Julesz Béla Dialógusok az észlelésről - Polc.hu
Julesz Béla Dialógusok az észlelésről - Polc.hu
Julesz Béla Dialógusok az észlelésről - Polc.hu
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
<strong>Julesz</strong> <strong>Béla</strong><br />
<strong>Dialógusok</strong> <strong>az</strong> <strong>észlelésről</strong>
<strong>Julesz</strong> <strong>Béla</strong><br />
<strong>Dialógusok</strong> <strong>az</strong> <strong>észlelésről</strong><br />
Typotex Kiadó<br />
Budapest, 2000<br />
3
Test és lélek sorozat<br />
Sorozatszerkesztő: Pléh Csaba<br />
Az eredeti mű címe: Dialogues on Perception<br />
© Bela <strong>Julesz</strong> MIT Press Edition 1995<br />
© Hungarian translation Typotex, 2000<br />
Fordították: Lukács Ágnes, Oláh Gábor, Pócs Ádám<br />
Szerkesztette: Kovács Gyula<br />
ISBN 963 9132 54 3<br />
ISSN 1417 6793<br />
Ez a könyv <strong>az</strong> illetékes Kuratórium döntése alapján <strong>az</strong> Oktatási Minisztérium<br />
támogatásával a Felsőoktatási Pályázatok Irodája által lebonyolított<br />
felsőoktatási tankönyvtámogatási program keretében jelent meg.<br />
A kötetben és a borítón szereplő képeket Kovács Ilona készítette<br />
Minden jog fenntartva, beleértve a sokszorosítás, a mű bővített, illetve rövidített<br />
változata kiadásának jogát is. A kiadó írásbeli hozzájárulása nélkül sem a teljes<br />
mű, sem annak része semmiféle formában (fotókópia, mikrofilm vagy más<br />
hordozó) nem sokszorosítható.<br />
Kiadja a Typotex Kft. Elektronikus Kiadó.<br />
Felelős Kiadó: Votisky Zsuzsa<br />
Tördelés, borító: Debre Ferenc<br />
Terjedelem 26 (A5) ív<br />
Készült a Dabas Jegyzet Kft. nyomdájában<br />
Felelős vezető: Marosi György<br />
A Typotex kiadó könyvei teljes választékban kaphatók<br />
a Műszaki Könyváruházban (Budapest VI., Liszt Ferenc tér 9.)<br />
és a kiadóban (Budapest II., Retek u. 33–35.)<br />
4
Fiatalkorom tudományos hősei emlékének,<br />
munkatársaimnak és Margitnak<br />
5
Tartalom<br />
A szerkesztő megjegyzése................................................................................... 7<br />
Köszönetnyilvánítás ............................................................................................ 8<br />
Bevezetés........................................................................................................... 10<br />
I. rész <strong>Dialógusok</strong> általános témákról .............................................................. 16<br />
1. Mi a látáskutatás? ...................................................................................... 17<br />
2. Az alkotás folyamata: konjugáció, vagy tudományos kétnyelvűség? ....... 28<br />
3. Az elméletek szerepe a pszichobiológiában .............................................. 36<br />
4. Matematika és pszichológia ...................................................................... 46<br />
5. A pszichológia és <strong>az</strong> idegélettan közötti híd: a test-elme probléma,<br />
metafizika nélkül ....................................................................................... 72<br />
6. Metatudományos problémák ..................................................................... 98<br />
7. A kritikus periódus és a kérgi plaszticitás ............................................... 104<br />
Epilógus........................................................................................................... 110<br />
Megjegyzések.................................................................................................. 117<br />
II. rész <strong>Dialógusok</strong> speciális témákról............................................................ 121<br />
8. A vizuális észlelés néhány stratégiai fontosságú kérdése....................... 122<br />
9. Az észlelés atomjai: ismét a texton-elmélet ............................................ 157<br />
10. Az alacsony szintű látás szerepe a pszichobiológiában és a vizuális<br />
megismerésben ........................................................................................ 174<br />
11. Felfedezéseim rövid története.................................................................. 184<br />
12. Újabb eredményeink................................................................................ 195<br />
13. Az akusztikus és vizuális észlelés összehasonlítása................................ 209<br />
14. Még egyszer a küklopsz-percepció alapjairól ......................................... 216<br />
Függelék .......................................................................................................... 234<br />
Kapcsolatok..................................................................................................... 235<br />
Szakkifejezések ............................................................................................... 249<br />
Magyar nyelvű irodalom ................................................................................. 277<br />
6
A szerkesztő megjegyzése<br />
Ez valóban – ahogy a szerző mondja – egy nagyon személyes könyv, ezért a<br />
párbeszédeket a lehető legkevesebb szerkesztéssel adjuk közre.<br />
A zárójel nélküli szöveg a párbeszédet folytatók egyikének, A-nak vagy Bnek<br />
beszédeként értendő; a zárójeles információ kiegészítő jellegű.<br />
7
Köszönetnyilvánítás<br />
Szeretném itt felsorolni <strong>az</strong>okat a barátokat és kollégákat, akiknek köszönettel<br />
tartozom a monográfia elkészítésében nyújtott segítségükért. Életem jótevőinek<br />
szóló részletes tiszteletadásomat <strong>az</strong> A függelék tartalm<strong>az</strong>za.<br />
Először is köszönöm barátomnak és régi társamnak Dr. Thomas<br />
Papathomasnak, akinek fejében megszületett a Rutgers Egyetemen 1993 tavaszán<br />
a tiszteletemre tartott Nemzetközi Konferencia ötlete (ennek címe A pszichofizika,<br />
a neurofiziológia és a komputációs látás összekapcsolása volt). (Ezen<br />
a konferencián több mint 200 kolléga vett részt a világ minden tájáról. Írott<br />
anyagát <strong>az</strong> MIT Press fogja kiadni Early Vision and Beyond címmel.) Miután<br />
kikötöttem, hogy 65. születésnapom csupán egy szimpóziumra lehet elegendő<br />
ok, és hogy <strong>az</strong> összejövetel minőségét nem hígíthatja fel semmilyen explicit<br />
tiszteletadás, úgy döntöttem, hogy aktív részvétel nélkül élvezem a konferenciát,<br />
és kollégáimnak ajándékként inkább írok egy monográfiát. (Ig<strong>az</strong>, hogy <strong>az</strong><br />
utolsó fejezetet megírtam a konferencia írásos anyagában.)<br />
A szervezőbizottsággal és különösen titkárnőnkkel, Carol Essoval együttműködésben<br />
Thomas számos hónapot töltött a konferencia megvalósításával. A<br />
konferencia nagy siker lett, és én fölöttébb élveztem <strong>az</strong> előadásokat. Számos<br />
pszichobiológiai érdeklődési területemet tükrözték és különösen örültem, hogy<br />
a kiváló előadók közül sokan korábban doktori iskolát végzett munkatársaim<br />
voltak.<br />
Rendkívül leköteleztek a Spatial Vision szerkesztői is – különösen Adam<br />
Reeves és a vendégszerkesztő, Jeremy Wolfe – hogy két különszámot szenteltek<br />
születésnapom megünneplésére (1993, no. 2; 1994, no. 2). Nagyon megtisztelve<br />
érzem magam a konferencia írásos anyagának és a Spatial Vision különszámainak<br />
szerzői által.<br />
Két felkérésre írt cikket – három különböző olvasóközönség számára – éppen<br />
a Párbeszédek megírása előtt fejeztem be. Az első, amely a Reviews of Modern<br />
Physics-ben jelent meg „Early vision and focal attention” címmel 1991ben,<br />
a Párbeszédek gerincét adta. A második, „Some strategic questions in<br />
visual perception” (in Representations of Vision: Trends and Tacit Assumptions<br />
in Vision Research, szerk. A. Gorea (Cambridge University Press, 1991)),<br />
pszicobiológusok és episztemológusok számára íródott. A második cikkben fel-<br />
8
használtam egy másik felkérésre írt cikkem anyagának egy részét:<br />
„Consciusness and focal attention: Answer to John Searle,” amely a Behavioral<br />
and Brain Sciences-ben jelent meg 1993, hosszú halogatás után. Az a számos<br />
kedvező megjegyzés, amit a fenti, előzménynek tekinthető cikkek olvasóitól<br />
kaptam, bátorított arra, hogy megírjam ezt a könyvet. Köszönöm Dr. Gérard<br />
Toulouse-nak, hogy felkért, írjak a Rev. Mod. Phys.-be, és Dr. Francis Cricknek,<br />
hogy a kézirat elolvasása után bátorított. Köszönöm Dr. Andrei Goreának <strong>az</strong>t is,<br />
hogy meghívott a párizsi konferenciára.<br />
A Párbeszédek korábbi változatait számos kolléga elolvasta. Köszönöm a<br />
stratégiától kezdve <strong>az</strong> angol stílusig mindenre kiterjedő hasznos tanácsaikat.<br />
Különösen hálás vagyok Dr. George Hungnak, aki <strong>az</strong>t tanácsolta, hogy válaszszam<br />
<strong>az</strong> esszéket két részre – ez tényleg sokkal simábbá tette <strong>az</strong> olvasást. Köszönettel<br />
tartozom Dr. Bart Andersonnak, Dr. Jochen Braunnak, Dr. Jih Jie<br />
Changnak, Dr. Itzhak Hadaninak és Dr. Kovács Ilonának is. Nagyon sok hasznos<br />
megjegyzést kaptam a Caltech-nél dolgozó kollégáimtól, és köszönöm John<br />
Allman, Cristopher Koch és Terry Sejnowski professzoroknak a bátorításukat.<br />
Nagyon sok külön köszönettel tartozom John T. Bruernak, a James S.<br />
McDonnel alapítvány elnökének, aki elolvasta a kéziratot és beajánlott engem<br />
Harry Stanton úrnak, a Bradford Books vezető szerkesztőjének.<br />
Ha átfutom a referenciákat, és látom, hogy milyen sok kollégát – akiket<br />
csodálok, és akiktől olyan sokat tanultam – nem idézek, úgy érzem, hogy a legmélyebb<br />
bocsánatkéréssel tartozom nekik. Egyetlen dolgot hozhatok fel a mentségemre,<br />
mégpedig <strong>az</strong>t, hogy évekig dolgoztam egy tankönyvön, a The<br />
Enjoyment of Vision by Eye and by Intellect-en, amelyben többszáz fontos, itt<br />
nem idézett cikkre utalok. A Párbeszédek egy nagyon személyes monográfia,<br />
amely legfőképpen saját kutatási érdeklődésemhez és a képzeletemet megragadó<br />
vizsgálatokhoz kapcsolódik.<br />
Életem során kétszer – 1969-1971-ben, amikor a Foundations of Cyclopean<br />
Perception-t írtam, és most – volt abban <strong>az</strong> érdekes élményben részem, hogy a<br />
gondolataim csak úgy kiugranak (akkor egy távoli írógépen, most egy monitor<br />
képernyőjén). Ezzel szemben 1987-ben több hónapon keresztül – miközben egy<br />
autóbalesetből épültem fel – minden egyes alkalommal, amikor a tollat a papírhoz<br />
érintettem, csak egy tintapaca jelent meg. Egyszer olvastam egy riportot<br />
Jean-Paul Sartre-ral, aki 70 éves korában majdnem vak volt, és abbahagyta <strong>az</strong><br />
írást. Amikor megkérdezték tőle, hogy miért nem diktálta le gondolatait egy<br />
gyorsírónak, <strong>az</strong>t mondta, hogy <strong>az</strong> ujjai és elméje közötti visszajelentés nélkül a<br />
gondolatai nem áramlanak. Egy könyv megírásának képességét nem szabadna<br />
természetesnek venni, és én ezt a sors különös kegyének tekintem.<br />
9
Bevezetés<br />
Diák: Professzor úr, tudna nekem tanácsot adni? Milyen hosszú legyen a<br />
doktori disszertációm?<br />
Professzor: Természetesen. Ha ön lenne Paul Dirac, egy oldal is elég lenne; a<br />
maga konkrét esetében <strong>az</strong>onban 480 oldalra lesz szükség!<br />
Sajnos a pszichológia nem olyan érett tudomány, mint a fizika, és én sem vagyok<br />
Dirac. Azt hiszem, hogy a fenti diáknál <strong>az</strong>ért okosabb vagyok, így ez a<br />
monográfia kicsit rövidebb, mint 480 oldal. A pszichobiológia – és vele <strong>az</strong> én<br />
szakterületem, a vizuális észlelés is – nagyjából abban a kezdetleges állapotban<br />
van, ahol a molekuláris biológia volt a DNS kettős-spirál szerkezetének felfedezése<br />
előtt. A látás pszichofizikájának, neurofiziológiájának és neuroanatómiájának<br />
kutatói között alapvető kérdésekben nincs egyetértés, sőt, vannak, akik szerint<br />
jelenlegi tudásunk nem elegendő még <strong>az</strong> alapvető kérdések megfogalm<strong>az</strong>ásához<br />
sem. Vegyük például <strong>az</strong> „észleletek” (más néven „qualiák”) problémáját.<br />
Bárhol is tesztelik <strong>az</strong> idegélettanászok <strong>az</strong> agyat mikroelektródáikkal, mindenhol<br />
igen hasonló idegsejt-aktivitási grafikonokat kapnak, függetlenül attól, hogy a<br />
helynek megfelelő észlelet fényesség, szín, hangmagasság, viszketés, meleg,<br />
fájdalom, öröm, szorongás, éhség vagy jóllakottság. Valószínűleg finom különbségek<br />
vannak a különböző modalitásoknak megfelelő neuroncsoportok téridői<br />
vagy kémiai aktivitásmintázatában – ezeket jelen pillanatban még homály<br />
fedi. Ez csak egy példája annak, hogy mennyire nem ismerjük <strong>az</strong> „agy kódját”,<br />
ha létezik egyáltalán ilyen. (Az észleletek problémájára, valamint egyéb metatudományos<br />
kérdésekre a 6. párbeszédben még visszatérünk.)<br />
Természetesen nem volt minden, a DNS-spirál és a genetikus kód megfejtése<br />
előtt végzett molekuláris biológiai kutatás hiábavaló vagy értéktelen. Éppen<br />
ellenkezőleg. A darwini evolúcióelmélet valószínűleg minden idők legnagyobb<br />
tudományos gondolata, és Mendel kísérletei nyitották meg <strong>az</strong> utat a génfogalom<br />
előtt. Mivel lassan közeledem a tekintélyes 65 éves korhoz (ami önmagában is<br />
majdnem csodálatos esemény, mivel több alkalommal kerültem olyan helyzetekbe,<br />
amelyekben a túlélési arány igen alacsony), volt szerencsém a látás neurofiziológiájában<br />
és pszichobiológiájában tanúja lenni néhány nagyszerű felfedezésnek,<br />
olyanoknak, mint például <strong>az</strong> agykéreg kolumnáris szerveződése és a<br />
10
hasítottagy kísérletek. Különösen megtisztelve érzem magam amiatt, hogy<br />
egyes technikai újdonságok bevezetésével (pl. a számítógéppel generált randompont-sztereogramok,<br />
kinematogramok és textúrák) magam is hozzájárulhattam<br />
ahhoz a fejlődési folyamathoz, amely végül a pszichológia „alacsony szintű<br />
látásnak” nevezett alterüleétéhez vezetett, és kapcsolatot teremtett a pszichofizikai<br />
adatok és a majmokon végzett neurofiziológiai vizsgálatokkal feltárt korai<br />
kérgi feldolgozási szakaszok között.<br />
1987-ben, <strong>az</strong>on a napon, amelyen <strong>az</strong> Egyesült Államok tudományos akadémiájára<br />
való felvételemet ünnepeltük volna, életveszélyes autóbalesetet szenvedtem.<br />
A balesetet súlyos depresszió követte. Kínlódó elmémben megjelent<br />
egy becsmérlő figura, aki gúnyolódni kezdett rajtam és kétségbe vont mindent,<br />
amit valaha is fontosnak tartottam. Ez <strong>az</strong> ellenfél-figura megkérdőjelezte és feje<br />
tetejére állította mind<strong>az</strong>t, amit nyilvánvalónak tartottam, vagy amiről <strong>az</strong>t gondoltam,<br />
hogy egyike kevés eredeti ötletemnek. Galilei híres Dialógusaira emlékeztet,<br />
Simplicióval (aki Arisztotelészben hisz), Salviatival (aki Galilei nézeteit<br />
képviseli) és Sagredóval (aki <strong>az</strong> értelmes és semleges döntőbíró); szerény<br />
személyem játszotta Simplicio szerepét. Ekkortájt éppen befejezni készültem<br />
második monográfiámat; de belső ellenfelem hatására úgy döntöttem, hogy teljesen<br />
átírom a könyvet. Azt reméltem, hogy vissza tudok majd emlékezni a vitákra,<br />
és a kéziratot át tudom majd írni a köztem és belső kritikusom között folyó<br />
párbeszédek sorozatává. Gyanítottam, hogy igen nehéz feladat lesz, olyasmi,<br />
mintha sakkozni próbálnék önmagam ellen. Szerencsére néhány hónapra rá<br />
kiküzdöttem magam a depresszióból, visszanyertem megszokott optimista énemet;<br />
de ezután gondolkodásomban egy furcsa fordulat következett be. Ahogyan<br />
G. M. Stratton és Ivo Kohler átfordító szemüvegei egy idő után helyreállítják a<br />
normális észlelést, ellenfelem feje tetejére állított érvei hirtelen talpukra álltak,<br />
és sajátoméhoz hasonlóvá váltak; olyanfajta kétségekké lettek, amelyekre minden<br />
tudósnak szüksége van.<br />
B: Eddig nem érdekelt, hogy mire p<strong>az</strong>arlod <strong>az</strong> idődet. Persze jobban élveztem volna,<br />
ha e könyv írása helyett inkább egyéves világkörüli útra mentél volna. De<br />
