся запись для 2 временных шагов в целях иллюстрации.В частности, количество временных шагов = количество проблесков на изображение

Обучение с подкреплением
Поскольку сеть определения местоположения недифференцируема, для обучения этой особой части сети используется обучение с подкреплением, в частности, метод градиента политики. Сначала давайте посмотрим на обзор обучения с подкреплением.

Обзор
Обучение с подкреплением — это метод проб и ошибок. Обзор обучения с подкреплением показан на диаграмме ниже. У нас есть следующие компоненты:

• Агент: мозг, который представляет собой нейронную сеть, которую мы моделируем.
• Окружающая среда: земной шар, неизвестный мир, с которым мы можем взаимодействовать. По умолчанию мы ничего не знаем об окружающей среде.
• Взаимодействия: красные стрелки обозначают взаимодействие между агентом и окружающей средой. Это может быть действие (результат действия агента, который изменит среду), наблюдение (результат изменения среды как следствие действия агента) и вознаграждение (некоторая скалярная величина, которая показывает, «насколько хорошо» действие агента). Цель агента — максимизировать получаемое вознаграждение.

Источник: http://www0.cs.ucl.ac.uk/staff/d.silver/web/Teaching.html

Различные методы обучения с подкреплением зависят от цели, которую мы пытаемся оптимизировать, как следующая таксономия:

• Политика: отображение состояний на действия. Какое действие выполнить, учитывая, где мы находимся (т.е. состояние)

• Значение: оцените, насколько хорошее состояние. Насколько хорошо быть в определенном состоянии

• Модель: спрогнозируйте, что будет делать среда. Знание врага помогает выиграть войну.

Более подробное и подробное объяснение RL можно найти здесь. В этой статье градиент политики выбран как метод RL, который подпадает под первую категорию выше.

Применение к нашей проблеме
Вернемся к нашей проблеме, поскольку мы используем градиент политики для решения нашей проблемы, давайте поговорим о самой «политике». В нашей проблеме «политика» определяет, как нам выбрать место для следующего проблеска. Наш ответ (то есть политика) заключается в выборке из гауссовского распределения с параметрами μ и σ, где μ — среднее значение, а σ — стандартное отклонение.Это гауссовское распределение и есть наш случайный процесс. В этой реализации мы зафиксировали σ как сетевой гиперпараметр и пытались узнать только μ.

Чтобы проиллюстрировать процесс обучения стохастической сети, на следующей диаграмме показана концепция высокого уровня. Синяя стрелка представляет собой проход вперед, красная стрелка — назад. Наш процесс начинается с передачи входного изображения в нашу сеть. Дифференцируемая сеть будет работать как обычно (например, XW + b) в виде головы робота. Затем стохастическая сеть (в нашем случае Location Network) будет применять случайный стохастический процесс (в нашем случае гауссовское распределение) для генерации результата (в нашем случае предсказания следующего местоположения проблеска).Он представлен как подбрасывание монеты, чтобы обозначить случайный процесс. Затем прогноз местоположения (вместе с результатом классификации с использованием проблеска) оценивается окружающей средой, и теперь у нас есть награда, чтобы начать обратное распространение. Концептуально обратное распространение через стохастическую сеть можно представить себе так, как если бы мы сделали нашу монету более смещенной в направлении, которое принесет нам больше вознаграждения в будущем, другими словами, мы изучим параметр гауссовского распределения. Этот шаг представлен в виде молотка на монете, чтобы обозначить, что мы хотим «подделать» монету в свою пользу.

Так как же забить нашу монету? Давайте посмотрим на вывод градиента политики. Предположим, у нас есть функция f (x), которая может сказать нам, какое вознаграждение мы получим, если у нас есть точка выборки x, то есть функция оценки / вознаграждения

Источник: http://karpathy.github.io/2016 / 05/31 / rl /

Вышеупомянутое говорит нам, что если у нас есть точка выборки x, чтобы иметь более высокий балл в следующем раунде, то, как мы должны «подделать» нашу монету, является направление градиента функции оценки ( левая часть уравнения), что совпадает с направлением максимизации логарифмической вероятности выборочной точки x, с величиной самой f (x) (правая часть уравнения).