<strong>az</strong>, hogy becsmérlő figurának, egyfajta „ördög ügyvédjének”, meg a kínzódnak<br />
nevezel, <strong>az</strong>ért túlzás. Tiltakozom! Mindketten <strong>az</strong>t hittük a baleset után, hogy<br />
meg fogunk halni, és sosem tetszett, ahogy tudományos eredményeiddel kapcsolatban<br />
viselkedtél: mintha kitüntetések lennének, amiket mindenkinek látnia<br />
kellene. Azt akartam, hogy utolsó napjaiddal méltóságban és <strong>az</strong> emberi hiúság<br />
felesleges foltjai nélkül nézzél szembe, ezért kételyeket ébresztettem fejedben a<br />
tudományos eredményeid súlyával kapcsolatban. Végeredményben egyet kell<br />
értened velem – még akkor is, ha már ismét a régi éned vagy: legismertebb tudományos<br />
hőstetted, a számítógéppel generált randompont-sztereogram valójában<br />
csak a Természet által évezredekkel ezelőtt feltalált álcázás egy formája. Az<br />
a tény, hogy mondjuk Helmholtz nem készített csiszolópapírból ollóval ilyen<br />
sztereó-képeket, adott neked egy szerencsés esélyt, és, ahogy első monográfiádban<br />
megemlítetted, Aschenbrenner (1954) már csinált valami hasonlót.<br />
11
Második elméleted, <strong>az</strong>zal a sejtéssel, hogy „izo-másodrendű textúrapárok alapos<br />
vizsgálat nélkül nem különböztethetők meg egymástól” olyan elvont volt, hogy<br />
senki sem fáradt <strong>az</strong>zal, hogy megcáfolja, és ezzel kaptál egy újabb esélyt a sorstól.<br />
Fortuna megengedte, hogy te magad cáfold meg, és te ezt a kudarcot <strong>az</strong>zal<br />
leplezted, hogy bemutattad a textonok győzedelmes felfedezését. Ami <strong>az</strong>t illeti,<br />
<strong>az</strong>ért hagytam, hogy megírd ezt a könyvet, mert szórakoztatott. Látni akartam,<br />
hogyan kreálsz csekélyke eredményeidből egy tekintélyes történetet. Ezért fogom<br />
visszatartani magam <strong>az</strong> itt következő fejezetekben. Ha nem hencegsz sokat,<br />
csöndben maradok, de nem fogom tőled eltűrni a túlzó vagy bombasztikus<br />
állításokat. Az olvasó B alatt Bélát kell hogy értsen – a jobbik énedet, némileg<br />
hedonisztikusabbat, de mindenképpen őszintébbet, mint a Szerző Alterego, aki<br />
A néven fog szerepelni. De továbbra is <strong>az</strong> a véleményem, hogy egy egzotikus<br />
ut<strong>az</strong>ás a Selyemút mentén jobb lett volna, mint a te kis ego-túrád!<br />
A: Örülök, hogy hajlandó vagy együttműködni velem, és erre <strong>az</strong> időre társamnak,<br />
nem pedig ellenségemnek foglak tekinteni. Azt is tudom, hogy neked meglehetősen<br />
határozott a véleményed, és én vagyok <strong>az</strong>, aki hangulati <strong>hu</strong>llámaimnak<br />
megfelelően néha ellenfelemnek, néha (gyakrabban) társamnak látlak téged. Ennek<br />
ellenére biztos vagyok benne, hogy e mostani kitörésed után olvasóim többsége<br />
boldog, hogy a benne lakozó énke sokkal kezesebb jószág. Ami <strong>az</strong>t illeti,<br />
depresszióm ideje alatt néhány kollégám észrevette, hogy nem vagyok olyan<br />
biztos magamban és <strong>az</strong> elméleteimben, és próbálták tartani a távolságot tőlem.<br />
Például ez alatt <strong>az</strong> idő alatt kaptam a Nature szerkesztőitől elbírálásra két olyan<br />
cikket, amelyek támadták a texton-elméletemet, és helyette Laplace-piramisba<br />
rendezett lineáris filtereket és néhány nemlineáris operációt javasoltak. (Mellesleg<br />
évekkel korábban javasoltunk egy hasonló modellt: <strong>Julesz</strong> és Bergen, 1983.)<br />
Kiválónak tartottam a cikkeket, de meg akartam viccelni a szerzőiket. Beküldtem<br />
a Hírek és vélemények rovatba (a Nature <strong>az</strong>on rovatába, ahol a két cikk<br />
megjelenni készült) egy kéziratot, amit Ben Krösével együtt írtunk, aki tanítványom<br />
és kutatótársam volt a Caltech-en (<strong>Julesz</strong> és Kröse, 1988). Kröse és én<br />
ugyan<strong>az</strong>okat a Laplace-piramisokat használtuk, mint a cikkek szerzői, de a hierarchiának<br />
éppen abban a szakaszában, amelyben <strong>az</strong> ő modelljük a leglényegesebbnek<br />
tűnt, mi egy egyenletes szürke ingerábrát használtunk, majd ezután következtek<br />
<strong>az</strong> inverz műveletek (1.1. ábra). Az eredményül kapott textúrapár elvárásainknak<br />
megfelelően pontosan olyan könnyen megkülönböztethető volt,<br />
mint <strong>az</strong> eredeti, annak ellenére, hogy a szerzők által legfontosabbnak tartott téri<br />
felbontási fázisban <strong>az</strong> inger valójában hiányzott. (Ez a trükköt, amit <strong>az</strong> akusztikában<br />
„hiányzó alaphangnak” neveznek, gyakran használják annak bemutatására,<br />
hogy a hallórendszer nemlineáris működése hogyan állítja vissza a hiányzó<br />
hangmagasságot a magasabb harmonikusok összetételeként.) A hozzáértők számára<br />
ez biztos jele volt annak, hogy rendbejöttem, a barátaim pedig megnyugodtak,<br />
hogy visszanyertem <strong>az</strong> önbizalmamat. Ezt <strong>az</strong> epizódot két dolog miatt<br />
idéztem fel. A pszichobiológiában a legtöbb fontosnak tartott kutatási téma<br />
pusztán divat kérdése, és jobban függ egyes karizmatikus egyének meggyőző<br />
12
erejétől, mint mély tudományos ig<strong>az</strong>ságoktól; ebből következően a tudományos<br />
közösség elvárja ezektől <strong>az</strong> egyénektől, hogy higgyenek a munkájukban. Ha ők<br />
maguk elkezdenek kételkedni, miért higgyenek a többiek? Végül is, ők tudják!<br />
1.1 ábra. (a) Az eredeti textúrapár. (b) Annak Laplace-piramis általi lebontása, amelyet a Laplace-szűrők<br />
kimenetének négyzetre emelése követ. A reprodukció korlátai miatt csak a 0-5. szinteket<br />
ábrázoltuk. A legnagyobb folt-kontraszt a 3. szinten jelentkezik. (c) A rekonstruált kép, fordított<br />
Laplace-piramissal; a 2–4. szinteket egységes szürkére változtattuk. Látható, hogy <strong>az</strong> így létrejövő<br />
kép egy könnyen megkülönböztethető textúrapárt ábrázol, annak ellenére, hogy hiányoznak<br />
belőle <strong>az</strong>ok a szintek (frekvenciasávok), amelyek a b ábra nagy energiakülönbségeit tartalm<strong>az</strong>zák.<br />
<strong>Julesz</strong> és Kröse 1988 alapján.<br />
B: Ebben <strong>az</strong> esetben egyetértek veled – annál is inkább, mert pontosan tudom,<br />
mennyire őszintén szoktad becsülni szakmabeli kritikusaidat. Mivel én vagyok<br />
<strong>az</strong> kettőnk közül, aki jobban szeret szórakozni, mi lehetne nagyobb öröm nekem,<br />
mint tudományosan korrekt és ráadásul <strong>hu</strong>moros módon viszonozni egy<br />
kritikát. Azért volt ez különösen jó vicc, mert végeredményben egy régi barát<br />
munkájának egy nem túl érdekes részletét kritizáló cikk megjelenhetett volna<br />
valamelyik szakfolyóiratban is, a látványos Nature helyett. Ezt csak <strong>az</strong>ért mondtam,<br />
hogy tisztázzam <strong>az</strong> álláspontomat ezekben a beszélgetésekben. A szerzővel<br />
kapcsolatos problémáim nem függenek össze a hiúságával, büszkeségével és<br />
egyéb emberi gyarlóságaival, amikben egyébként, mint énjének egy része, osztozom<br />
is vele. Csak akkor fogok közbeszólni, ha úgy érzem, hogy A bizonyos<br />
állításai nem elég átgondoltak vagy túl nagyképűek <strong>az</strong> én ízlésemnek.<br />
A: Megegyeztünk! Mellesleg, egy igen fontos dolgot vetettél fel a tudományos<br />
kritikával kapcsolatban. Hadd idézzek Békésy György csodálatos Experiments<br />
in Hearing (Hallási kísérletek) című könyvének előszavából (1960):<br />
„A tudományos kutatás egyik legfontosabb jellegzetessége a hibák észlelése<br />
és kijavítása. … A hibák kezelésének egyik módja <strong>az</strong>, ha <strong>az</strong> embernek vannak<br />
olyan barátai, akik hajlandók kritikusan megvizsgálni előzőleg a kísérleti<br />
elrendezést, a kísérlet elvégzése után pedig <strong>az</strong> eredményeket. Még jobb, ha van<br />
<strong>az</strong> embernek egy ellensége. Egy ellenség hajlandó rengeteg időt és agymunkát<br />
áldozni arra, hogy apró és nagy hibákra vadásszon, és ezt minden ellenszolgáltatás<br />
nélkül teszi. Az a baj, hogy ritka a feladatra ig<strong>az</strong>án alkalmas ellenség; a<br />
legtöbbjük csupán szokványos. A másik probléma <strong>az</strong> ellenségekkel, hogy néha<br />
barátainkká válnak, és buzgóságuk javarészét elveszítik. Így történt, hogy <strong>az</strong> író<br />
elveszítette három legjobb ellenségét.”<br />
13
Azt is szeretném hozzátenni, hogy <strong>az</strong>okban a cikkekben, amelyeknek nem<br />
én vagyok <strong>az</strong> első vagy egyetlen szerzője, mindig igyekeztem elkerülni saját<br />
metaelméleteim fogalmait. Arra például mindig vigyáztam, hogy ne rángassam<br />
bele a texton-elméletbe <strong>az</strong>okat a munkatársaimat, akik némileg szkeptikusak<br />
voltak ezzel kapcsolatban, és közös cikkeinkben a „texton grádiensek” helyett a<br />
semleges „textúragrádienseket” használtuk. Remélem, ez a közjáték segített<br />
tisztázni a két szereplő viszonyát <strong>az</strong> itt következő párbeszédeinkben.<br />
Megemlítetted <strong>az</strong>t is, hogy a számítógéppel generált randompontsztereogramok<br />
bevezetése előtt (<strong>Julesz</strong>, 1960) Aschenbrenner (1954) már publikált<br />
egy kézileg készített RPS-t, amit valószínűleg a II. világháború alatt fejlesztett<br />
ki. A számítógéppel generált RPS-ek tették lehetővé <strong>az</strong>onban először <strong>az</strong><br />
ideális álcázást (<strong>az</strong> egy szemmel is észlelhető jelzéseket szolgáltató tökéletlenségek<br />
nélkül), és a számítógépek tették lehetővé <strong>az</strong> RPS-ek gyakorlati megvalósítását.<br />
Mind Aschenbrenner, mind én tudatában voltunk annak, hogy hogyan lehet<br />
„térlátással leleplezni <strong>az</strong> álcázást”, mivel ez általánosan ismert a légi felderítés<br />
szakemberei számára is. Aschenbrenner <strong>az</strong>onban – aki eredményeit egy szakfolyóiratban<br />
publikálta (amelyet sem én, sem más pszichológusok nem ismertünk) –<br />
nem tudta, hogy ez a felfedezés új a pszichobiológus kutatók számára. Saját legnagyobb<br />
érdememnek ezért <strong>az</strong>t tartom, hogy én voltam <strong>az</strong>, aki először a pszichológusok<br />
tudomására hoztam, hogy három dimenzióban lehetetlen a tökéletes álcázás.<br />
Felépülésem egybeesett a tanszék elköltözésével: 1989 januárjában a Bell<br />
Laboratóriumból a Rutgers Egyetem újonnan megalapított Látáskutatási Laboratóriumába<br />
települtünk át. Ezt követően kollégáimmal számos, bennünket már<br />
évek óta akadályozó tudományos problémát oldottunk meg. Ezek a legújabb<br />
eredmények olyan fontosak számomra, hogy <strong>az</strong> egész 12. Dialógust nekik szenteltem.<br />
A fentieken túl még egy történet áll e könyv születése mögött. Mialatt a<br />
The Enjoyment of Vision by Eye and Intellect (A látás öröme a szemnek és <strong>az</strong><br />
észnek) című könyvemen dolgoztam – amely egy haladó szintű egyetemi tankönyv<br />
volt – problémáim akadtak egyes általam igen fontosnak tartott témákkal<br />
kapcsolatban, amelyekben nem voltam egészen bizonyos. A tankönyvek rendszerint<br />
kinyilvánító stílusban íródnak, a szerző tekintélyként szólal meg, aki<br />
nem vet fel kétségeket a leírtakkal kapcsolatban. Úgy gondoltam, hogy kiemelem<br />
ezeket a részeket is, és átírom őket dialógus formába.<br />
A beszélgetések számos egymáshoz nem kapcsolódó témát érintenek. Az<br />
olvasó feltehetőleg állást foglal majd a vitákban, A-val vagy B-vel tart, esetleg<br />
egyikükkel sem. (Sajnos a pszichobiológiában nincs Sagredo, aki független és<br />
bölcs vitavezetőként működhetne.) Azt remélem, hogy <strong>az</strong> olvasó valóban egy<br />
harmadik véleményen lesz, amely független <strong>az</strong> itt kifejtettektől, és teljesen új<br />
gondolatokkal fog majd előállni. Végeredményben egy tudományos monográfia<br />
egyetlen célja, hogy katalizátorként működjön, segítsen másoknak tisztázni saját<br />
gondolataikat, és talán néhány új meglátáshoz is elvezessen. Igyekeztem olyan<br />
14
témákat választani, amelyek nem csak számomra, hanem barátaim és kollégáim<br />
számára is érdekesek voltak. Ha cserébe választ kapok néhány felvetésemre, akkor<br />
ez a könyv felülmúlja várakozásaimat.<br />
15
I. rész<br />
<strong>Dialógusok</strong><br />
általános témákról<br />
16
1. Mi a látáskutatás?<br />
Szerző: Mondd meg nekem, György, szerinted mi a boldogság?<br />
Békésy György: Egyszerű, <strong>Béla</strong>. A boldogság egy jó kísérlet.<br />
(Honolulu, 1968. január)<br />
A: Ez <strong>az</strong> első beszélgetés szólhatna a tudományos kutatásról általában: <strong>az</strong>onban,<br />
mint látáskutató, a szakterületemre fogom magam korlátozni. Fogok egy kicsit<br />
általánosságban is spekulálni a tudománynak mint emberi vállalkozásnak a fő<br />
célján, a tudás elmélyítésén túlmutató értelméről.<br />
Kezdjük <strong>az</strong>zal, hogy megkülönböztetjük a „tudomány muzeális darabjait” a<br />
„tudomány mindennapos művelésétől”, annak ellenére, hogy a kettő szorosan<br />
összefügg. Az első kategóriába esik számos tény, elmélet és eszköz (amelyek<br />
közül egyeseket ma is érvényesnek tartanak, másokról bebizonyosodott, hogy<br />
hamisak vagy nem működnek), amelyek tankönyvekben és archív folyóiratokban<br />
is fellelhetők: a vakfolt létezése, a vízesés-illúzió, a sztereoszkóp, Fechner<br />
törvénye, a háromszín-elmélet, stb. A múzeumi tárgyakhoz hasonlóan, a divattól<br />
függően egyes darabok kiállításra kerülnek, mások pedig a raktárba. Azt <strong>az</strong><br />
álproblémát például, hogy hogyan fordítja meg <strong>az</strong> agy a retinán kialakuló fordított<br />
képet, George Stratton tisztázta (1896), mikor megmutatta, hogy fordító<br />
prizmák néhány napi viselése után a kép valóban képes megfordulni, ha a megfigyelő<br />
szabadon mozoghat környezetében. Évtizedeken keresztül minden generáció<br />
meg akarta ismételni ezt <strong>az</strong> eredményt, egyre növekvő sebességekkel. A<br />
legújabb példa Ivo Kohleré (1941, 1951), aki fordító szemüvegben motorbiciklizett<br />
Innsbruck utcáin. Biztos vagyok benne, hogy valaki kipróbálja majd ezt a<br />
kísérletet hangsebességen is!<br />
B: Azt hiszem, Kohler olyan lencséket használt, amelyek a látvány tükörképét<br />
mutatták, <strong>az</strong><strong>az</strong> a bal-jobbot jobb-ballá alakították. Néhány napi viselés után <strong>az</strong>t<br />
figyelte meg, hogy a mozgó világ iránya helyreállt, de a rendszámtáblák megmaradtak<br />
a tükörképüknek. Ezen felül Kohler valódi perceptuális plaszticitást is<br />
talált a puszta proprioceptív átrendeződésen túl. Azt figyelte meg, hogy a prizmák<br />
színes szegélyeket eredményeztek, (a kromatikus rendellenességeknek köszönhetően),<br />
de néhány nap után ezek a szegélyek eltűntek. A prizmák levétele<br />
után persze egy rövid időre újra megjelentek.<br />
Steward Anstis egy olyan szerkezetet erősített a szeme elé, amely átfordította<br />
a külvilág luminancia-eloszlását. A fekete fehérré vált és viszont, a sötétszürke<br />
világosszürkévé, és így tovább. Az ilyen negatív képek elég zavarba ejtők: egy<br />
ismerős arc vagy tárgy felismerése sem könnyű. Anstis <strong>az</strong>t akarta megtudni,<br />
hogy ugyanúgy tudunk-e alkalm<strong>az</strong>kodni a negatív képekhez, mint a fordítottakhoz.<br />
Magyarul, meg lehet-e tanulni <strong>az</strong>t, hogy a negatív képek ugyanolyan<br />
17
ismerősek legyenek, mint a pozitívak?<br />
A: Köszönet a tudós megjegyzésért. [Ilyen típusú adaptációs kísérleteket kevésbé<br />
drasztikus körülmények között néhány perc alatt is el lehet végezni. Harris<br />
(1980) például ékprizmát rakott <strong>az</strong> egyik szemre, (míg a másik csukva volt) és<br />
arra kérte a kísérleti személyeket, hogy kinyújtott kézzel érjenek el egy tárgyat.<br />
A megfigyelők néhány percig mellényúltak, de fokozatosan megtanulták kompenzálni<br />
a prizma által okozott hibát. Miután Harris levette róluk a prizmát, a<br />
megfigyelők ellentétes irányba nyúltak mellé <strong>az</strong> adott tárgynak, amíg a proprioceptív<br />
adaptáció el nem enyészett. Az ilyen proprioceptív adaptáció a szervezet<br />
aktív részvételét igényli, amint ezt Held és Hein (1963) klasszikus kísérlete bizonyította.<br />