Чтобы выразить вышеупомянутую идею формально, способ, которым мы «забиваем» нашу монету, — это алгоритм REINFORCE, который означает RE ward I ncrement = N on отрицательный F актер умножить на O ffset R раз усиление C характерно E пригодность (кто-то очень старался написать «усилить»…). Исходный документ см. [6]

Источник: http://www0.cs.ucl.ac.uk/staff/d.silver/web/Teaching.html

В блоге Андрея Карпати есть гораздо лучшее объяснение:

Визуализация оценщик градиента функции оценки. Слева : распределение Гаусса и несколько его выборок (синие точки). На каждой синей точке мы также наносим график градиента логарифмической вероятности по отношению к среднему параметру Гаусса. Стрелка указывает направление, в котором следует сдвинуть среднее значение распределения, чтобы увеличить вероятность выборки. Середина : Наложение некоторой функции оценки, дающей -1 везде, кроме +1 в некоторых небольших регионах (обратите внимание, что это может быть произвольная и не обязательно дифференцируемая скалярная функция).Стрелки теперь имеют цветовую кодировку, потому что из-за умножения в обновлении мы собираемся усреднить все зеленые стрелки и минус красных стрелок. Справа : после обновления параметров зеленые стрелки и перевернутые красные стрелки подталкивают нас влево и вниз. Образцы из этого распределения теперь будут иметь более высокий ожидаемый балл по желанию.

Теперь мы знаем, как вычислить градиент для стохастической сети. Однако на практике граф вычисления тензорного потока по умолчанию вычисляет градиенты автоматически.Следовательно, для достижения настраиваемого обновления градиента, как описано REINFORCE, есть два способа сделать это:
(1) установить tf.stop_gradient для передачи градиента непосредственно в дифференцируемую сеть, затем использовать гибридную функцию потерь для обучать только дифференцируемую сеть в качестве приближения. Аргумент здесь заключается в том, что, поскольку мы зафиксировали стандартное гауссовское распределение и пытаемся только «изучить» среднее значение в качестве параметра распределения, забивание монеты будет примерно эквивалентно забиванию наших параметров дифференцируемой сети, чтобы желаемое среднее значение выдавалось из дифференцируемой сети.Обратитесь к этому репо и этому репо
(2), создайте отдельный граф вычислений с оптимизатором и используйте tf.gradients для конкретного вычисления желаемых градиентов с соответствующими параметрами, а затем используйте optimizer.apply_gradients для обновления только этих параметров. Обратитесь к этому репо

T Методология дождя
Как подробно описано выше, в этом упражнении гибридная потеря используется в реализации, подход (1), как указано выше.

R = фактическое вознаграждение, b = функция оценки, b_freeze = tf.stop_gradients (b)

Поскольку плюсовый вентиль работает как распределитель градиента в процессе обратного распространения, мы эффективно оптимизируем только нашу дифференцируемую сеть со следующими 3 целями с равными весами: ( 1) Перекрестная энтропия для правильности предсказания (2) MLE для регрессии оптимального μ в качестве входного параметра в стохастическую сеть (3) Функция оценки для регрессии функции оценки на фактическое вознаграждение (чтобы функция оценки была более точной).

Еще одна уловка — это выборка методом Монте-Карло.Поскольку в сети есть стохастический процесс, мы можем продублировать одно и то же изображение 10 раз (что даст 10 немного разных результатов из-за стохастичности), а затем усреднить их как наш прогноз для обучения и тестирования.

Параметры обучения показаны ниже. Сравниваются только 2 сценария.

Динамика тренировки показана ниже. Время обучения в приведенной выше таблице измерено с использованием сервера Tesla K80 GPU. Точность обучения (усредненная для каждой партии) достигает 80%, а точность одноразового тестирования в конечном итоге составляет 79.68% , значительное улучшение по сравнению с базовым подходом 50% .

.

Внимание в нейронных сетях и как его использовать

Механизмы внимания

в нейронных сетях, также известные как нейронное внимание или просто внимание , в последнее время привлекают много внимания (каламбур). В этом посте я попытаюсь найти общий знаменатель для различных механизмов и сценариев использования, а также опишу (и реализую!) Два механизма мягкого визуального внимания.

Неформально, механизм нейронного внимания снабжает нейронную сеть способностью фокусироваться на подмножестве своих входов (или функций): он выбирает определенные входы.k \) проблеск внимания и \ (f_ \ mathbb {\ phi} (\ mathbf {x}) \) сеть внимания с параметрами \ (\ mathbb {\ phi} \). Обычно внимание реализуется как

\ [\ begin {align}
\ mathbf {a} & = f_ \ phi (\ mathbf {x}), \ tag {1} \ label {att} \\
\ mathbf {g} & = \ mathbf {a} \ odot \ mathbf {z},
\ конец {выравнивание} \]

, где \ (\ odot \) — поэлементное умножение, а \ (\ mathbf {z} \) — результат другой нейронной сети \ (f_ \ mathbf {\ theta} (\ mathbf {x}) \) с параметры \ (\ mathbf {\ theta} \).
Мы можем говорить о мягкое внимание , которое умножает признаки с (мягкой) маской значений от нуля до единицы, или жесткое внимание , когда эти значения ограничены равными нулю или единице, а именно \ (\ mathbf {a } \ in \ {0, 1 \} ^ k \).m \) с \ (m \ leq k \).

Чтобы понять, почему важно внимание, мы должны подумать о том, что на самом деле представляет собой нейронная сеть: аппроксиматор функций. Его способность аппроксимировать различные классы функций зависит от его архитектуры. Типичная нейронная сеть реализуется как цепочка умножений матриц и поэлементных нелинейностей, где элементы входных данных или векторов признаков взаимодействуют друг с другом только путем сложения.

Механизмы внимания вычисляют маску, которая используется для умножения признаков.Это, казалось бы, невинное расширение имеет глубокие последствия: внезапно пространство функций, которые могут быть хорошо аппроксимированы нейронной сетью, значительно расширяется, что делает возможными совершенно новые варианты использования. Зачем? Хотя у меня нет доказательств, интуиция следующая: теория утверждает, что нейронные сети являются универсальными аппроксиматорами функций и могут аппроксимировать произвольную функцию с произвольной точностью, но только в пределах бесконечного числа скрытых единиц. В любом практическом случае это не так: мы ограничены количеством скрытых единиц, которые мы можем использовать.Рассмотрим следующий пример: мы хотим аппроксимировать произведение входных данных \ (N >> 0 \). Нейронная сеть с прямой связью может сделать это только путем моделирования умножения с (большим количеством) сложений (плюс нелинейности), и, следовательно, для этого требуется много недвижимости нейронной сети. Если мы введем мультипликативные взаимодействия, он станет простым и компактным.

Приведенное выше определение внимания как мультипликативных взаимодействий позволяет нам рассматривать более широкий класс моделей, если мы ослабим ограничения на значения маски внимания и позволим \ (\ mathbf {a} \ in \ mathcal {R} ^ k \) .Например, сети динамических фильтров (DFN) используют сеть генерации фильтров, которая вычисляет фильтры (или веса произвольной величины) на основе входных данных и применяет их к функциям, что фактически является мультипликативным взаимодействием. Единственная разница с механизмами мягкого внимания состоит в том, что веса внимания не ограничены диапазоном от нуля до единицы. Двигаясь дальше в этом направлении, было бы очень интересно узнать, какие взаимодействия должны быть аддитивными, а какие мультипликативными, концепция, исследованная в книге «Дифференцируемый переход между аддитивными и мультипликативными нейронами».{h \ times w} \) проблеск внимания , то есть результат применения механизма внимания к изображению \ (\ mathbf {I} \).

Жесткое внимание

Жесткое внимание к изображениям известно очень давно: кадрирование изображений. Концептуально это очень просто, поскольку требует только индексации. Пусть \ (y \ in [0, H — h] \) и \ (x \ in [0, W — w] \) — координаты в пространстве изображений; жесткое внимание может быть реализовано в Python (или Tensorflow) как

Единственная проблема с вышеуказанным состоит в том, что он недифференцируем; Чтобы узнать параметры модели, необходимо прибегнуть к у.е.грамм. оценочной функции (REINFORCE), кратко упомянутой в моем предыдущем посте.

Мягкое внимание

Мягкое внимание в своем простейшем варианте не отличается для изображений от векторных функций и реализуется точно так же, как в уравнении \ ref {att}. Одно из первых применений этого типа внимания можно найти в статье под названием Show, Attend and Tell:
Модель учится сопровождать определенным частям изображения, генерируя слово, описывающее эту часть.

Однако этот тип мягкого внимания требует больших затрат вычислений. Затемненные части ввода не влияют на результаты, но их все равно нужно обработать. Это также чрезмерно параметризовано: сигмовидные активации, которые реализуют внимание, независимы друг от друга. Он может выбрать несколько объектов одновременно, но на практике мы часто хотим быть избирательными и сосредоточиться только на одном элементе сцены. Два следующих механизма, представленные DRAW и Spatial Transformer Networks, соответственно, решают эту проблему.Т \).