Két újszülött kismacskát hasonlítottak össze. Az egyik aktívan felfedezhette<br />
a világot, a másik be volt ültetve egy kosárkába, amely <strong>az</strong> aktívan mozgó<br />
macska hámjához kapcsolt szerkezethez volt erősítve. Az aktívan mozgó<br />
macska gyorsan megtanult mozogni a környezetében; a passzív macskának, miután<br />
kiengedték a kosárkából, elölről kellett kezdenie tanulni a mozgást. A negatív<br />
képekhez való alkalm<strong>az</strong>kodással kapcsolatban <strong>az</strong> eddigi kísérletek eredménye<br />
negatív. Ha nem említetted volna meg, én biztos nem szakítottam volna<br />
meg a mondanivalómat sikertelen kísérletek felemlegetésével.]<br />
A tudományos és művészeti múzeumi darabok közti fontos különbség,<br />
hogy <strong>az</strong> utóbbiak szorosabban kötődnek alkotóikhoz. Ha egy gyönyörű festményről<br />
kiderül, hogy nem a mesteré, hanem egy kevésbé ismert tanítványának<br />
a műve, a legtöbb ember számára a kép sokat veszít értékéből. Egy tudományos<br />
tény felfedezőjének vagy egy elmélet megalkotójának személye gyakran vitatott<br />
vagy éppen lényegtelen. A kortársak közös munkával úgy elhallgathatják, hogy<br />
a kutatók akár csak évtizedek múltán bukkannak rá. Például a háromszínelméletet,<br />
a vizuális észlelés egyik legfontosabb elméletét, [ezt eredetileg<br />
Thomas Youngnak tulajdonítják (1802), később Hermann von Helmholtz kiegészítette,<br />
és így ma Young-Helmholtz elméletnek nevezzük] eredetileg George<br />
Palmer fogalm<strong>az</strong>ta meg. Palmer 1777-ben jelentette meg elméletét, a cikkeit<br />
MacAdam (1970) kötetében újra kiadták, Barlow és Mollon 1982-ben recenziót<br />
írtak róluk. Ugyanígy <strong>az</strong>, hogy a sztereoszkópot Wheatstone fedezte-e fel 1838ban,<br />
vagy binokuláris mikroszkópok formájában már generációkkal korábban<br />
használták [pl. egy francia kapucinus szerzetes, Orleans-i Cherubin atya (ld.<br />
Jabez Hogg 1854)], nem ig<strong>az</strong>án lényeges a természettudósok számára. Egy tudományos<br />
felfedezés számára talán <strong>az</strong> a legnagyobb elismerés, ha <strong>az</strong> emberek<br />
elkezdik saját kultúrájuk részének érezni és elkezd egyfajta „tudományos népdallá”<br />
válni, a felfedező vagy feltaláló személyéről leválva.<br />
Annak ellenére, hogy mind a tudomány, mind a művészet mögött ugyan<strong>az</strong><br />
<strong>az</strong> emberi elme áll, természetesen e két alkotási mód sok mindenben különbözik.<br />
A művészetekben a nézőt, a hallgatót vagy <strong>az</strong> olvasót kevésbé érdekli a<br />
művész probléma-megoldó készsége, mint maga a mű. Ritkán kerül elő <strong>az</strong> a<br />
probléma, hogy ki vezette be mondjuk a festészetben a három dimenziós perspektívát,<br />
vagy a kamar<strong>az</strong>enében a szonáta műfaját; sokkal nagyobb tisztelettel<br />
18
adózunk egy Vermeer-festménynek, vagy Bach Brandenburgi-versenyeinek<br />
mint egy adott stílus csúcsteljesítményeinek, amelyek elválaszthatatlanok <strong>az</strong> alkotótól.<br />
Másrészről viszont a tudományban a problémák megoldása a kreatív<br />
alkotás, és maga a végrehajtás kevésbé érdekes. [A modern művészetekben<br />
megfigyelhető egyfajta tendencia a probléma-megoldó elem előtérbe helyezésére,<br />
a műtárgyak megvalósításának rovására; ez a közönségtől való elidegenedéshez<br />
vezet.]<br />
Az eddigiekből következik, hogy a tudományt soha senki sem pusztán a<br />
hírnévért műveli, hanem főképp <strong>az</strong>ért, mert a tudományt csinálni élvezet. Persze<br />
emellett segít a megélhetésben is, de ennyi munkáért a legtöbb állásban sokkal<br />
többet lehet keresni. Annak, aki szenved attól, hogy könnyen unalmassá válnak<br />
számára a dolgok, és mellesleg kreatív és művelt, a tudományos problémák<br />
megoldása <strong>az</strong> eredetiség egyik legmagasabbrendű formája. Az ilyen ember jutalma,<br />
hogy elsőként érthet meg valamit a világban. Az, hogy <strong>az</strong> emberiség ünnepeli-e<br />
ezért <strong>az</strong> elsőségért vagy vitatja <strong>az</strong> eredetiséget vagy a dolog fontosságát, a<br />
tudóst nem kell, hogy érdekelje. Az emberi hiúság magyarázatot ad arra, hogy<br />
miért voltak olyan keserű vitái Newtonnak és Leibniznek a differenciálszámítás<br />
felfedezésének elsőségével kapcsolatban, és bár a jelölési rendszereik között valóban<br />
vannak különbségek, ma mégis mindkettőjüknek hálásak vagyunk.<br />
Ig<strong>az</strong>án fontos <strong>az</strong> is, hogy más szakmákhoz képest a tudósnak még viszonylag<br />
idősebb korában is van „jövője”. Hatvanöt évesen ugyan<strong>az</strong>zal a lelkesedéssel<br />
megyek a laborba, mint évtizedekkel ezelőtt, és olyan kollégákkal dolgozom<br />
és töltöm <strong>az</strong> időt, akik akár <strong>az</strong> unokáim is lehetnének. Míg <strong>az</strong> ember nyugdíjas-<br />
vagy rutin munkát végző barátai nosztalgiáznak, vagy különböző hobbikkal foglalják<br />
el magukat, a tudományos érdeklődés lehetővé teszi, hogy a munkánk legyen<br />
a hobbink. Ez egy különleges jutalom, és mikor fiatalok tanácsomat kérik<br />
a pályaválasztással kapcsolatban, két kérdést szoktam feltenni: Van tehetséged a<br />
művészetekhez? Ha nincs, értesz-e a matematikához vagy élvezed-e a tudományos<br />
problémákat? Ha van művészi tehetsége, mindig arra bíztatom, hogy<br />
próbáljon szerencsét <strong>az</strong>on a területen, mert szerintem a tudomány a művészet<br />
pótléka. Ha viszont nincs tehetsége, de elméje nyitott a tudományok iránt, mindig<br />
a tudományos pályát ajánlom, annak ellenére, hogy más szakmák jövedelmezőbbek<br />
vagy biztosabb egzisztenciát nyújtanak.<br />
B: Eddig türelmesen hallgattam ezt a monológot. De mindenképpen bele kell<br />
vonnod a magánéletedet ezekbe a beszélgetésekbe, még ha ez a könyv a 65.<br />
születésnapod apropóján íródik is? Meghallgatom, amit a tudományos problémákról<br />
mondasz, és ha valami érdekesnek tűnik, vitába szállok veled. De nem<br />
lehetne kihagyni a magánéleted esetleges részleteit? Monográfiát szívesen olvasok<br />
tőled, de egy álruhába bújtatott önéletrajz már tényleg sok!<br />
A: Néhány történetet mindenképpen el kell mondanom a saját életemből. Szilárd<br />
meggyőződésem, hogy a tudósok folyóiratokban publikált eredményei pusztán a<br />
jéghegy csúcsát jelentik. A motivációk, gondolatok, elképzelések, félkész ideák,<br />
a metaforák, a <strong>hu</strong>mor, a fontos személyekkel való találkozások, a történelmi vé-<br />
19
letlenek, a tudós életének egyéb elemei fennakadnak a szerkesztők és bírálók<br />
rostáján. A monográfia életre tud kelteni egy embert. Hermann von Helmholtz<br />
száz évvel ezelőtt írott monumentális monográfiáját olvasva, a szerző szinte<br />
életre kel, és bár ma már sokkal több dolgot tudunk <strong>az</strong> <strong>észlelésről</strong>, a monográfia<br />
még most is friss, izgalmas és ösztönző. Másrészről kétlem, hogy sokan olvasnák<br />
Helmholtz cikkeit, amelyek olyan szaklapokban jelentek meg, amelyek már<br />
rég nem léteznek. [Helmholtz óta több ezer új felfedezést és fogalmat publikáltak.<br />
A Boff, Kaufman és Thomas (1986) által szerkesztett kézikönyv igen jó kiindulás.<br />
Ez a könyv hatalmas mennyiségű új anyagot tartalm<strong>az</strong>ó könyv <strong>az</strong>onban<br />
számos szerző közös műve, ezért nélkülözi Helmholtz könyvének egységességét<br />
és bensőségességét.] Természetesen kevés <strong>az</strong> olyan géniusz, mint<br />
Helmholtz. De így is, mikor egy olyan megbecsült kolléga, akit nem ismertem<br />
személyesen, nyugdíjba vonul, vagy meghal, kevésbé érzem személyes veszteségnek,<br />
ha hagyott néhány monográfiát maga után. Nem <strong>az</strong> a fő probléma, hogy<br />
különböző helyeken szétszórt cikkekre kell hagyatkozni, hanem <strong>az</strong> ember személyisége<br />
vész el örökre. Gyakran legfeljebb a közeli kollégák és tanítványok<br />
néhány pontatlan visszaemlékezésében reménykedhetünk. Hadd jegyezzem<br />
meg, hogy nem keverem össze a monográfiát <strong>az</strong> önéletrajzzal. Bár nagyon élveztem<br />
néhány tudós és matematikus önéletrajzát (pl. Erwin Chargaff,<br />
Stanislaw Ulam, Mark Kac műveit), természeténél fogva ez a műfaj a szélesebb<br />
közönségnek szól, feláldozva a tudományos tartalmat. Ezen felül míg <strong>az</strong> önéletrajz<br />
csak akkor érdekes, ha a szerző kivételes teljesítményeket elérő karizmatikus<br />
figura, a kiváló, de kevésbé híres kollégák által írott monográfiák is nagyon<br />
érdekesek tudnak lenni.<br />
B: Még mindig nem vagyok meggyőzve arról, hogy <strong>az</strong> általad leírt monográfia<br />
nem pusztán egy nagyzási hóbortban szenvedő személy énfeltáró kanosszája.<br />
Azért folytasd, kérlek.<br />
A: Három évtizednyi pszichobiológiai kutatás és kollégákkal, doktori hallgatókkal,<br />
diákokkal és a cikkeim, könyvfejezeteim és monográfiáim olvasóival folytatott<br />
számos beszélgetés során rájöttem egy problémára, amit ig<strong>az</strong>án lényegesnek tartok.<br />
Ez <strong>az</strong> örök „tanár-tanítvány kapcsolat”. A tanár természetesen úgy gyűjti<br />
maga köré a tanítványokat, hogy megosztja velük legjobb ötleteit, álmait, meglátásait,<br />
a tudományos ízlését és a laborfelszerelését, <strong>az</strong>t remélve, hogy a tanítvány<br />
a mester nyomdokába fog lépni, és akár tudományos körének aktív tagjává<br />
is válik. A fiatal kutatókkal nincs is probléma, mivel nekik is előnyükre válik<br />
együtt publikálni <strong>az</strong> ismert mesterrel. Mindig <strong>az</strong>on voltam, hogy olyan tudományos<br />
problémákon dolgozzunk, amelyekkel egyikünk sem foglalkozott, mielőtt<br />
egyesítettük volna erőinket, és ezáltal őket olyan független gondolkodóknak lehessen<br />
tekinteni, akit egy tapasztaltabb egyén segít. A probléma később kezdődik,<br />
amikor a volt tanítvány állást kap és szakítani akar a mesterrel – különösen<br />
<strong>az</strong>ért, mert a felvételi bizottságok és a támogató alapítványok <strong>az</strong> eredeti munkát<br />
szeretik honorálni. Versengeni kell-e a volt tanítvánnyal, vagy meg kell-e elégedni<br />
<strong>az</strong>zal, hogy egy kreatív fiatal elme továbbfejleszti a gondolatainkat akár a<br />
20
volt mesterre való hivatkozás nélkül is? Ebben a nehéz helyzetben én mindig a<br />
másodikat választottam, amiben nagy segítségemre volt <strong>az</strong> a <strong>hu</strong>szonöt év, amit a<br />
Bell Laboratóriumban töltöttem, előbb tagként, később mint ig<strong>az</strong>gató. Mivel <strong>az</strong><br />
ipari laborok célja specifikus problémák megoldása és minél több szabadalom<br />
elérése, a vezetők érzékenységétől függetlenül, a Bell Labor mottója ez volt:<br />
„Csináld magad, vagy hivatkozz arra, akire hivatkoznod kell!” A hiúságból fakadó<br />
elsőbbségi kérdéseknél fontosabbnak tartom, hogy egy új gondolat akkor<br />
bukkan elő, amikor én is láthatom.<br />
Persze némi hiúság hozzátartozik <strong>az</strong> emberi természethez. Azokban a hetekben,<br />
amiket <strong>az</strong> autóbalesetem után <strong>az</strong> intenzív osztályon töltöttem, nem éreztem<br />
semmi büszkeséget amiatt, hogy néhány nappal <strong>az</strong>előtt <strong>az</strong> akadémia tagjává<br />
választottak. Sőt, nem háborodtam fel egyáltalán, amikor megkaptam a Pár<strong>hu</strong>zamos<br />
megosztott feldolgozás (Rumelhart és mtsai, 1986) című igen nagy hatású<br />
könyv első kiadásának egy példányát, amelynek első fejezetében bemutatnak<br />
egy számítógéppel generált random-pont sztereogramot, és a képaláírásban<br />
David Marrnak tulajdonítják (aki Látás című könyvében használta ezt <strong>az</strong> ábrát,<br />
de hivatkozott rám). Haldokoltam, és a leghíresebb felfedezésemet egy akkor<br />
már halott kollégának tulajdonították. Hónapokig nem érdekelt, hogy bejelentsem<br />
elsőbbségemet a mesterséges intelligencia közösségnek. Azt gondoltam,<br />
hogy barátaim és kollégáim tudják <strong>az</strong> ig<strong>az</strong>ságot, a többi pedig nem érdekelt.<br />
Lassú felépülésem után <strong>az</strong>onban győzött a hiúság: tiltakoztam a szerkesztőknél<br />
– annál is inkább, mert a Marr könyvéből vett RPS pontról pontra egyezett<br />
1971-es könyvem egyik ábrájával. Néhány héten belül megjelent a könyv második<br />
kiadása, immár helyes hivatkozással. Azért hoztam elő ezt a történetet,<br />
mert normálisnak, egészségesnek és etikusnak tartom, ha egy tudóst (és diákjait<br />
és barátait) foglalkoztatja <strong>az</strong> elsőbbség, és <strong>az</strong> ilyen típusú hibákat el kell kerülni.<br />
B: Ez a történet <strong>az</strong>tán nagyon tetszett. Kit érdekel ma <strong>az</strong>, hogy ki vezette be <strong>az</strong><br />
álcázás problémáját a pszichológiába? Persze ha valaki hibásan hivatkozik a<br />
számítógéppel generált RPS felfedezőjére, <strong>az</strong> árnyékot vet a gyengén szerkesztett<br />
könyv egészére. És bár a könyv szerkesztőivel kapcsolatban lehetsz érzékeny,<br />
meg kell bocsátanod a kollégáidnak, akik nem <strong>Julesz</strong>-RPS-nek, vagy<br />
<strong>Julesz</strong>-mintának hanem egyszerűen RPS-nek nevezik <strong>az</strong> általad kifejlesztett kísérleti<br />
anyagot. Elérted a végső célt, amiért egy tudós küzdhet: alkotásod még<br />
saját életedben a tudomány művelésének elfogadott módja lett. Valójában megalkottál<br />
egy tudományos népdalt. Tudom, hogy mindig tetszett neked a<br />
Bourbaki-féle matematikai iskola gondolata (a számos tehetséges, de névtelen<br />
taggal), szóval büszke lehetsz arra, hogy katalizátor lehettél. A kémiai vegyületeket<br />
<strong>az</strong>onban nem a létrejöttüket segítő katalizátorokról nevezik el! Ennél a<br />
pontnál egy másik problémára térnék át inkább: mi történik, ha rossz személyt<br />
választasz tanítványnak?<br />
A: Nagyon szerencsés voltam, bár igen körültekintő is. Rendszerint olyan fiatal<br />
kollégákat fogadtam tanítványomnak, akik valamelyik nagyra becsült idősebb<br />
kollégámnál és barátomnál végezték doktori tanulmányaikat, és akiknek nem-<br />
21
csak hogy kitűnő volt a disszertációjuk, de el is tért barátaim szokásos érdeklődési<br />
körétől, ami biztosított a jelentkező kreativitásáról. Így, boldogan mondhatom,<br />
csak néhányszor választottam rosszul. Majdnem mindegyik tanítványom<br />
<strong>az</strong>on a területen maradt, ahol én dolgozom, vagy <strong>az</strong>zal kapcsolatos témákkal<br />
foglalkozik, és híres kutatókká váltak. Volt néhány ritka eset, amikor egy-egy<br />
volt tanítványomnak kételyei támadtak saját kreativitásával kapcsolatban, vagy<br />
megundorodtak a versenytől és a támogatásokért való küzdelemtől és átléptek<br />
<strong>az</strong> orvostudományba vagy a pénzügyekbe. Mindig elszomorított <strong>az</strong> a tény, hogy<br />
ilyenkor egy-egy értékes ember elveszik a tudomány számára, de tudtam, hogy<br />
egy jó orvos vagy egy pénzügyi szakember értékesebb <strong>az</strong> emberiség számára,<br />
mint egy kiábrándult kutató. Az együtt végzett kutatás pedig kiváló minőségű<br />
volt, és mindkettőnk életét g<strong>az</strong>dagította. Két esetben <strong>az</strong>onban megtörtént, hogy<br />
a jelölt, akivel egy izgalmas és ígéretes kutatási témán dolgoztunk együtt, otthagyott,<br />
mielőtt megírtuk volna a közös tanulmányt. Ezt a viselkedést nagyon lehangolónak<br />
tartom. Mindkét esetben <strong>az</strong> történt, hogy <strong>az</strong> egyén biztos állást kapott<br />
a mesterséges látás területén, és karrieréhez nem volt szüksége többé publikációkra<br />
<strong>az</strong> alapkutatások területén. Mind<strong>az</strong>onáltal könnyen találhattam volna<br />
őszintébb tanítványokat. Most, amikor <strong>az</strong> idő a legfontosabb tényező a számomra,<br />
a bizalommal való ilyenfajta visszaélés súlyos csapás.<br />
Az említett két kutató közül <strong>az</strong> egyik még mindig tartozik nekem egy fontos<br />
cikkel, de ő volt <strong>az</strong>, akivel mielőtt elment volna, életem egyik legfontosabb<br />
közös cikkét írtam. A második esetben pedig már publikáltunk néhány eredményt,<br />