На приведенном выше рисунке верхняя строка показывает \ (\ mathbf {a} _x \), столбец справа показывает \ (\ mathbf {a} _y \), а средний прямоугольник показывает результат \ (\ mathbf {a} \). Здесь для наглядности векторы содержат только нули и единицы. На практике они могут быть реализованы как векторы одномерных гауссианов. Обычно количество гауссианов равно пространственному измерению, и каждый вектор параметризуется тремя параметрами: центром первого гауссиана \ (\ mu \), расстоянием между центрами последовательных гауссианов \ (d \) и стандартным отклонением Гауссианы \ (\ sigma \).T. \]

Я использовал этот механизм в HART, моей недавней статье о биологическом отслеживании объектов с помощью RNN с вниманием. Вот пример с входным изображением слева и проблеском внимания справа; на экране появится рамка, отмеченная на основном изображении зеленым цветом:

Приведенный ниже код позволяет вам создать одну из вышеуказанных масок с матричным значением для мини-пакета выборок в Tensorflow. Если вы хотите создать \ (A_y \), вы бы назвали его Ay = gaussian_mask (u, s, d, h, H) , где u, s, d — это \ (\ mu, \ sigma \ ) и \ (d \) в указанном порядке и в пикселях.

  def gaussian_mask (u, s, d, R, C):
    "" "
    : param u: tf.Tensor, центр первого гауссиана.
    : param s: tf. Тензор, стандартное отклонение гауссианов.
    : param d: tf.Tensor, сдвиг между гауссовыми центрами.
    : param R: int, количество строк в маске, по одному Гауссу на строку
    : param C: int, количество столбцов в маске.
    "" "
    # индексов для создания центров
    R = tf.to_float (tf.reshape (tf.range (R), (1, 1, R)))
    C = tf.to_float (tf.reshape (tf.range (C), (1, C, 1)))
    центры = u [np.newaxis,:, np.newaxis] + R * d
    column_centres = C - центры
    маска = tf.exp (-. 5 * tf.square (column_centres / s))
    # добавляем eps для числовой стабильности
    normalized_mask = маска / (tf.reduce_sum (маска, 1, keep_dims = True) + 1e-8)
    вернуть normalised_mask
  

Мы также можем написать функцию для непосредственного извлечения проблеска из изображения:

  def gaussian_glimpse (img_tensor, transform_params, crop_size):
    "" "
    : param img_tensor: tf.Тенсор размера (размер_пакета, высота, ширина, каналы)
    : параметр transform_params: tf.Тензор размера (batch_size, 6), где параметры (mean_y, std_y, d_y, mean_x, std_x, d_x) указаны в пикселях.
    : param crop_size): кортеж из 2-х целых, размер полученного урожая
    "" "
    # анализировать аргументы
    h, w = размер_кропа
    H, W = img_tensor.shape.as_list () [1: 3]
    split_ax = transform_params.shape.ndims -1
    uy, sy, dy, ux, sx, dx = tf.split (transform_params, 6, split_ax)
    # создаем гауссовские маски, по одной для каждой оси
    Ay = gaussian_mask (uy, sy, dy, h, H)
    Ax = gaussian_mask (ux, sx, dx, w, W)
    # извлечь проблеск
    glimpse = tf.matmul (tf.matmul (Ay, img_tensor, adjoint_a = True), Ax)
    ответный взгляд
  

Пространственный преобразователь

Spatial Transformer (STN) позволяет выполнять гораздо более общие преобразования, чем просто дифференцируемую обрезку изображения, но обрезка изображения является одним из возможных вариантов использования. Он состоит из двух компонентов: генератора сетки и сэмплера. Генератор сетки задает сетку точек, из которых будет выполняться выборка, в то время как пробоотборник, скважина, производит выборку. Реализация Tensorflow особенно проста в Sonnet, недавней библиотеке нейронных сетей от DeepMind.

  def пространственный трансформер (img_tensor, transform_params, crop_size):
    "" "
    : param img_tensor: tf.Тенсор размера (размер_пакета, высота, ширина, каналы)
    : param transform_params: tf. Тензор размера (batch_size, 4), где параметры (scale_y, shift_y, scale_x, shift_x)
    : param crop_size): кортеж из 2-х целых, размер полученного урожая
    "" "
    constraints = snt.AffineWarpConstraints.no_shear_2d ()
    img_size = img_tensor.shape.as_list () [1:]
    warper = snt.AffineGridWarper (img_size, crop_size, ограничения)
    grid_coords = warper (transform_params)
    glimpse = снт.resampler (img_tensor [..., tf.newaxis], grid_coords)
    ответный взгляд
  

Гауссовское внимание и пространственный преобразователь

И гауссово внимание, и пространственный преобразователь могут реализовать очень похожее поведение. Как мы выбираем, что использовать? Есть несколько нюансов:

• Гауссовское внимание — это чрезмерно параметризованный механизм обрезки: для него требуется шесть параметров, но есть только четыре степени свободы (y, x, высота и ширина). STN нужно всего четыре параметра.