egy kivonatot egy konferencia-kötetben, de semmi sem lett leírva szakfolyóiratban,<br />
így kétévi közös munkánk veszett kárba. (Bár a legtöbb kutatót<br />
nem érdeklik <strong>az</strong> olyan kivonatok, amiket nem követnek komoly szakfolyóiratokban<br />
publikált cikkek, a B Függelékben megpróbálom kiemelni <strong>az</strong>okat a konferencia<br />
kivonatokat, amiket valóban követtek megjelent tanulmányok.) Ha <strong>az</strong>t<br />
hiszed, hogy ezen tapasztalatok után megvontam a bizalmamat a mérnöki háttérrel<br />
rendelkező tanítványoktól, tévedsz. Én is ilyen vagyok, és <strong>az</strong> észlelés területén<br />
számos kiváló kutató indult mérnökként.<br />
Természetesen gyakran támogattam érett tudósokat úgy, hogy kutatói helyeket<br />
adtam nekik, ha nem volt más választásom, és arra bátorítottam őket,<br />
hogy a saját terveiken dolgozzanak, a saját nevük alatt. Hallgatólagos megegyezés<br />
volt <strong>az</strong>onban, hogy egy vagy két jó cikket megjelentetünk közösen, úgyhogy<br />
ez így is történt.<br />
B: Érthetően dühít, hogy két tanítványod megszegte ígéretét, és nem jelent meg<br />
cikketek annak ellenére, hogy időt és fáradságot öltél beléjük, mégis egyedül<br />
téged hibáztatlak. Lefogadom, hogy a választott projektek egyik esetben sem<br />
tartoztak a legszorosabban vett szakterületedhez. Különben egyedül is befejezted<br />
volna a cikkeket. Ha már a kutatás sötétebb oldalairól beszélünk, mi a véleményed<br />
a saját területeden a tudományos csalásról?<br />
A: Mivel soha nem volt egyszerre háromnál több kutatótársam, közvetlenül követni<br />
tudtam kutatásaikat. Szokásom <strong>az</strong> is, hogy csak akkor közlök adatokat, ha nem<br />
22
hivatalos megfigyelőként én magam is jelen voltam. Ennek ellenére mióta én<br />
magam abbahagytam a számítógép-programozást, és amióta a rendszerek mérhetetlenül<br />
bonyolulttá váltak, mindig kényelmetlenül éreztem magam amiatt,<br />
hogy valami véletlen hiba becsúszott – jól volt-e a foszfor utánizzása megállapítva<br />
a képernyőn, vagy jól lett-e <strong>az</strong> inger luminanciértéke megmérve, vagy a<br />
számítógép órája jól volt-e beállítva, vagy nem lappang-e valahol valamilyen<br />
programvírus. Mindig megkönnyebbültem, amikor néhány évvel később kollégák<br />
megismételték a kísérleteimet és megerősítették <strong>az</strong> eredményeket.<br />
A véletlen hibák mellett néha <strong>az</strong> ig<strong>az</strong>ság meghamisítására tett határozott<br />
erőfeszítésekkel is találkozunk. Magyarországi fiatalságom alatt, a Sztálinuralom<br />
sötét éveinek vége felé végignéztem, amint egy könyvtárost felszólítottak<br />
arra, hogy a Szovjet enciklopédia egyik kötetében a „Berija” címszót ragaszsza<br />
le a „Bering-tenger” címszóval, így tegye <strong>az</strong>onnal nemlétezővé a titkosrendőrség<br />
rettegett vezetőjét. Az olvasó talán <strong>az</strong>t gondolja, hogy a történelem<br />
ilyen „elferdítése” csak diktatúrákban fordulhat elő, de sajnos a tudományban is<br />
előfordul. Idevágó eset Helmholtz monumentális Treatise on Phisiological<br />
Optic-jának harmadik kiadása (1896).<br />
Nehéz történelmi tényeket több mint száz év távlatából rekonstruálni, de<br />
valahogyan tudtam, hogy Helmholtz a Handbook of Phisiological Optic-ban<br />
már megmutatta, hogy <strong>az</strong> emberek szemmozgások nélkül is el tudják mozdítani<br />
fókuszált figyelmüket, és meglepve tapasztaltam, hogy <strong>az</strong> angolszász országokban<br />
ezt <strong>az</strong> eredményt eléggé új vizsgálatoknak tulajdonítják (lásd például<br />
Posner, 1980). Hiába néztem utána a HPO utolsó (harmadik) kiadásában (amelyet<br />
J. P. C. Southall fordított angolra és <strong>az</strong> Amerikai Optikai Társaság adott ki<br />
1924-ben, majd a Dover Publications újranyomta 1962-ben), nem találtam<br />
semmi utalást erre a vizsgálatra. Sok év múltán fény derült a rejtélyre, amikor<br />
Nakayama és Mackeben (1989) idézték ezt a klasszikus kísérletet a HPO második<br />
(1886-os) német kiadásából, amit nem fordítottak angolra. Az első német<br />
kiadás 1866-ban jelent meg, és Helmholtz Heidelbergben írta meg hozzá <strong>az</strong> előszót.<br />
A második kiadás előszavát <strong>az</strong>onban 1885-ben Berlinben írta. 1896-ban,<br />
két évvel Helmholtz halála után megjelent egy javított második kiadás Art<strong>hu</strong>r<br />
König előszavával. A második kiadás és a javított második kiadás is több olyan<br />
részt tartalm<strong>az</strong>, amely <strong>az</strong> első kiadásban nem jelent meg. Ezeket a részeket valószínűleg<br />
König hatásának tulajdoníthatjuk, mivel több utalás is történik rá. A<br />
második kiadás előszavában Helmholtz megköszönte König kiegészítéseit és<br />
megmagyarázta a második kiadás szükségességét. Helmholtz ezt a második kiadást<br />
<strong>az</strong> elsőnél jobbnak tekintette, mert nagy mennyiségű olyan új anyagot tartalm<strong>az</strong>ott,<br />
amelyek továbbfejlesztették és tisztázták <strong>az</strong> első kiadásban tett számos<br />
állítását. Hogy segítsen <strong>az</strong> olvasónak megtalálni, hogy melyek <strong>az</strong>ok a részek,<br />
amelyek újak, vagy eltérnek <strong>az</strong> első kiadástól, Helmholtz egy „n”-et tett a<br />
margóra. A harmadik és utolsó kiadás mégis <strong>az</strong> első kiadáson alapult, mintha <strong>az</strong><br />
utolsó kiadásért felelős bizottság nem akart volna König változatával (vagy <strong>az</strong><br />
elsőnél Helmholtz által is jobbnak tekintett második kiadással) foglalkozni. V.<br />
23
A. Nagel (a harmadik német kiadás (1909) előszavában és annak angol fordításában<br />
a következőképpen mentegetőzik <strong>az</strong>ért, hogy a végső (harmadik) kiadás<br />
alapjául a második helyett <strong>az</strong> első kiadást választották: „…a következő kérdés<br />
<strong>az</strong> volt, hogy <strong>az</strong> első vagy a második kiadás szövegét válasszuk. Erre a célra<br />
kétségtelenül a későbbi vátozat választása volt természetes. Hogyan is dönthetne<br />
úgy egy szerkesztő, hogy figyelmen kívül hagy bármely változtatást vagy<br />
módosítást, amelyet a szerző hajtott végre?… Érdekes módon a második kiadásban<br />
bevezetett változtatásokat és kiegészítéseket sokkal inkább megkérdőjelezik,<br />
mint <strong>az</strong> első kiadás tartalmát… Jelenleg tehát nemcsak, hogy könnyebb,<br />
de bölcsebb is a felújítást <strong>az</strong> első kiadás biztos talaján vállalni, ahelyett, hogy<br />
megpróbálnánk a második kiadás tentatív vizsgálatait összhangba hozni. Nem<br />
<strong>az</strong>t értem ezalatt, hogy ez a tudománytörténet szándékos elferdítése volt; mégis,<br />
a fókuszált figyelem korszakalkotó vizsgálatát majdnem egy évszázadon keresztül<br />
elzárták <strong>az</strong>ok elől a tudósok elől, akik nem értettek németül! A történelem<br />
eme szokatlan megfordítása nagyon sajnálatos, és remélem, hogy <strong>az</strong> 1866-os kiadás<br />
angol fordítása megismerteti <strong>az</strong> angolul beszélő nyilvánosságot Helmholtz<br />
monumentális örökségének teljes területével.<br />
B: Jó nagy hűhót csaptál a Helmholtz-sztori körül, legalábbis ami a fókuszált<br />
figyelem kihagyását illeti. Valószínűleg figyelmen kívül hagytad <strong>az</strong>onban egyik<br />
kedvenc munkatársad, Engel, a holland kutató egy cikkét (1971), aki természetesen<br />
olvasott angolul és németül, és a HPO angol fordítású szövegében (tehát<br />
<strong>az</strong> első kiadásban) talált némi célzást rövid időre bemutatott,<br />
sztereoszkopikusan összeolvasztott képekben történő fókuszált figyelmi keresésre.<br />
Helmholtz megismételte Dove (1841) klasszikus kísérletét, aki egy elektromos<br />
szikra által létrehozott tachisztoszkopikus felvillanást használt<br />
sztereoszkopikus képek megvilágítására, és akinek <strong>az</strong> eredményeiről a HPO<br />
Dover újranyomásának 455. oldala számol be, a következőképpen:<br />
„…bonyolult, számos részlettel rendelkező sztereoszkopikus képek esetében, a<br />
néző nem kap <strong>az</strong>onnal egy tiszta benyomást <strong>az</strong> egész látványról, és több szikrára<br />
is szükség lehet, hogy <strong>az</strong> egészre fény derüljön. Különös tény egyébként,<br />
hogy a megfigyelő kitartóan nézheti a két nyílást és pontos egybeesésben tarthatja<br />
őket, és ugyanakkor a figyelmét a sötét mező bármely általa kívánt területére<br />
tudja összpontosítani, így amikor a szikra jön, csak arról <strong>az</strong> adott területről<br />
lesz benyomása… Lehetséges tehát, egyszerűen tudatos és akaratlagos erőfeszítés<br />
révén, egy tökéletesen sötét és vonások nélküli mezőben a figyelmet egy határozott<br />
pontra fókuszálni. A figyelem elméletének kialakításában ez a legmeglepőbb<br />
kísérlet, amit el lehet végezni.” Engel volt <strong>az</strong> (1971), aki több mint egy<br />
évszázaddal később belevágott <strong>az</strong> egyetlen rövid felvillanás alatt megfigyelhető<br />
„láthatósági terület” méretének tanulmányozásába, és vizsgálta <strong>az</strong>t a kérdést,<br />
hogy ezt a figyelem hogyan növelheti, valamint hogy ez a terület hogyan függ a<br />
(kontextusba ágy<strong>az</strong>ott) inger láthatóságától. Engel „láthatóság” fogalmát ma a<br />
„textongrádiens erősségnek” neveznénk. Annál is érdekesebb, hogy megfeledkeztél<br />
Engelről, mert egy holland munkatársaddal, Ben Krösével jelentős erőfe-<br />
24
szítést tettek arra, hogy folytassátok a munkáját (Kröse és <strong>Julesz</strong>, 1989). Nem<br />
zavarba akartalak hozni a feledékenységeddel, csak <strong>az</strong>t akartam szemléltetni,<br />
hogy milyen hiábavaló megírni egy könyvet. Ha <strong>az</strong> elején eszedbe jutott volna<br />
Engel, a monográfiád eléggé eltért volna a jelenlegi változattól. De folytasd<br />
csak a tudományos elsőbbségi jogokról szóló gondolataidat.<br />
A: Nem felejtettem el <strong>az</strong> Engel-cikkben szereplő Helmholtz idézetet; csak <strong>hu</strong>llámzott<br />
a figyelmem. A HPO második kiadásában a kihagyott rész általánosabb és<br />
részletesebb, mint a harmadik kiadásban található. [Egyszerűen csak <strong>az</strong>ért hoztam<br />
fel <strong>az</strong>t a mulasztást, mert próbálom megmagyarázni, hogy a pszichológusok<br />
angolul beszélő köre miért nem tudott Helmholtz figyelemmel kapcsolatos<br />
vizsgálatairól, de fenti megjegyzésed után nincs több kifogásom.] Egyébként<br />
Dov Sagi és én megmutattuk, hogy amikor a megfigyelőnek <strong>az</strong>onosítania kell<br />
egy, a fixáción kívül eső tárgyat (mondjuk egy T-t vagy egy L-et) – ami elég<br />
nehéz feladat –, ez <strong>az</strong> észlelési aktus szenzitizálja a célpont környezetét, és lehetővé<br />
teszi egy egyébként láthatatlan aprócska pont észrevételét is (Sagi és<br />
<strong>Julesz</strong>, 1986). Ezt a megnövekedett területet „a fókuszált figyelem rekeszének”<br />
neveztük el, és megmértük annak formáját <strong>az</strong> excentricitás (vagyis a fixációs<br />
ponttól való távolság) függvényében.<br />
Nemrégiben megtalálták Leonardo da Vinci egyik elveszett naplóját, és<br />
megtudtuk, hogy a golyóscsapágyat is feltalálta. Ez a tény puszta történelmi érdekességnek<br />
tűnt, hiszen <strong>az</strong>ok a feltalálók „számítanak”, akiknek közvetlen hatásuk<br />
volt <strong>az</strong> emberi ügyekre. Azért említem ezt a tényt, mert számos látással<br />
kapcsolatos dolgot generációk fedeztek fel újra és újra, 30–60 éves időkülönbséggel.<br />
Ennyi idő alatt egy tudósgeneráció eltűnik a pályáról. A fiatalabb generáció<br />
tagjai közül sokan – akik tartózkodnak attól, hogy a régi irodalmat olvassák<br />
– újra felfedeznek valami rejtélyes jelenséget, ami jól illeszkedik valami<br />
újabb elméletbe és nincsenek tudatában annak, hogy hasonló okokból, egy vagy<br />
két generációval korábban valaki más már beszámolt ugyanarról a jelenségről.<br />
Első monográfiámban (<strong>Julesz</strong>, 1971) <strong>az</strong> olvasó féltucat kötőjeles névpárt talál.<br />
Az első annak a kutatónak a neve, aki újra felfedezte a jelenséget és akit „a” felfedezőnek<br />
tartanak, a második a valódi felfedező (általában évtizedekkel vagy<br />
generációkkal korábbról). Természetesen egy furcsa jelenségnek lehetnek még<br />
korábbi felfedezői is, akiket a történészek még nem <strong>az</strong>onosítottak. Ennek ellenére,<br />
<strong>az</strong> újrafelfedező nevét <strong>az</strong>ért tartottam meg, mert elismerést érdemel, ha valaki<br />
sok éven át megúszhatja, hogy bárki megemlítené a valódi felfedező nevét:<br />
érdemben hozzájárult a tudományhoz, hiszen egy elfelejtett tényt hoz vissza a<br />
köztudatba.<br />
Amikor a tudomány űzésére kerül a sor, e vállalkozás munkásainak motívumait<br />
nem lehet elkülöníteni <strong>az</strong>októl a motívumoktól, amelyek bármely más<br />
törekvésben vezetik <strong>az</strong> embereket. A kíváncsiságtól és a játékosságtól kezdve a<br />
hiúságig és mohóságig minden lehetséges erő számításba jön. Ebben a tekintetben<br />
a tudósok hasonlítanak a legtöbb emberre, de érzelmeiket és hajtóerejüket<br />
egy egyedi vállalkozásra összpontosítják: új tudást akarnak szerezni. A tudo-<br />
25
mány legfontosabb aspektusa <strong>az</strong> <strong>az</strong> elképzelés hogy látszólag ad hoc eredményeket<br />
valamely elv alapján egy összefüggő struktúrába szervezzünk, amit elméletnek<br />
neveznek, hogy <strong>az</strong> elméletet ellenőrizzük és újraellenőrizzük, ha új<br />
adatokhoz jutunk, és hogy <strong>az</strong> elméletet egy jobbal váltsuk fel – ez a tevékenység<br />
egyedül <strong>az</strong> emberre jellemző. Mi emberek halandóak vagyunk ugyan, de tudományunk<br />
halhatatlan, legalábbis amíg <strong>az</strong> emberiséget nem pusztítja el valami<br />
katasztrófa és képes folytatni tudományos tevékenységét valamely idegen erő<br />
beavatkozása (például vallási türelmetlenség, valamely csoport, párt vagy kormány<br />
diktatórikus törekvése) nélkül.<br />
B: Örülök, hogy végre abbahagytad a tudományról való metaelmélkedést és elkezdtél<br />
a tudomány lényegéről beszélni: arról, hogy <strong>az</strong> elméletek milyen szerepet<br />
játszanak a kutatásban. Az ig<strong>az</strong>at megvallva a művészet és tudomány közti<br />
pár<strong>hu</strong>zamodat meglehetősen ad hocnak tartottam. A tudomány és a művészet <strong>az</strong><br />
emberiség két nagyon különböző és fontos tevékenysége. Valahol a művészeti<br />
alkotásokat többre tartod a tudományosaknál. Aztán a tudományos elméletek és<br />
<strong>az</strong> adatok kölcsönhatását <strong>az</strong> egyik legfontosabb emberi tevékenységnek tekinted.<br />
Valószínűleg a tudomány művészi aspektusaira, különösen a tudomány<br />
„múzeumi darabjaira” akartad felhívni a figyelmet. Talán <strong>az</strong>t szeretnéd, ha <strong>az</strong><br />
olvasód a pszichológia történetét tanulmányozná, ugyanúgy, ahogy bizonyos<br />
művészeket a művészettörténet foglalkoztat?<br />
A: Ig<strong>az</strong>ad lehet abban, hogy a tudományos múzeumi darabokat illető gondolataim<br />
homályosak voltak. Ha a művészetekről van szó, a legfontosabb kritérium <strong>az</strong><br />
eredetiség. A leggyönyörűbb művészi alkotás is értéktelennek tűnik, ha elavult<br />
hagyománynak megfelelően valósítják meg. Ki szeretne olyan kamar<strong>az</strong>enét<br />
hallgatni egy kortárs zeneszerzőtől, amit mondjuk barokk stílusban írt meg.<br />
[Fritz Kreisler egyébként hamisított ilyen zenét és <strong>az</strong>t valami ismeretlen barokk<br />
zeneszerzőnek tulajdonította, akire ő bukkant rá. Megúszta, mert „teremtményei”<br />
népszerűvé váltak, még mielőtt a közönség megtudta volna, hogy hamisítványok!]<br />
Az eredetiségre törekvés kevésbé fontos <strong>az</strong> érett tudományokban, hiszen<br />
megkell várnunk, amíg a kirakójáték már elég sűrű ahhoz, hogy kreatív<br />
megoldást találhassunk. Kevésbé érett tudományokban, például a pszichobiológiában,<br />
a kutatás nagy része néhány „eredeti” személy által vallott divatos elképzeléseken<br />
alapul, a többiek pedig jól helyezkednek. Ezért tehát fontos, hogy<br />