• Я еще не проводил никаких тестов, но STN должен быть на быстрее. Он полагается на линейную интерполяцию в точках выборки, в то время как гауссовское внимание должно выполнить два огромных матричных умножения. STN может быть на на порядок быстрее (с точки зрения пикселей входного изображения).

• Гауссовское внимание должно быть (без выполнения тестов) легче обучать. Это связано с тем, что каждый пиксель в результирующем проблеске может быть выпуклой комбинацией относительно большого участка пикселей исходного изображения, что (неформально) упрощает поиск причины любых ошибок.STN, с другой стороны, полагается на линейную интерполяцию, что означает, что градиент в каждой точке выборки отличен от нуля только по отношению к двум ближайшим пикселям на каждой оси.

Минимальный рабочий пример

Создадим минимально работающий пример Gaussian Attention и STN. Во-первых, нам нужно импортировать несколько библиотек, определить размеры и создать входное изображение и обрезку.

  импортировать тензорный поток как tf
импортировать сонет как СНТ
импортировать numpy как np
импортировать matplotlib.pyplot как plt

img_size = 10, 10
glimpse_size = 5, 5

# Создаем случайное изображение с квадратом
x = abs (np.random.randn (1, * img_size)) * .3
x [0, 3: 6, 3: 6] = 1
crop = x [0, 2: 7, 2: 7] # содержит квадрат
  

Теперь нам нужны заполнители для переменных Tensorflow.

  tf.reset_default_graph ()

# заполнитель
tx = tf.placeholder (tf.float32, x.shape, 'изображение')
tu = tf.placeholder (tf.float32, [1], 'u')
ts = tf.placeholder (tf.float32, [1], 's')
td = tf.placeholder (tf.float32, [1], 'd')
stn_params = tf.заполнитель (tf.float32, [1, 4], 'stn_params')
  

Теперь мы можем определить выражение Tensorflow для гауссовского внимания и проблесков STN.

  # Гауссовское внимание
gaussian_att_params = tf.concat ([tu, ts, td, tu, ts, td], -1)
gaussian_glimpse_expr = gaussian_glimpse (tx, gaussian_att_params, glimpse_size)

# Пространственный преобразователь
stn_glimpse_expr = пространственный_трансформатор (tx, stn_params, glimpse_size)
  

Давайте запустим эти выражения и построим их график:

  Сесс = tf.Сессия ()

# извлекаем гауссовский проблеск
u = 2
s = 0,5
d = 1
u, s, d = (np.asarray ([i]) для i в (u, s, d))
gaussian_crop = sessions.run (gaussian_glimpse_expr, feed_dict = {tx: x, tu: u, ts: s, td: d})

# извлечь проблеск STN
преобразовать = [.4, -.1, .4, -.1]
преобразовать = np.asarray (преобразовать) .reshape ((1, 4))
stn_crop = sessions.run (stn_glimpse_expr, {tx: x, stn_params: transform})


# участок
fig, axes = plt.subplots (1, 4, figsize = (12, 3))

title = ['Входное изображение', 'Обрезка', 'Атрибут по Гауссу', 'STN']
imgs = [x, обрезка, gaussian_crop, stn_crop]
для ax, title, img в zip (axes, title, imgs):
    топор.imshow (img.squeeze (), cmap = 'серый', vmin = 0., vmax = 1.)
    ax.set_title (заголовок)
    ax.xaxis.set_visible (Ложь)
    ax.yaxis.set_visible (Ложь)
  

Вы можете найти блокнот Jupyter с кодом, использованным для создания вышеуказанного здесь

Механизмы внимания расширяют возможности нейронных сетей: они позволяют аппроксимировать более сложные функции, или, говоря более интуитивно, они позволяют сосредоточиться на определенных частях ввода. Они привели к повышению производительности в тестах естественного языка, а также к совершенно новым возможностям, таким как подписи к изображениям, адресация в сетях памяти и нейронные программисты.

Я считаю, что наиболее важные случаи, в которых полезно внимание, еще не обнаружены. Например, мы знаем, что объекты на видео согласованы и согласованы, например, . они не растворяются в воздухе между кадрами. Можно использовать механизмы внимания, чтобы заранее выразить эту последовательность. Как? Быть в курсе.

.