tudományosak legyünk és emlékezzünk a pszichobiológia régi múzeumi darabjaira.<br />
Ha bizonyos tények és elméletek nem működtek generációkkal korábban,<br />
valószínűtlen, hogy manapság fontosak lehetnek; de természetesen mindig érhetnek<br />
bennünket meglepetések.<br />
Most pedig rátérek a pszichológiai elméletekre. Sok kollégám úgy gondolja,<br />
hogy a pszichobiológiának a szükségesnél több tény áll rendelkezésére, és<br />
hogy elérkezett <strong>az</strong> ideje annak, hogy néhány jó elmélet ezeket a tényeket valamilyen<br />
követhető struktúrába szervezze. Ezzel részben egyetértek, de úgy gondolom,<br />
hogy néhány valóban alapvető fontosságú tény felfedezése még várat<br />
magára. Másrészt viszont jó elmélet nélkül lehetetlen megkülönböztetni <strong>az</strong> iga-<br />
26
zán fontos és a jelentéktelen tényeket. Az is ig<strong>az</strong>, hogy a jó elméleteket ritkán<br />
vetik el – különösen ha elég általánosak és egyszerűek, és így könnyű őket megjegyezni.<br />
Még a fizikában is, ahol <strong>az</strong> előrejelzések pontosságát sok<br />
tizedesjeggyel számolják, Newton elméletét még mindig tanítják, annak ellenére,<br />
hogy Einstein relativitáselmélete „falszifikálta” <strong>az</strong>t. Napi ügyeink során ritkán<br />
találkozunk gravitáció által elhajlított fénnyel vagy a Merkúr perihelion változásaival.<br />
A pszichológiában (a fizikával szemben) ritkán tudunk olyan kísérleteket<br />
végrehajtani, amelyek versengő elméletek közül választhatnának, mivel <strong>az</strong><br />
ilyen kísérletek pontatlan eredményeket adnak. Általában <strong>az</strong> egyszerűbb vagy<br />
elegánsabb elmélet viszi el a pálmát. Sokat foglalkozom majd <strong>az</strong>okkal a pszichológiai<br />
elméletekkel, amelyeket tudományosnak tartok, különös tekintettel a<br />
fókuszált figyelem elméletére. A 3. párbeszédben foglalkozom részletesen ezzel<br />
a kérdéssel, egy Karl Popper-mottóval bevezetve a témát, akinek másik mottója,<br />
mely szerint a „valódi tudományos elméletek falszifikálhatóak” nagy hatással<br />
volt <strong>az</strong> én generációmra. [Popper maximájához lásd írott megjegyzéseimet<br />
<strong>Julesz</strong>, 1981-ben.]<br />
B: Figyelmesen hallgattalak, de nem tudom kihámozni, hogy mi <strong>az</strong> útravaló tanulság.<br />
Tudnál segíteni?<br />
A: Talán <strong>az</strong>t szerettem volna mondani, hogy a tudomány űzésének valódi ügyén túl<br />
van néhány fontos kérdés a háttérben, amelyeket nem szoktunk nyíltan emlegetni.<br />
Ezekről a hivatalosan figyelmen kívül hagyott, de a kutatói vállalkozás<br />
fontos részét képező témákról szellőztettem néhány gondolatomat. Gondolom,<br />
hogy sok fiatal kutató csak <strong>az</strong>tán szerzi meg ezt a tudást, hogy a tudományt már<br />
hivatásának választotta. Úgy gondolom, ha néhány ilyen témát nyilvánosság elé<br />
viszünk, <strong>az</strong> segíthet a fiatal kollégáiknak. A legfontosabb <strong>az</strong>onban <strong>az</strong>, hogy emlékeztetni<br />
szeretném minden kollégámat, hogy a pszichobiológia számos irányvonala<br />
pusztán divat. A mi tevékenységünk Herman Hesse szellemében „üveggyöngyjáték”<br />
úgyhogy élvezzük a játékot, és ne vegyük magunkat túl komolyan!<br />
27
2. Az alkotás folyamata: konjugáció, vagy tudományos<br />
kétnyelvűség?<br />
Még a legkitűnőbb kutatók sem mindig tudnak jóval többet egy<br />
tudományágról mint a nevét… Kulturális örökségünk tízezerszer hatalmasabb<br />
<strong>az</strong> emberi agy befogadóképességénél, így átadásához is legalább tízezer<br />
különféle szakemberre van szükségünk. Véget vetni <strong>az</strong> ismeretek ilyesfajta<br />
burjánzásának <strong>az</strong>zal érne fel, hogy <strong>az</strong> emberi kultúrát <strong>az</strong> egyetemes<br />
dilettantizmus megszületése érdekében kvízjáték-nyertesek prédájává tesszük.<br />
De vajon ki tudná összehasonlítani mondjuk a csillagászat és <strong>az</strong><br />
orvostudomány felfedezéseinek tudományos értékeit? Senki, és ez nem is<br />
szükséges. Az a fontos, hogy <strong>az</strong> egymással közvetlen kapcsolatban álló<br />
területek összehasonlíthatóak legyenek. Így a szomszéd tudományterületekről<br />
alkotott ítéleteink – mintegy láncot alkotva – lassanként teljesen le fogják<br />
fedni a tudomány egészét.<br />
Polányi Mihály (1969)<br />
A: Azzal mindannyian egyetérthetünk, hogy <strong>az</strong> emberi agykéreg bonyolultsága<br />
folytán működésének tanulmányozásához egy sor tudományág, a szenzoros,<br />
perceptuális és kognitív pszichológiától <strong>az</strong> idegélettan, neurológia, neuroanatómia,<br />
embriológia, neurofarmakológia, matematika és fizika tudományán keresztül<br />
egészen a mérnöki tudományokig, <strong>az</strong> információelméletig, a neurális hálózatok<br />
elméletéig szükséges a tanulmányozásához. Felmerül a kérdés, hogy tud egy<br />
ember megbirkózni ilyen szerteág<strong>az</strong>ó területekkel? Egy valószínű választ ad erre<br />
Polányi Mihály (1969) a fenti idézetében.<br />
Az ilyen, egymást keresztező és egymással határos tudományterületek közötti<br />
„nézőpontváltást” körülbelül annyira öntudatlanul végezzük, mint amenynyire<br />
öntudatlan és rutinos <strong>az</strong> a kooperáció, ami egy méhkas munkásai között<br />
tapasztalható. Csak <strong>az</strong> a fontos, hogy <strong>az</strong> agy működéseivel foglalkozó kutatók<br />
ne szakosodjanak csupán egyetlen területre; így a határterületükön túl működő<br />
specialistákkal is tudnak majd kommunikálni. Az ilyenfajta együttműködések<br />
eredményeként létrejövő haladást jól példázzák a technika forradalmi újításainak<br />
alkalm<strong>az</strong>ási lehetőségei. A 40-es években például villamosmérnökök kezdtek<br />
kifejleszteni speciális, alacsony zajszintű erősítőket, amelyek lehetővé tették<br />
<strong>az</strong> idegélettanászok számára, hogy regisztrálják egyes idegsejtek akciós potenciáljait.<br />
Egy másik példa erre <strong>az</strong> <strong>az</strong> epilepsziás rohamok megfékezésére kifejlesztett<br />
sebészeti eljárás, melynek során a két agyféltekét elválasztják egymástól;<br />
Sperry és munkatársai (Sperry, 1982) viszont ennek köszönhetően tanulmányozhatták<br />
a hasított agy (split brain) mentális képességeit.<br />
28
A<br />
S<br />
O<br />
T<br />
2.1. ábra. Konjugáltság <strong>az</strong> ekvivalencia reláció (O = STS -1 ) példája esetén, avagy hogyan konvertálunk<br />
a megoldás érdekében egy bonyolult rutint már ismert szubrutinok sorozatára. Forrás:<br />
<strong>Julesz</strong> 1991.<br />
Láthatósági küszöb<br />
100<br />
10<br />
1<br />
Térbeli modulációs<br />
transzferfüggvény<br />
29<br />
B<br />
S –1<br />
0,1 1,0 5 1 0 1<br />
térfrekvencia<br />
c/deg<br />
Receptív mező<br />
térbeli pozíció<br />
(fokokban)<br />
2.2. ábra. Konjugáltság <strong>az</strong> agykutatásban. A neurofiziológusok által felfedezett mexikóikalapgörbe<br />
alakú receptív mezőket és a pszichofiziológusok által megtalált modulációs transzferfüggvényt<br />
(amelyet úgy kaptak, hogy változó térfrekvenciák mellett mérték a luminanciamintázat<br />
láthatósági küszöbeit) a Fourier transzformált kapcsolja össze. Forrás: LeDoux és Hirst 1986.<br />
Vajon létezik-e tudatos, és ezáltal gyorsabb útja a tudás ilyetén történő,<br />
lassankénti felhalmozásának? E kérdés igen közel áll a tudományos kreativitás<br />
problémájának lényegéhez. Habár sokféle módját találhatnám új paradigmák<br />
felállításának, esetleg próbálkozhatnék egy újfajta szemléletmód felvázolásával<br />
is, <strong>az</strong> alábbiakban csak a konjugáció és részben a „tudományos kétnyelvűség”<br />
10<br />
0<br />
10<br />
tüske/Sec
fogalmaira térnék ki. Ezek a megközelítések esetleg hozzájárulhatnak a tudomány<br />
– mint egész – fejlődéséhez, és talán <strong>az</strong> agykutatás témaköréhez is.<br />
A konjugáció egy olyan „módszer”, amellyel ekvivalenciarelációt létesíthetünk<br />
két rutin – egy alapvetően nehéz, (vagy ismeretlen) valamint egy már ismert<br />
és használt rutin – között. Ezt szemlélteti a 2.1 ábra: <strong>az</strong> O-val jelölt bonyolult<br />
rutin feladata elszállítani egy objektumot A-ból B pontba, amelyek között<br />
egy áthatolhatatlan akadály (egy fal) található. Ennek megoldására <strong>az</strong> egyik kínálkozó<br />
módszer <strong>az</strong>, hogy A-ból <strong>az</strong> S nyíl mentén fúrunk egy tárnaféle lyukat,<br />
onnan egy T alagutat a fal alatt (feltéve, persze, hogy a fúrás ismert művelet),<br />
végül pedig kifurakszunk <strong>az</strong> ellentétes irányú S-1 nyíl irányában a B pontba. A<br />
módszer egy idevágó alkalm<strong>az</strong>ása: egyszerűsítsük <strong>az</strong> O szorzási (osztási) műveletet<br />
úgy, hogy bevezetjük S logaritmikus transzformáltat valamint <strong>az</strong> inverzét,<br />
amelyek így már visszavezetik a rutint a sokkal könnyebben elvégezhető T öszszeadásra<br />
(kivonásra). Hasonlóképp két függvény O konvolúciója 1 (vagy keresztkorrelációja)<br />
visszavezethető Furier-transzformációik egyszerű összeadásaira,<br />
amennyiben <strong>az</strong> inverz-transzformációt is hozzávesszük. Tény, hogy amikor<br />
a idegélettanászok felfedezték a macska retinájának ganglionsejtjei által alkotott,<br />
mexikói kalap alakú (a Laplace- és a Gauss-görbe kombinációjaként előálló)<br />
koncentrikus receptív mezőket (Kuffler, 1953), valamint a macska és a majom<br />
látókérgében a hosszúkás, meghatározott orientációjú receptív mezőket<br />
(Hubel and Wiesel 1960, 1968), már kiderülhetett volna, hogy a felfedezett téri<br />
szűrők válaszreakciói és a látható kép (a retinára eső fényesség eloszlása) konvolúciója<br />
környékén kell keresni a megoldást. Miután <strong>az</strong> idegélettanászok nemigen<br />
voltak járatosak a konvolúció területén, két pszichológus – Blackmore és<br />
Campbell (1969) – mutatta ki végül, hogy a szinuszos rácsmintázatok (amelyeken<br />
a luminancia eloszlása, tehát a kontrasztok által kiadott minta szinuszfüggvényt<br />
követ) abban <strong>az</strong> esetben fárasztják szelektíven ki <strong>az</strong> ilyen típusú mintázatok<br />
észlelését, ha a teszt és <strong>az</strong> összehasonlító mintázatok térbeli frekvenciája hasonló.<br />
A 2.2 ábrán egyértelműen követhető, hogy a szinuszos mintázat függvényeként<br />
értelmezett láthatóság (pontosabban válaszreakciója) – amelyet modulációs<br />
transzfer függvénynek (MTF) nevezünk – nem más, mint egy észlelés<br />
szerint súlyozott és a Fourier spektrumban értelmezett Dirac függvény, ami viszont<br />
a receptív mezők (a neurofiziológia módszereinek segítségével mért) idegi<br />
válaszreakcióinak a Fourier transzformáltja. Ha a kutatók kevésbé idegenkedtek<br />
volna a Furier-transzformációktól vagy a konvolúciótól, akkor a luminanciát<br />
már évekkel korábban felfedezhették és alkalm<strong>az</strong>hatták volna, attól a pillanattól<br />
kezdve, hogy <strong>az</strong> első ideélettani eredmények megszülettek. Felesleges is tovább<br />
gyarapítani listánkat a konjugáció felhasználási módjairól, mivel szinte bárki<br />
1<br />
Két – f és g (abszolút integrálható) – függvény konvolúcióján <strong>az</strong>t a műveletet értjük, melynek<br />
∞<br />
definíciója: ( f * g)(<br />
x)<br />
= ∫ f ( t)<br />
⋅ g(<br />
x − t)<br />
dt<br />
, amennyiben x ∈ R (A ford.)<br />
−∞<br />
30
említhet újabb példákat arra, hogyan lehetséges már ismert rutinok igen ügyes<br />
konvertálása még ismeretlen területekre. Ugyanakkor hasonló módon tehetünk<br />
szert újabb ismeretekre a tudományos kétnyelvűség alkalm<strong>az</strong>ása által – ez <strong>az</strong><br />
elv <strong>az</strong>onban kevesebb megbecsülésnek örvend, annak ellenére, hogy szinte analóg<br />
a valódi (lingvisztikai értelemben vett) kétnyelvűség fogalmával.<br />
Nos képzeljünk el egy macskát, aki szomorúan ül <strong>az</strong> egérlyuk bejáratánál.<br />
Arra sétál egy másik, és hirtelen elkezd ugatni. Odabenn egerünk arra gondol,<br />
jött egy kutya, és elkergette a macskát, így már nyugodtan kijöhet. Ekkor <strong>az</strong>onban<br />
<strong>az</strong> újonnan érkezett cica nyakoncsípi a kis rágcsálót, majd így szól a már<br />
órák óta ott üldögélőhöz: – Látod, milyen jó, ha <strong>az</strong> ember idegen nyelveket tud?<br />
Az, aki a saját nyelvcsaládja egyéb nyelveit tanulta – például egy angol <strong>az</strong><br />
oroszt vagy a franciát – ig<strong>az</strong>án nem is értheti meg, milyen, amikor valaki más<br />
nyelvcsalád nyelveivel találkozik. Egy magyar gyermeknek teljesen megszokott<br />
dolog, hogy már idejekorán indoeurópai nyelveket tanuljon. (A magyar a finnugor<br />
nyelvcsaládba tartozik.) Amikor németül kezdtem tanulni, egészen megütköztem<br />
a passzív szerkezet használatán. A magyar nyelvben mindig fejben kell<br />
tartani a cselekvő nevét. Például, ha <strong>az</strong>t mondanánk: „Valaki előadást fog tartani<br />
délben a stochasztikus folyamatokról”, még magyarul is igen komikusan<br />
hangzana; bármely indoeurópai nyelvben viszont nagyon egyszerűen ezt úgy<br />
mondanánk: „Délben lesz egy előadás a stochasztikus folyamatokról” 2 . Az indoeurópai<br />
nyelvcsalád beszélői a passzív szerkezetet nemhogy nem száműzték a<br />
grammatikából, hanem használatát teljesen természetesnek veszik – a magyaroknak,<br />
finneknek és észteknek <strong>az</strong>onban továbbra is meg kell küzdeniük <strong>az</strong>zal,<br />
hogy mindig pontosan kifejezzék: ki a cselekvő, és mit csinált.<br />
Mikor 1959-ben fiatal kommunikációs és radarmérnökként a Bell Laboratóriumba<br />
érkeztem, pszichológiával kezdtem foglalkozni. Csatlakoztam egy<br />
csoporthoz – kutatásaik arra irányultak, hogyan lehetséges bizonyos képek vizuális<br />
információit csökkenteni anélkül, hogy maguknak a képeknek <strong>az</strong> értelmezése<br />
megváltozna. Arra gondoltam, nem is árt, ha tanulmányozni kezdem <strong>az</strong><br />
emberi látás működését. Nyilvánvaló, hogy miután egy kép már eleve tartalm<strong>az</strong><br />
redundáns (önismétlő) információkat, látórendszerünknek nincs szüksége a teljes<br />
részletdús képre. (Gondoljunk például a rajzfilmekre, ahol a pusztán körvonallal<br />
ábrázolt figurákat, tárgyakat is könnyedén felismerjük.) De voltaképp mi<br />
is a körvonal (kontúr)? Készíthetünk-e mondjuk olyan gépet (vagy algoritmust),<br />
amely pusztán a szürke különböző árnyalatait tartalm<strong>az</strong>ó képfoltokból profi<br />
rajzfilmkészítőket is megh<strong>az</strong>udtoló ábrát alkot?<br />
2 Valójában egyszerűen ki lehet kerülni ezt a kissé erőltetett első mondatot egy gördülékenyebb<br />
megfogalm<strong>az</strong>ással, ami egyben egy rejtett passzív szerkezetnek is tekinthető. (A ford.)<br />
31
2.3. ábra. Az elsőként Sc<strong>hu</strong>mann (1904) majd Kanizsa (1976) által leírt szubjektív (illuzórikus)<br />
kontúrok. A képeken éles határokkal rajzolódik ki egy-egy háromszög, bár a legtöbb helyen<br />
luminanciakontúrok nincsenek. Kanizsa (1976) alapján.<br />
Eredetileg Ernst Machtól (1886) szárm<strong>az</strong>ik <strong>az</strong> <strong>az</strong> elképzelés, hogy a<br />
körvonalak meghatározására fel lehetne használni a függvény második térbeli<br />
(<strong>az</strong><strong>az</strong> a Laplace-féle) deriváltját. Az elgondolást David Marr (1982) és követői<br />
gondolták tovább, felvetve, hogy előbb a Gauss-, majd a Laplace-féle szűrő<br />
segítségével átlagoljuk a kép luminanciáját. A képnek és a Gauss-függvény<br />
Laplace-féle deriváltjának konvolúciója közelítőleg megegyezik a macska<br />
retinális ganglionsejtjeiben talált koncentrikus receptív mezők illetve a striatális<br />
látókéregben (V1) talált hosszúkás receptív mezők (mexikói-kalap görbeként is<br />
ismeretes) második Laplace-deriváltjával. [A receptív mezők Gauss görbével<br />
súlyozott szinusz és koszinusz függvényre is hasonlítanak – ezt a függvényt<br />
Gabor-függvénynek is nevezik, Gábor Dénes (1946) tiszteletére, aki úgy jutott<br />
ezekhez a deriváltfüggvényekhez, hogy <strong>az</strong> információ továbbítás térben és<br />
időben egyaránt optimalizált értékeit kereste.]<br />
Egy kép kontúrjainak, illetve egymást részben átfedő objektumainak meghatározásához<br />
igen alkalmatlanok <strong>az</strong> efféle egyszerű lineáris műveletek. Egy<br />
kerítés előtt ülő nyúl füleiről például nem is igen vagyunk képesek egyértelműen<br />
eldönteni, vajon <strong>az</strong> állathoz, avagy a kerítéshez tartoznak-e; igen jól kell ismernünk<br />
ezeket <strong>az</strong> alakzatokat (kerítés, nyúl) ahhoz, hogy <strong>az</strong> arcot elkülöníthessük<br />
a háttértől. Sőt, létezik egy úgynevezett „szubjektív (illuzórikus) kontúr”nak<br />
nevezett jelenség is, amit Sc<strong>hu</strong>mann fedezett fel (Sc<strong>hu</strong>mann 1904), majd<br />
később Kanizsa (1976) fejlesztette tovább elméletét. Az alábbi, 2.3 ábra világosan<br />
mutatja, hogy illuzórikus kontúrok olyan egynemű területeken jelennek<br />
meg, <strong>az</strong> egy egyenesre eső vonaldarabkák végeinek képzeletbeli összekötése által,<br />
ahol a kép tónusa egyáltalán nem változik. A kognitív pszichológiai irodalomban<br />
ezt a jelenséget a magasabb szintű felfogóképesség egyfajta összetett<br />
rutinjának tulajdonítják. Nem olyan régen idegélettanászok kimutatták (von der<br />
32
Heydt et al. 1988), hogy a szubjektív kontúrok kiegészítése a V2-ben (a majom<br />
agykérgének alacsony szintjén) megy végbe – szerencsénkre.<br />
Bal szem Jobb szem<br />
fantompontok<br />
helyes<br />
pontlokalizáció A B C D<br />
AR BR CR DR AL BL CL DL A jobb szem által<br />
A bal szem által<br />
érzékelt pontok<br />
érzékelt pontok<br />
A R = Jobb szem<br />
A L = Jobb szem<br />
2.4. ábra. Binokuláris illesztés, avagy a fantompontok kiszűrése: négy egyforma célpont esetén<br />
16 féle elrendezés lehetséges, amelyből csupán négy helyes. Monokuláris jelölés (primitív jegyek<br />
vagy kulcsok) nélkül csak globális megkötések (például keresztkorreláció) mellett lehet a fantompontokat<br />
kiszűrni. Forrás: <strong>Julesz</strong> 1971<br />
Röviden összefoglalva, miután 1959-ben elkezdtem tanulmányozni a<br />
pszichológiai szakirodalmat, kiderült számomra két dolog: egyrészt a kontúrérzékelés<br />
igen közeli kapcsolatban áll a tárgyak hátterüktől való elkülönítésével,<br />
másrészt viszont ezt a képességet a szemantikus memória irányítja – méghozzá<br />
igen rejtélyes módon. Amikor tehát felvetettem, hogy <strong>az</strong> agy esetleg a mélység<br />
sztereoszkopikus érzékelésének (a térlátásnak) a horizontális diszparitáson alapuló<br />
módszerét alkalm<strong>az</strong>za a tárgyak elkülönítésére, bebizonyosodott, hogy ahhoz,<br />
hogy a tömegben észrevegyük egy<strong>az</strong>on arc jobb- és bal szemben kialakuló,<br />
egymásnak megfelelő retinális képét, először magát <strong>az</strong> arcot kell felismernünk –<br />
<strong>az</strong>onban <strong>az</strong>t, hogy ez a komplex művelet hogyan is megy végbe, még mindig<br />
rejtély fedi. Már négy céltárgy esetében is összesen 16 fajta elrendezés lehetséges<br />
(ld.: 2.4 ábra), mivel nem tudjuk, melyik retinális projekció melyikhez tartozik.<br />
Ezek közül csupán négy céltárgy „helyes”, a többi „hamis” vagy fantom<br />
céltárgy. N darab céltárgy esetében a fantom-tárgyak száma N 2 – N-re növekszik.<br />
Ennélfogva a monokuláris (egy szemmel való) alak- és kontúrfelismerés<br />
alapvetőnek bizonyult a sztereopszis témakörében – ezt a nézetet még a téma<br />
33
korabeli vezető szaktekintélye, Kenneth Ogle (1964) is osztotta. Egykori radarmérnökként<br />
<strong>az</strong>onban tisztában voltam <strong>az</strong>zal, hogy a pszichológusok ezirányú<br />
meglátásai nem helytállóak. Végül is ahhoz, hogy a légelhárításban alkalm<strong>az</strong>ott<br />
álcázásokat a felderítés során leleplezzük, elég egy sztereoszkópon keresztül<br />
szemlélni a légi felvételeket – amelyek a parallaxisnak nevezett két különböző<br />
pozícióból rögzített térhatású fényképek – és <strong>az</strong> álcázott objektum rögtön előbukkan,<br />
miután mélységet nyer. A gyakorlatban természetesen nem lehetséges a<br />
tökéletes álcázás, így a sztereoszkópos megfigyelés után fél szemmel nézve is<br />
észlelhető néhány halvány cue, amelyek lehetővé teszik a céltárgy környezetétől<br />
való megkülönböztetését. Segítségül hívtam tehát <strong>az</strong> egyik első IBM 704-es<br />
nagyszámítógépet (épp ekkor kapta meg a Bell Laboratórium), és készítettem<br />
néhány tökéletesen álcázott sztereoszkopikus képet (ilyenek láthatók a 2.5a ábrán).<br />
A binokuláris diszparitás itt véletlenszerűen elhelyezett (de a két képen<br />
egymásnak megfelelő) fehér és fekete pontok (pixelek) egész számú halm<strong>az</strong>a,<br />
melyek két – egy jobb- és egy baloldali – négyzetben helyezkednek el. Ezek <strong>az</strong><br />
alakzatok monokulárisan szemlélve nem tűnnek többnek véletlenül elhelyezkedő<br />
pontok összességénél, a különböző diszparitású területek között nem látható<br />
törés vagy szakadás. Amint <strong>az</strong>onban a két szem fuzionálja a kettőt, a korrelációba<br />
lépő területek érzékelhető mélységet nyernek a fél szemmel amúgy nem<br />
látható diszparitás miatt. (Részletesebben lásd: Bernstein 1984; Hunt 1993;<br />
<strong>Julesz</strong> 1986a, 1990a, b)<br />
A 2.5b ábra hasonló <strong>az</strong> előbbi, 2.5a ábrához <strong>az</strong>zal a különbséggel, hogy <strong>az</strong><br />
RPS pontsűrűsége itt csak pár százalékos, <strong>az</strong> összeolvasztása <strong>az</strong>onban itt sem<br />
okoz nehézséget. Látórendszerünk tehát kiegészíti a térben elhelyezkedő felületeket<br />
ott is, ahol amúgy nincsenek pontok (mintha <strong>az</strong> egésznek lenne egy konvex<br />
burka). [A „kitöltés” képessége igen sok korai modellalkotót ihletett meg;<br />
lásd Grossberg és Mingolla 1985.]<br />
Azért foglalkoztam ilyen sokáig e kérdéssel, hogy hangsúlyozzam, <strong>az</strong> RPS<br />
pszichológiai bevezetése egy radarmérnök abbéli felismerésének köszönhető,<br />
hogy <strong>az</strong> <strong>az</strong> általánosan elfogadott tény, miszerint a légi felderítésben lehetetlen<br />
háromdimenziós álcázást alkalm<strong>az</strong>ni, eleddig ismeretlen volt pszichológusok<br />
számára. Saját tudományos kétnyelvűségem vezetett <strong>az</strong> RPS felfedezéséhez,<br />
pedig léggömbből vagy repülőből készített és RPS-re hasonlító sztereófényképek<br />
feltételezhetően már korábban is tucatjával álltak rendelkezésre [Babington-<br />
Smith 1977 például egy Kölnről készült légelhárítási fényképet közöl, amelyet<br />
két, igen kedvező pontból rögzítettek; ha binokulárisan nézzük, ezen még a<br />
Rajnán úszó jégdarabokat is látni lehet – különösen egyes hídpilléreknél, ahol a<br />
jégfolyam iránya megváltozik.) A számítógépek megjelenése persze lehetővé<br />
tette <strong>az</strong> ingerek optimalizálást és <strong>az</strong> ideális álcázást. Manapság már olyan dinamikus<br />
– másodpercenként 30, vagy még több képkockából álló – RPS-t is készíthetünk,<br />
melyek mélységgel rendelkező mozgó alakzatoknak tűnnek, miközben<br />
monokulárisan szemlélve viszont csupán mozgó zajminta („hó”) benyomását<br />
kelti.<br />
34
Összegezve tehát e kissé személyes eszmefuttatást, megállapíthatjuk: ig<strong>az</strong><br />
ugyan, hogy a tudomány egésze nem feltétlenül tudatos módon halad előre a különböző<br />
diszciplínák egymást átfedő területeinek sakktábláján, mégis, egy tudósnak<br />
csupán akkor van esélye előre kitűzött célok elérésére, ha nem riad viszsza<br />
két, egymástól távolinak tűnő diszciplína elsajátításától, és alkalm<strong>az</strong>za tudományos<br />
kétnyelvűségét például <strong>az</strong> agykutatás tanulmányozására. A fizika és a<br />
pszichológia, vagy a fizika és a neuropszichológia páronként együttesen például<br />
kitűnő hátteret biztosítanak a pszichobiológioának, éppúgy, mint a fizika és a<br />
neuropszichológia.<br />
B: Semmi kétségem afelől, hogy a konjugáció és a tudományos kétnyelvűség a<br />
kreatív gondolkodásmód mozgatórugói, <strong>az</strong>t <strong>az</strong>onban nem látom be, miért kell<br />
ráhúzni magára a kreativitás folyamatára két eljárás kényszerzubbonyát is. A<br />
kreáció legizgalmasabb eleme éppen <strong>az</strong> a pillanat, amikor valakinek felötlik a<br />
fejében egy gondolat. Amikor Kekule megálmodta a benzolgyűrűt, vajon a konjugáció<br />
vagy a tudományos kétnyelvűség dominált-e inkább? Talán helyesebb<br />
lenne, ha <strong>az</strong>t mondanám, valami tudattalan, esetleg parallel módon végbemenő<br />
folyamatról volt szó, mely a logikus gondolkodás mögül tört – tudj’isten, hogyan<br />
– a felszínre. A kreativitás számomra <strong>az</strong> emberi gondolkodás legmisztikusabb<br />
aktusa – rejtélyesebb, mint maga a tudat, melynek lényegét még mindig<br />
homály fedi.<br />
(a)<br />
(b)<br />
2.5. ábra. Véletlen pont sztereogrammok: (a) 50%-os pontsűrűséggel, (b) 5%-os pontsűrűséggel.<br />
Fél szemmel nézve a képek pontok véletlenszerű és rendezetlen halm<strong>az</strong>ának tűnnek, de a binokuláris<br />
fúzió során egy háromszög (a) vagy egy négyzet (b) ugrik ki <strong>az</strong> ábrán. Forrás: <strong>Julesz</strong> 1960,<br />
1971.<br />
35
3. Az elméletek szerepe<br />
a pszichobiológiában<br />
Amikor a tudományos ismeretek fejlődésére gondolok, akkor nem a megfigyelések<br />
számának növekedéséről beszélek, hanem a tudományos elméletek ismételt<br />
elvetésére és jobb, kielégítőbb elméletekkel való helyettesítésükre<br />
Karl Popper (1963)<br />
A: Kísérletező alkat vagyok és egy jó kísérletet többre tartok a legtöbb elméletnél.<br />
Természetesen amennyiben tudni akarjuk, mit nevezzünk adekvát, a tényeket bemutató<br />
kísérletnek, rendelkeznünk kell egy alapul vehető elmélettel is, kivéve,<br />
ha <strong>az</strong> eredmény olyan alapvető tényeket közöl, amelyek egy egészen új rendszernek<br />
szolgálnak kiindulópontul. A pszichobiológia <strong>az</strong> egyetlen terület, ahol<br />
alábecsültem <strong>az</strong> elméletet, miután úgy gondoltam, ez <strong>az</strong> a tudományág, ahol kevés<br />
egzakt elmélet létezhet – ide számítva a trikromáciát is. Minden elismerésem<br />
a fizika számos nagy elméletéé – Maxwell elektromágneses teóriájáé (amelyet<br />
<strong>az</strong> ő egyenleteivel írhatunk le), a kvantumelméleté (ide tartoznak a<br />
Schrödinger-egyenletek), és <strong>az</strong> Einstein féle általános relativitáselméleté (amelyet<br />
<strong>az</strong> Einstein-Riemann egyenletek fejeznek ki). Ennek ellenére a fizikusok<br />
nagyon is értik a módját, hogyan kerüljenek ki „kínos” problémákat. Ilyen például<br />
<strong>az</strong>, amikor a konyhakőre kiömlött tej alakját kell egyenletekkel leírnunk<br />
(lásd Sperling 1978). Amennyiben a kutatók feladata egy mágneses palackban<br />
levő pl<strong>az</strong>ma alakjának kiszámítása, ugyan<strong>az</strong>okkal a problémákkal találják magukat<br />
szemben, mint a pszichobiológia mezején vizsgálódó kollégáik. Egy<br />
„gondolatot” például úgy is elképzelhetünk, mint egy adott idegsejt-csoport aktivitásának<br />
formáját.<br />
Ezekben a híres fizikai elméletekben egyébként parciális differenciálegyenleteketen<br />
alapulnak, amelyeket – <strong>az</strong> egyszerű, elsőfokú esetekben – már rutinfeladatnak<br />
számít megoldani. A baj akkor kezdődik, amikor előkerülnek a nemlineáris<br />
egyenletek. Elmélkedjünk egy kicsit a lineáris és nemlineáris problémákról.<br />
Alapelvem, hogy a pszichobiológiában a lineáris képletekkel leírható<br />
folyamatok nem lehetnek alapvetőek, miután egy lineáris transzformációnak<br />
mindig létezik inverze, amely semlegesítheti <strong>az</strong>t, tehát nem születik döntés. Egy<br />
olyan rendszer pedig, amely döntésre képtelen, voltaképp csupán egy ablaküveg.<br />
Talán egy köteg üvegszál jobb analógia lenne, mert elképzelhető, hogy<br />
addig kuszáljuk a függvényünket, amíg a köteg inverze képes nem lesz kibogozni<br />
<strong>az</strong>t. Az efféle tér és időbeli összekeverés számtalan esetben bizonyulhat<br />
hasznosnak: összekuszált üvegszálaink átmetszésével jó kis zárat készíthetünk,<br />
amelynek a nálunk levő törött darab a kulcsa. Előfordul, hogy a nemlineáris<br />
műveleteket megelőzően a lineáris tér és időbeliszűrők ilyesmit hajtanak végre.<br />
Egy olyan rendszernek, <strong>az</strong>onban, melyben egy lineáris műveletet nem követ egy<br />
36
nemlineáris, nem is lehet biológiai vonatkozása, miután döntést nem hoz, így információt<br />
sem veszít. Mindig zavarba jövök, ha egy kollégám <strong>az</strong>zal a büszke<br />
felfedezésével áll elő, hogy talált egy elsőfokú, lineáris perceptuális jelenséget.<br />
Ez számomra csak annyit jelent, hogy <strong>az</strong> illető valami lényegtelen dolgot figyelt<br />
meg.<br />
B: Túlzásnak tartom, hogy a lineáris rendszereket ilyennyire lefokozzuk. Elvégre is<br />
Hook törvénye (amely <strong>az</strong>t állítja, hogy egy megnyúló pálcika megváltozásának<br />
nagysága egyenesen arányos a pálcika hosszával) a mechanika egyik alapvetésének<br />
számít, mint ahogy Weber törvénye a pszichofizika egyik alapkérdése.<br />
Megjegyzem, Newton második törvénye – F = ma – a fizika alaptétele; ez hihetetlen<br />
mennyiségű jelenség leírására alkalm<strong>az</strong>ható a kocsik mozgásától <strong>az</strong> üstökösökéig.<br />
A: Elfelejted, hogy Hook törvénye lineáris egyenleteken alapszik, míg Newtoné<br />
egy elsőfokú differenciálegyenlet, melyben a egy térvektor második – idő szerinti<br />
– deriváltja. Az ehhez hasonló, lineárisnak tűnő differenciálegyenletekre<br />
létezik egy elmélet, melyet Zadeh és Rag<strong>az</strong>zini (1950) klasszikus publikációjából<br />
ismerhetünk: amennyiben a rendszer működését leíró elsőfokúnak látszó<br />
differenciálegyenlet bármelyik paramétere (pl. m Newton törvényében) időben<br />
változó értékeket vesz fel, akkor a rendszer működése nemlineáris. Newton törvénye<br />
csak abban <strong>az</strong> esetben lesz érdekes, ha valódi élethelyzetekre alkalm<strong>az</strong>zuk:<br />
például nemlineáris súrlódás esetén, avagy ha egy légy „pszichológiáját” is<br />
<strong>az</strong> erő egy tényezőjének tekintjük. (Példa erre Werner Reihardt kísérlete, aki<br />
torzióméterre egy legyet ragasztott, és a légy körül forgatni kezdett egy lukacsos<br />
hengerdobot, majd megmérte a hengerdobra körözve rárepülő légy landoláskori<br />
forgatónyomatékát, és a Newton-féle törvény eredményétől való eltérést a légy<br />
„viselkedéseként” értelmezte.)<br />
Örülök is, hogy felvetetted Weber törvényét. Természetesen hasznos <strong>az</strong>okban<br />
<strong>az</strong> esetekben, amikor két jelenség között a változás lineáris függvénnyel írható<br />
le; ilyen például <strong>az</strong> <strong>az</strong> intenzitásváltozás, melyet még érzékelni tudunk (ezt<br />
éppen észrevehető különbségnek (ÉÉK) hívják – jele ΔI); ez a mennyiség a háttérintenzitás<br />
(I) változásával egyenes arányban növekszik. Ezek szerint ΔI = kI,<br />
ahol k konstans. Az ilyenfajta, egymással „lineáris” kapcsolatban álló jelenségek<br />
esetében viszont logaritmikus megfeleltetés létesül a mennyiségek között.<br />
Fechner törvénye is ezt fejezi ki: neki <strong>az</strong> a kitűnő ötlete támadt, hogy tegyük<br />
egyenlővé ΔI/I-t ΔS-sel. S-t tekintsük <strong>az</strong> „érzékelés” pszichológiai megfelelőjének.<br />
ΔS-t integráljuk, ezek szerint ∫ ΔS = S,<br />
így kapjuk <strong>az</strong> S = c log I kifeje-<br />
zést, amelyben c konstans. Több mint száz éven keresztül általánosan elfogadott<br />
tényként kezeltük, hogy a hallás-, fényesség-, nyomás-, hő- és elektrosokkérzetek<br />
logaritmikus függvényei a hang nyomásának, a luminanciának, a fizikai<br />
nyomásnak, a hőmérsékletnek és <strong>az</strong> elektromos feszültségnek. Mind<strong>az</strong>onáltal a<br />
Fechner törvénnyel, amely tehát a Weber törvény integrálja gondok vannak.<br />
Először is, a Wéber-törvényben szereplő ÉÉK csak egy bizonyos határig li-<br />
37
neáris. Erős inger esetén <strong>az</strong> összefüggés nemlineáris (<strong>az</strong><strong>az</strong> túlterheltté válik).<br />
Még vasrudaknál is megfigyelhetjük, hogy Hook törvényét megh<strong>az</strong>udtolva egyszerűen<br />
„cseppfolyóssá” válnak. Igen kis ingerek esetén a központi idegrendszer<br />
egy „ideális megfigyelő” szerint közelít, így <strong>az</strong> átlag és a szórás aránya számít.<br />
Ekkor a Weber-törvény érvényét veszti, mivel <strong>az</strong> érzet (ÉÉK) <strong>az</strong> inger négyzetgyökével<br />
lesz egyenlő. A másik gond a Weber- és Fechner-törvénnyel még<br />
újabb keletű, és Stevens hatványtörvényéből következik: Stevens kimutatta,<br />
hogy <strong>az</strong> érzet (S) és a fizikai inger (P) közötti összefüggés <strong>az</strong> S = PN egyenlettel<br />
írható le, ahol N <strong>az</strong> esetek nagy részében 1-nél kisebb szám, ám néha felvehet 1nél<br />
nagyobb értékeket is; <strong>az</strong> eredmény Fechner logaritmikus törvényétől való eltérése<br />
aránytalanul nagy.<br />
A Weber- vagy Fechner tipusú pszichometriai, vagy a Stevens-féle hatványfüggvények<br />
előállítási módjainak technikai részletezésébe most nem bocsátkozom.<br />
Az elmúlt évtizedben kiadott tankönyvek tele vannak hasonló mérésekkel.<br />
Amennyire tudom, Donald MacKay barátom volt <strong>az</strong> első, aki javasolt<br />
egy igen merész ötletet e két elmélet kibékítése végett – <strong>az</strong> elképzelés vázlata a<br />
3.1 ábrán látható. Feltételezte, hogy a legegyszerűbb érzet két, – egy alulról felfelé,<br />
illetve egy felülről lefelé irányuló – folyamatból áll. E kettőt két átalakító<br />
(amelyek Fechner logaritmikus rendszere szerint működnek), valamint egy<br />
komparátor köti össze. Az első (fentről lefelé végbemenő) átalakító fizikai intenzitása<br />
a komparátorba érkezik be, míg a komparátor bemenő jele egy „érzékgenerátor”-ból<br />
(S) szárm<strong>az</strong>ik. Ez egy rejtélyes doboz lenne, amely a qualiát generálja.<br />
MacKay úgy véli, addig változtathatjuk e beépített S qualia erősségét –<br />
amely szintén csatlakozik a komparátorhoz –, amíg a bemeneti jelek meg nem<br />
egyeznek.<br />
I<br />
mlog(I)<br />
komparátor<br />
mlog(I) = nlog(G)<br />
G = I m/n = Ik<br />
3.1. ábra. A Fechner törvényből adódó Stevens féle hatvány függvény MacKay féle deriválása<br />
38<br />
Nlog(G)<br />
Miután <strong>az</strong> alacsony szintű látás elméletével értek egyet, és figyelmen kívül<br />
hagyom a felülről lefelé irányuló folyamatokat, MacKaynek <strong>az</strong> <strong>az</strong> ötlete, hogy a<br />
legegyszerűbb érzeteknek létezik egy felülről lefelé végbemenő fázisuk, melyben<br />
egy qualia-generátor is részt vesz, nem túl szimpatikus számomra, bár érdekes<br />
lehetőségnek tartom.<br />
B: Úgy tűnik, <strong>az</strong>on kevesek közé tartozol, akik MacKay ötletét komolyan vették.<br />
Talán <strong>az</strong>oknak a kollégáidnak kissé jobb a lelkiismerete, akik nem kívánták<br />
szétválasztani a fentről lefelé, illetve alulról felfelé irányuló folyamatokat; ők<br />
nem kívántak egy olyan modell hirdetőivé válni, amely – úgy tűnik – megköve-<br />
G
teli <strong>az</strong> elme és <strong>az</strong> agy dualitását. Jóllehet, érdemes megfogadni MacKay<br />
<strong>az</strong>irányú tanácsát, hogy nem választhatjuk szét <strong>az</strong> emberi agyat <strong>az</strong> alulról fölfelé<br />
és a felülről lefelé történő, külön lejátszódó fázisokra, hanem <strong>az</strong>oknak egymással<br />
kooperálva kell működniük még a legegyszerűbb perceptuális feladat esetén<br />
is.<br />
A: Filozófiai nézőpontból irreleváns, hogy valaki a dualista illetve monisztikus<br />
elme-agy koncepcióra épít; mivel e meggyőződés nem tartozik <strong>az</strong> agykutatás<br />
gyakorlati szempontjai közé.<br />
Kezdjük hát el vizsgálni, milyen szerepet játszanak ezek <strong>az</strong> elméletek a<br />
pszichológiában. (A sztereopszis részletes elméletét <strong>az</strong> ötödik dialógusban fogom<br />
tárgyalni.) Amennyiben pár feltételnek eleget teszünk, a sztereopszis igen<br />
sokféle jelensége megmagyarázható – <strong>az</strong> egyetlen kikötés e feltételek pszichobiológiai<br />
érvényessége. Ahogy a perceptuális jelenségek felől <strong>az</strong> egyre kognitívabb<br />
jelenségek felé haladunk, a pszichológiai elméletek úgy tűnnek egyre kevésbé<br />
megvalósíthatónak – ezt a fókuszált figyelem példáján fogom bemutatni.<br />
B: Mielőtt még belekezdenél a fókuszált figyelem magyarázatába, elmagyaráznád,<br />
mit is jelentenek ezek a szakkifejezések, és miért is akarsz ezekről beszélni?<br />
A: Úgy gondolom, a fókuszált figyelem a pszichológia egyik legérdekesebb jelensége.<br />
A korai pszichológiai viták egyik tárgya volt. Jól illusztrálja, mennyire<br />
óvatosan kell eljárnunk ahhoz, hogy teóriáink következményeit világosan lássuk,<br />
de <strong>az</strong>t is, egy elméletre nézve milyen messzemenő következményei lehetnek<br />
apró kísérleteinknek. Azt is fontos látnunk, hogy e kísérletek némelyike<br />
nem nélkülözi a legújabb technológiai eljárásokat. Némely, évtizedeken keresztül<br />
folyó vita csupán nemrég zárult le egyértelmű eredménnyel, más kérdések<br />
pedig továbbra is válaszra várnak, egészen addig, amíg <strong>az</strong> agy funkcionális képalkotó<br />
vizsgálati módszerei nem fejlődnek tovább.<br />
A fókuszált figyelem kifejezés sokféle jelentéssel bír. Helmholtz (1866)<br />
számára például a „reflektor” szerepét töltötte be, amelynek révén „lelki szemeit”<br />
rávethette a retinára eső kép bármely részletére egy rövid fényfelvillanás által<br />
alkotott utókép retinába való égetése által. James (1890) a fókuszált figyelmet<br />
„megosztott figyelemként” értelmezte, amely lehetővé teszi, hogy a korántsem<br />
végtelenül rendelkezésre álló mentális erőforrásokat <strong>az</strong> ember egy-egy körülményre<br />
irányítsa. Megint másoknak a fókuszált figyelem <strong>az</strong>t a csodálatos képességet<br />
jelenti, hogy gondolkodásunk irányát megváltoztassuk, majd újra eredeti<br />
medrébe tereljük. Sőt, életünk végéig vizuális ingerek, különböző események<br />
és gondolatok billiói árasztanak el bennünket, agyunkat triviális információkkal<br />
töltve meg. Ez <strong>az</strong>t jelenti, hogy a figyelem bizonyára valamiféle szűrő<br />
is. Az összes figyelmen kívül hagyott információt „háttér”-nek (vagy „semmi”nek),<br />
a kevés számú megfigyelt információt pedig – amely a hosszútávú memóriában<br />
raktározódik el – „kép”-nek (vagy „valami”-nek) tekinthetjük. A megfigyelt<br />
és emlékként elraktározott események láncolata életünk személyes<br />
történetének esszenciája, <strong>az</strong> a jellemző, mely a többiektől megkülönböztet.<br />
Eleddig a fókuszált figyelem típusait – a reflektortól a szelektívig – inkább<br />
metaforák, mint valódi modellek írták le.<br />
39
mint valódi modellek írták le.<br />
Jóllehet, a fókuszált figyelem sok tulajdonsága érdekes lehet számunkra, e<br />
dialógusokban csupán egyetlen speciális jellemzőjét vizsgálnám meg részletesebben,<br />
amit úgy fogok hívni, hogy „elszakadás a tömegtől”. Ha egy betűkből<br />
és számjegyekből álló sűrű szöveget szemlélünk, <strong>az</strong> egyes karaktereket már<br />
nem külön-külön látjuk. Ahhoz, hogy a szövegben egy adott jelet felleljünk, tüzetesen<br />
meg kell megvizsgálnunk. Tudjuk, hogy <strong>az</strong> elemek egybeolvadása <strong>az</strong><br />
általam „textúra-kialakulásnak” hívott pillanatban jelenik meg (amikoris a<br />
szomszédos elemek egymást gátolják). Ebben <strong>az</strong> esetben a betűk sűrű halm<strong>az</strong>a<br />
alfabetikus textúrát alkot. Amennyiben a karakterek „texton egyensúlyban” vannak,<br />
tehát nincsenek feltűnő, kiugró jellegzetességek, betűről betűre történő<br />
vizsgálat (gyors letapogatás, vagy „olvasás”) szükséges ahhoz, hogy<br />
elkülönítsük <strong>az</strong> egymást gátló, szomszédos jeleket. A fókuszált figyelem<br />
kifejezés alatt <strong>az</strong>t <strong>az</strong> alapvető eljárást fogom érteni, amely a sűrű szöveg vagy<br />
mintázat jeleit egymástól elkülöníti. Az, hogy a betűket egyenként kell-e<br />
végignéznünk, avagy figyelmünk kiterjedhet-e különféle szomszédos<br />
karakterekre is, szintén érdekes probléma (amelyről egyébként <strong>az</strong> utolsó<br />
dialógusban Tudjuk <strong>az</strong>t részletesen is (Sagi és szó <strong>Julesz</strong> lesz). 1986, egyéb tanulmányok mellett), hogy ha fi-<br />
gyelmünket egy jól meghatározott területre összpontosítjuk, ez a koncentráció a<br />
kiválasztott rész holdudvarára is hatással van, miáltal felerősödhetnek <strong>az</strong> innen<br />
szárm<strong>az</strong>ó amúgy gyenge érzetek.<br />
Ha <strong>az</strong>onban nagy a távolság a kép elemei között, és ezek egyenként is elkülöníthetőek,<br />
akkor a betűket egymás után is, és egyszerre is képesek vagyunk<br />
olvasni. Hogy e két mód közül végül melyik kerekedik felül, <strong>az</strong>t ne részletezzük<br />
mélyebben (mind<strong>az</strong>onáltal lásd Saarinen és <strong>Julesz</strong> 1991, valamint Hung (előkészületben)).<br />
Létezik a fókuszált figyelemnek egy másik fontos funkciója is, a különböző<br />
méretarányok közötti választás. Egy kép vagy látvány háromfajta nagyítási<br />
arányban is szemlélhető anélkül, hogy eltávolodnánk tőle (<strong>Julesz</strong> 1980). Közepes<br />
nagyításnál tekinthetünk egy arcot, mint egyet a sok másik arc között. Ezután<br />
ráközelíthetünk, és részleteket is észrevehetünk rajta, olyanokat is, mint például<br />
<strong>az</strong> illető borotválatlan pofaszakálla. Végül felfoghatjuk <strong>az</strong> arcot úgy is,<br />
mint egy parányi objektumot egy hatalmas szobában, elvesztve ezzel annak öszszes<br />
részletét. Mint már említettem, e három nagyítási mérték megfelel a három<br />
térbeli frekvencia-csatornának, amelyekre <strong>az</strong> jellemző, hogy ha két oktáv távolságra<br />
vannak egymástól, nem kerülnek egymással interferenciába (lásd még<br />
Stromayer és <strong>Julesz</strong> 1972), és csupán három ilyen független csatorna fér el a<br />
0,5-30 ciklus/fok tartományba, amelyben <strong>az</strong> ember egyáltalán képes látni a térbeli<br />
mintázatot. E három skála közötti váltás mentális képessége talán a fókuszált<br />
figyelem legfontosabb aspektusa, melynek pár részletét már tanulmányoztuk<br />
(Papathomas és <strong>Julesz</strong> 1984).<br />
B: A fókuszált figyelemhez fűzött megjegyzéseid túlságosan is részletekbe menőek<br />
voltak számomra, bár már látom, mennyire nehéz megérteni egy pszichológiai<br />
40
elméletet – vagy eldönteni annak helyességét – akkor, amikor ez a kifejezés<br />
számos különböző jelenséget is leírhat. Ugyan világos, hogy a fókuszált figyelem<br />
jelentése nem összeegyeztethető a megosztott figyelemével, <strong>az</strong> „elszakadás<br />
a tömegtől” elmélete valamint a „különböző méretarányú nagyítások”-é nekem<br />
ugyan<strong>az</strong>t jelenti. Végülis <strong>az</strong> elnagyolt méretarányt véve alapul, a sűrű halm<strong>az</strong><br />
zsúfoltnak fog tűnni, és amennyiben nagy frekvenciájú téri csatornát veszünk,<br />
sűrű halm<strong>az</strong>unkat részleteire bonthatjuk. De igencsak elkanyarodtál attól, milyen<br />
szerepet játszanak <strong>az</strong> elméletek a tudományban. Amennyiben van ehhez<br />
hozzáfűznivalód, tedd meg most, vagy válassz más témát.<br />
A: Rendben. A Természetre általában úgy gondolok, mint egy összetett játékra,<br />
egy fizikusra pedig, egy igen leegyszerűsített skálán,mondjuk, mint aki a sakkhoz<br />
vagy a góhoz kibicel, és anélkül próbálja megérteni szabályait, hogy <strong>az</strong>előtt<br />
a játékról halvány fogalma lett volna. Egyáltalán nem valószínű, hogy fizikusunk<br />
képes lesz a játék szabályait rekonstruálni csupán <strong>az</strong>által, hogy profik<br />
meccseinek százait nézi végig, de tegyük fel: néha előfordulhat, hogy véghez<br />
viszi e csodálatos tettet. Esetleg még el is sajátíthat egynéhány ügyes lépést,<br />
vagy érdekes játékot eredményező stratégiát. Viszont soha nem fogja tudni kiszámítani<br />
előre egyetlen játék kimenetelét sem, hiszen <strong>az</strong> végeredményben a játékosok<br />
véletlenszerű preferenciáin múlik. Az egyetlen, amire a szabályok ismeretében<br />
képes: el tudja dönteni egy végigjátszott partiról, hogy valódi játszmát<br />
látott-e. Tehát a játék menete egészen mást jelent, mint a szabályai. A kvantummechanika<br />
előtt a fizikusok úgy vélték, egy-két peremfeltételből már kiszámolható<br />
egy játék kimenetele; ma már tudjuk, ez még a fizikában is lehetetlen –<br />
erről a kvantumrészecskék véletlenszerű természete gondoskodik. Az élettudományokban<br />
(ideértve természetesen a pszichobiológiát is) a Természet szabályai<br />
és <strong>az</strong> evolúció játékának néhány aktuális kimenetele közti különbség léte mindig<br />
is alapvető volt. Tény, hogy <strong>az</strong> élettudományok és a pszichobiológia legérdekesebb<br />
kérdései túlmutatnak a játék szabályain, és annak menetéhez vezetnek<br />
el bennünket, ide értve ama titokzatos peremfeltételeket is. Egy példa: többékevésbé<br />
tisztában vagyunk ugyan a földi élet szabályaival, viszont a leghalványabb<br />
elképzelésünk sincs arról, hogyan jöttek létre a megfelelő peremfeltételek<br />
(„a tyúk, vagy a tojás”), amelyekből egy bizonyos faj bizonyos egyede a fogamzás-embriogenezis-kifejlődés<br />
ciklus alatt végül is létrejöhet. Moore-nak (1961)<br />
volt egy igen érdekes – amúgy eléggé ismeretlen – elmélete, amelyben <strong>az</strong>t állította,<br />
minden önreprodukáló automatának rendelkeznie kell egy úgynevezett<br />
„Édenkert” állapottal, mely elrendeződés nem szárm<strong>az</strong>tatható <strong>az</strong> automata szabályaiból.<br />
Hogy mármost a DNS nyelvének kialakulása ad hoc történelmi véletlenszerűség,<br />
avagy a Természet szabályrendszerébe illeszkedik, ez a kérdés nem<br />
tartozik a tudomány körébe. Hasonlít egy másik effajta kérdésre: csupán <strong>az</strong>ért<br />
fejlődött-e ki a Homo sapiens, mert a dinoszauruszok egy katasztrófa következtében<br />
kihaltak?<br />
Nyilvánvaló, hogy látórendszerünk kifejlődése igen sok evolúciós zsákutcát<br />
végigjárt. Egy amőba vagy hal túlélési feltételeihez döntő módon hozzájárul,<br />
41
hogy bizonyos vizuális ingerekre reagáljon – ki tudja megmondani, hogy e képességből<br />
mennyi maradt meg a mi idegrendszerünkben? A fizika – <strong>az</strong> élettudományokhoz<br />
hasonlóan – szintúgy továbbléphet egy olyasfajta kérdés kutatásával,<br />
amely <strong>az</strong>t feszegeti, milyen egyéb univerzumok alakulhattak ki a Nagy<br />
Bumm után, és milyen törvények alakították ki történelmüket. Ennek megválaszolása<br />
természetesen nem <strong>az</strong> én feladatom. A pszichobiológia alapkérdése –<br />
képletesen – a játék (<strong>az</strong> ember központi idegrendszere) struktúrájának leírása. A<br />
játék szabályai (feltéve, hogy pszichokémiai természetűek) már kevésbé érdekesek.<br />
Ez a tény viszont alapvetően megkülönbözteti kutatási módszereit egy fizikuséitól.<br />
B: Van szerencsém ismerni episztemológiai témák iránt érzett vonzalmadat, éppen<br />
ezért meglepő lenne, ha e dialógus nem nyúlna hosszúra. Emlékszem, gyakran<br />
hangoztattad <strong>az</strong>t a meggyőződésedet, hogy egy pszichológiai elméletet igen nehéz<br />
– vagy egyenesen lehetetlen – megcáfolni.<br />
A: Márpedig rövid lesz a dialógus, <strong>az</strong>ért is, mert meredek dolog vitatkozni elméleteim<br />
szerepéről csupán általános szempontok alapján. (Következő párbeszédünk,<br />
amely a matematika szerepét vizsgálja a pszichobiológiában, már sokkal<br />
hosszabb lesz) Mind<strong>az</strong>onáltal a matematika egy kutatási területen gyakran akkor<br />
lép be a képbe, ha ott már van mit konkretizálni. Az a kevéske elmélet viszont,<br />
amely a pszichológiában eddig felmerült, olyan bizonytalan, hogy érvényességüket<br />
nehéz eldönteni. A pszichológusok szeretnek élesen fogalm<strong>az</strong>ni –<br />
így minél többet változtatunk, annál kevésbé lesz nekik szimpatikus <strong>az</strong> elmélet.<br />
Például itt van a „bűvös hetes (plusz – minusz kettő) szám”-ként ismeretes –<br />
igen forradalmi – kognitív elmélet, mely George Miller (1956) cikkéhez, illetve<br />
annak előfutáraihoz (Pollack, 1952, 1953) fűződik. Ez <strong>az</strong> „elmélet” feltehetően<br />
<strong>az</strong> egy adott pillanatban kezelhető maximális számú adat mennyiségét határozza<br />
meg. Mondjuk, amennyiben hirtelen felvillantják előttünk négy kő képét, <strong>az</strong>okat<br />
igen gyorsan meg tudjuk számlálni, ha <strong>az</strong>onban már öt, vagy több kőről van szó,<br />
hibázni kezdünk. E hibahatár – mely 5–9 adatnál jelentkezik – ugyan nem olyan<br />
egzakt, mint egynémely fizikai állandó, <strong>az</strong>onban <strong>az</strong> emberi agytevékenység számos<br />
jelenségére még így is alapvetően alkalm<strong>az</strong>ható. A gond ezzel a határértékkel<br />
csupán <strong>az</strong>, hogy vannak olyan esetek, ahol nem érvényes. Négy kavics felfogható<br />
például egy magasabb perceptuális nyaláb együtteseként, amelyet tetragonnak<br />
neveznek (ilyen például egy négyzet) – így tehát négy négyzet észlelése<br />
válik lehetővé. Magyarul tizenhat kavicsé. Ismeretes: a sakkmesterek képesek<br />
egy egész sakktáblát emlékezetből reprodukálni, de csak akkor, ha <strong>az</strong> egy mesterjátszma<br />
egyik reprezentációja. Ha tehát véletlenszerű konfigurációt mutatunk<br />
nekik, ugyanolyan gyengén szerepelnek, mint egy kezdő: körülbelül négy bábu<br />
elhelyezkedését képesek felidézni. Egy nagymester komplex egységekben gondolkodik,<br />
mint például: „a király sáncolva van, és a jobb oldali <strong>hu</strong>szárt fogja<br />
egy gyalog”- általában négy ilyen összetett egység elég <strong>az</strong> egész tábla újrafelidézéséhez.<br />
A „bűvös hetes szám” nem éppen hasznos elv, ha nem írjuk körül<br />
pontosan, hogyan működik <strong>az</strong> efféle bonyolult kognitív egység konstruálása és<br />
42
felismerése. Az angol nyelv mesterének szókincse körülbelül 10 000–100 000<br />
szóból (egységből) áll – egy átlagemberé csupán pár ezerre tehető.<br />
Itt van hát egy tipikus példa egy egyszerű, tömör kijelentésre, amely<br />
agyunk behatároltságáról szól, de még nem világos, hogyan ellenőrizhetnénk<br />
helyességét. Ami valaki számára csak egyetlen adat, <strong>az</strong> másnak talán egy összetett<br />
kapcsolatrendszerekkel teli adathalm<strong>az</strong>. Még a fizikára is ig<strong>az</strong>: <strong>az</strong> elméletek<br />
– melyeket Kuhn (1972) paradigmáknak hív – bizony igen szívósak – a pszichológiában<br />
talán némelyiküket nem is fogják soha megdönteni.<br />
B: Ha jól emlékszem, jó szokásaid közé tartozott, hogy barátaidnak időről időre<br />
agyról szóló „tudományos-fantasztikus” történeteket meséltél, hogy lemérd<br />
pszichobiológiai tudásodat a tudomány egyéb területei – többek közt a fizika –<br />
eredményeinek fényében. Most mi lesz <strong>az</strong> újabb sztori?<br />
A: Az emberi agyműködést általában <strong>az</strong>oknak <strong>az</strong> igen összetett berendezéseknek és<br />
eljárásoknak <strong>az</strong> elemzésével szoktuk vizsgálni, amelyek valamilyen analógiát<br />
kínálnak hozzá: óraművektől a Furier-transzformációs hologramokon át a számítógépeken,<br />
neurális hálózatokon keresztül a nemlineáris folyadékokig, optikákig,<br />
és még folytathatnám. Amikor <strong>az</strong> első Furier-transzformációs hologram<br />
elkészítése lehetővé vált – évekkel <strong>az</strong>után, hogy Gábor feltalálta a holográfiát,<br />
valamint Leith és Upatnieks (1962) <strong>az</strong> első összefüggő fényforrásokkal (lézerekkel)<br />
létre is hozták <strong>az</strong>t –, Keith Pennington és én <strong>az</strong> elsők között voltunk – ha<br />
ugyan nem mi voltunk <strong>az</strong> elsők –, akik rámutattak <strong>az</strong> agy és a hologramok disztributív<br />
memóriájának hasonlóságára (<strong>Julesz</strong> és Pennington 1965). Kutatásaink<br />
nyomán igen sok tudós részben hivatkozott eredményeinkre – vagy esetleg újra<br />
felfedezte <strong>az</strong>okat. Úgy véltük, ezek igen egyszerű megfigyelések voltak, kivéve<br />
<strong>az</strong>t a tényt, hogy ez volt <strong>az</strong> első példa egy olyan analógia felállítására, amikor <strong>az</strong><br />
emberi agy memóriarendszerének ad hoc tulajdonságai hologramokban is<br />
együtt jelentkeztek. Az <strong>az</strong>onban még mindig rejtély, vajon csupán véletlen egybeesésről<br />
van-e szó, avagy ezek <strong>az</strong> igen sok mindenben megegyező strukturális<br />
jellemzők valamifajta mélyebb, közös működési elvre visszavezethető összefüggésre<br />
mutatnak-e rá. Az agy és a hologramok hasonlósága lehet dajkamese,<br />
de kognitív elmélet is. Ahogy vesszük. Értelmezhetjük metatudományos állításnak,<br />
de hihetünk abban is, hogy egy nap majd kitálalnak olyan neurofiziológiai<br />
vagy neurobiológiai kísérleteket, amelyek segítségével e két működési mechanizmust<br />
részletesen össze lehet hasonlítani. Az viszont tény, hogy e példa jól illusztrálja<br />
számos pszichobiológiai elmélet behatároltságát. (Egy későbbi dialógusban<br />
majd szó lesz egy másik „dajkameséről” is, melyben megkísérlem a<br />
szem és <strong>az</strong> agykéreg együttesét, mint egy lencsepárt tartalm<strong>az</strong>ó optikai teleszkópot<br />
értelmezni – ez a tárgyakat a fizikai végtelenben jelenítené meg. Ezáltal<br />
talán <strong>az</strong> is érthetőbb lesz, miért mozog szemünk <strong>az</strong> egy helyben álló tárgy megfigyelésekor.<br />
Képzeljük csak el: lelki szemeink e teleszkópon keresztül szemlélik<br />
<strong>az</strong> objektumot. És amennyiben ezt a kissé erőltetett magyarázatot úgy tekintjük,<br />
mint egy bármely perceptuális állandó komplex magyarázatára szolgáló,<br />
izomorf modellt, már nem is lesz szükségünk kísérletekre. A teleszkóp-modell<br />
43
lehet akár dajkamese, akár egy elképzelt kísérlet. A többi, bonyolultabb magyarázatnak<br />
– amely szintén <strong>az</strong> abszolút mélységet kezelni képes vizuális rendszereken<br />
alapszik – csupán annyiban van létjogosultsága, hogy <strong>az</strong>ok ig<strong>az</strong>ságát<br />
teljes részletesen ellenőrizhetjük.)<br />
E „sci-fi” sokfajta célt szolgál. Először is megmutatja, mennyire „elbűvölhetjük”<br />
tudós kollégáinkat matematikai avagy elméleti ismereteinkkel, különösképp,<br />
ha karizmatikus fellépésünk a tudományok iránti mély elkötelezettség<br />
megalapozott álláspontjával is párosul. Másodsorban történetünk legyen rövid,<br />
csattanós, ám mégis újszerű, valamint illeszkedjen a korszellem kívánalmaihoz.<br />
Harmadrészt mutassa meg <strong>az</strong>t a szűk ösvényt, amely egy hihetőnek tűnő kreatív<br />
ötlet és a minden alapot nélkülöző kuruzslás között húzódik – bármit is jelentsen<br />
ez. Ez <strong>az</strong> eljárás emlékeztet Sigmund Freud egy <strong>hu</strong>moros kijelentésére:<br />
amennyiben valaki <strong>az</strong>t hangoztatná, hogy a Hold belseje tele van szódavízzel,<br />
minden bizonnyal a kutya sem törődne vele (végülis mindannyian láttunk már<br />
gejzíreket vulkánok szomszédságában). Ha <strong>az</strong>onban amellett kardoskodna, hogy<br />
odabenn lekvár található, <strong>az</strong> illetőt valószínűleg diliházba zárnák. Fanasztikus<br />
történetemnek létezik néhány előfutára. Az utóbbi időkben igen előkelő tudományos<br />
reputációval rendelkező kollégáim is kezdenek arra a belátásra jutni,<br />
hogy <strong>az</strong> agyműködés alapja egyenletes, 30-70 Hz-es neuronoszcilláció, és ez <strong>az</strong><br />
oszcilláció fázisokra bomolhat olyképpen, hogy így <strong>az</strong> egymástól távol eső területek<br />
kapcsolatba kerülhetnek. Álljon itt egy szó szerinti idézet Christof Kochtól<br />
(1993): „Ezek a magasfrekvenciájú oszcillációk, különös tekintettel a<br />
neuroncsoportok közötti ingerfüggő szinkronizáció jelenlétére, teoretikusok és<br />
modellgyártók egy új szubkultúráját hívta életre, ami megerősíteni látszik <strong>az</strong>t a<br />
tényt, hogy ezek <strong>az</strong> igen dinamikus jelenségek a Rosetti-kőhöz hasonló szerepet<br />
töltenek be <strong>az</strong> agyban, valamint döntő szerepet játszanak a figurális szegmentáció,<br />
percepció és a tudat folyamataiban.” Manapság a nemlineáris hidraulikus és<br />
optikai rendszerek kutatása a szolitonok (<strong>az</strong> állandó és önmagukban előforduló<br />
<strong>hu</strong>llámok (stable solitary waves)) gyakorlati felhasználására irányul. Az AT&T<br />
Bell Laboratórium e kutatás úttörőjeként olyan szolitonok előállításával kísérletezik,<br />
melyek segítségével – hajszáloptikai elven működő, óceánokat is átívelő<br />
kábelekkel – több ezer kilométernyi távolságra juttathatunk el <strong>hu</strong>llámcsomagocskákat<br />
anélkül, hogy <strong>az</strong>ok útközben szétszóródnának. A szolitonokat először<br />
Scott Russel tanulmányozta a tizenkilencedik században; egy csatorna mellett<br />
lovagolt éppen, amikor egy igen hosszan tartó <strong>hu</strong>llámra lett figyelmes. Kíváló<br />
betekintést nyújt a témába Zabusky (1984). Amint <strong>az</strong>t Norman Zabuskytól tanultam,<br />
a nemlineáris Fermi-Pasta-Ulam rácsot (amely tömegek és rugók parányi<br />
nemlineáris oszcillátoraiból áll) a Korteweg de Vries (KDV) egyenlet által<br />
leírt aszimptotikus határértékkel jellemezhetjük (itt egy dimenzióra):<br />
p<br />
t<br />
u x<br />
xxx<br />
∂ ( x,<br />
t)<br />
+ u ( x,<br />
t)<br />
∂ u(<br />
x,<br />
t)<br />
+ ∂ u(<br />
x,<br />
t)<br />
= 0<br />
44
A második a nemlineáris tag, és a szolitonok létrejöttének feltétele, hogy p<br />
négyzet vagy köbszám legyen. Hogy <strong>az</strong> egyenletnek szoliton megoldása legyen,<br />
a harmadik tagban található harmadik térbeli derivált jelenléte elengedhetetlen.<br />
x lehet két- vagy háromdimenziós vektor is. Ez <strong>az</strong> oka annak, hogy a térgörbület<br />
– amelyet a harmadik térbeli derivált határoz meg – ilyen fontos szerepet játszik<br />
a vizuális percepcióban. Hogy egy neurális hálózat <strong>az</strong> aktív idegsejtjeivel és<br />
gyenge periódusaival együtt modellezhető-e nemlineáris hidrodinamikai avagy<br />
optikai (üveg) médiummal, és ha nem, akkor vajon kialakulnak-e szolitonok<br />
benne, valamint, hogy <strong>az</strong> effajta szolitonok bizonyos mentális állapotok hetekig,<br />
hónapokig tartó stabil helyzetének tekinthetők-e – nos, ezek olyan kérdések,<br />
melyekre itt most nem térnék ki, végtére is ez csak egy gondolatkísérlet. Hadd<br />
jegyezzem meg, a szolitonok a csúszó szűrők felfedezésével nyertek gyakorlati<br />
jelentőséget (Desurvire 1994). Ezek olyan szűrők, amelyek elnyelik a kis <strong>hu</strong>llámok<br />
nagy részét, a szolitont <strong>az</strong>onban átengedik. Sokféle periodikus struktúrára<br />
bukkanhatunk <strong>az</strong> agyban, amelyek szerepe igen különös. A nyúltagy kimenetéből<br />
például csak gátló ingerek szárm<strong>az</strong>nak. Jelentheti-e ez vajon <strong>az</strong>t, hogy fő<br />
feladata a csúszó filterként való működés – átengedi a szolitonokat, kiszűrve ezzel<br />
a zajt?<br />
B: Tetszett a Freud-idézeted arról fickóról, aki szerint a Hold lekvárral van tele.<br />
Úgy vélem, ez a szolitonos meséd ugyanebbe a kategóriába tartozik. Csak remélni<br />
tudom, hogy tisztelt kollégáid mindebből <strong>az</strong>t a figyelmeztetést olvassák<br />
ki: ugyan legyenek óvatosabbak <strong>az</strong> ilyen sületlenségekkel, és ne higgyék, hogy<br />
te <strong>az</strong>tán mélyen meg vagy győződve ennek <strong>az</strong> őrültségnek <strong>az</strong> ig<strong>az</strong>ságáról!<br />
45
4. Matematika és pszichológia<br />
Ha már feltetted nekem a kérdést, hogy miért nem foglalkozom matematikával,<br />
válaszolok neked. Eddig sem titkoltam el előled, hogy a matematikát<br />
milyen sokra becsülöm… Azt kérdezed, hogy miért nem csatlakoztam<br />
mégis <strong>az</strong>okhoz, akik a matematika művelésére fordítják minden tehetségüket.<br />
Hát, ha jól megnézzük, tulajdonképpen én is ezt teszem, csak másképpen,<br />
mint a többiek. Egy belső hang – ha tetszik, nevezd lelkiismeretnek –,<br />
amelynek szavára hallgatok, <strong>az</strong>t kérdezte tőlem még kora ifjúságomban:<br />
„Minek köszönhetik a matematikusok nagy eredményeiket?” Semmi másnak –<br />
feleltem neki –, mint annak, hogy a gondolkodás tisztaságát illetően olyan<br />
magas követelményeket állítottak maguk elé, mint senki <strong>az</strong>előtt, hogy<br />
megalkuvás nélkül törekedtek <strong>az</strong> ig<strong>az</strong>ságra, és következetesen tartották<br />
magukat ahhoz, hogy csak a világos és minden kétértelműségtől mentes fogalmakban<br />
való gondolkodás vezethet valódi eredményre. Azt mondta erre nekem<br />
ez a hang: „Miért hiszed, Szókratész, hogy ez a módszer csak számokra<br />
és formákra használható? Miért nem próbálod <strong>az</strong> embereket rábírni, hogy<br />
ugyanolyan igényesek legyenek gondolkodásmódjukkal szemben, bármiről is<br />
gondolkodnak, a mindennapi életben, meg a közéletben, mint a<br />
matematikusok a maguk területén?”<br />
…Azóta én ezzel próbálkozom…<br />
Rényi Alfréd (1964)<br />
A: Mindig is szerettem mind a matematikát, mind Szókratészt (legalábbis, ahogyan<br />
Platón állítja őt be Szókratész védőbeszédében, <strong>az</strong> egyetlen könyvben, melyet<br />
magammal vittem, amikor 1956-ban megszöktem Magyarországról). Ezenkívül<br />
Rényi Alfrédnek (Bubának) is lelkes csodálója vagyok: ő volt <strong>az</strong> egyik legnagyobb<br />
matematikus, akivel valaha is találkoztam, és korai halála nagy veszteség<br />
valamennyiünk számára. Korai találkozásom a magyar matematikusokkal, és<br />
különösen drága barátommal és mentorommal, Péter Rózsával (a rekurzív függvények<br />
hírneves kutatójával, és generációjának vezető pedagógusával) volt <strong>az</strong>,<br />
ami tizenhat éves koromban rányitotta a szememet a matematika szellemi távlataira.<br />
Szintén Péter Rózsa volt, aki megmutatta nekem intellektuális korlátaimat,<br />
megkímélve ezzel attól, hogy csalódott matematikus legyek. Bár magamat mindig<br />
„globálisan okos”, olykor kreatív ötletekkel megáldott embernek tartottam,<br />
tudtam, hogy a tehetséges matematikust, aki képes tucatnyi tényt és segédtételt<br />
egységes bizonyítássá ötvözni, ezenfelül még egyfajta „lokális okosság” is jellemzi,<br />
s ez belőlem hiányzik. A részek koherens egésszé való összeillesztése híján<br />
valamennyi óriási ötletem puszta álmodozásnak tűnt. Miután több tudománnyal<br />
is megpróbálkoztam, végül pszichológus lettem, és <strong>az</strong> ember akusztikus<br />
és vizuális észlelésével foglalkoztam. Itt <strong>az</strong>tán teret kaphattak globális ötle-<br />
46
teim anélkül, hogy a matematikai szabatosság vizsgáján elbuktak volna.<br />
A random-pont sztereogramok és kinematogramok 1960-as megjelenése<br />
<strong>az</strong>on alapult, hogy ismertem a légi felderítésben <strong>az</strong> álcázás felismerésére használt<br />
sztereoszkópos technikákat. Ezeket a technikákat a pszichobiológusok meglepő<br />
módon nem ismerték. Én irántuk korábbi szakdolgozatom témájához, a<br />
sztohasztikus jelek korrelációjához fűződő kapcsolatuk miatt kezdtem érdeklődni.<br />
Így <strong>az</strong>tán legfontosabb tudományos felfedezésemhez nem kellett különösebb<br />
matematikai tudás. Ennek ellenére a percepció területén végzett munkám<br />
némi rangot szerzett nekem a matematikában nálamnál tehetségesebb kollégák<br />
szemében a Bell Laboratóriumnál. Ők voltak szívesek és néhány matematikai<br />
kérdésem és sejtésem komolyan vették, matematikailag is szabatos formában<br />
vizsgálva <strong>az</strong>okat. Az egyik kérdésem 1961-62-ben arra vonatkozott, hogy lehetséges-e<br />
olyan sztohasztikus textúra-párokat generálni, melyek n-ed rendű statisztikája<br />
<strong>az</strong>onos, de (n+1)-ed rendű statisztikája nem. Ez a kérdés vezetett el a<br />
textonok eszméjéhez (amint <strong>az</strong>t majd a hetedik dialógusban elmagyarázom).<br />
Bár a textonok fontossága a pszichobiológiában ma már kétségbe vonható, a<br />
kérdéseimre választ kereső matematikusok serény buzgólkodása a véletlen geometria<br />
egy új területére vezetett, melyet még mindig kutatnak. Ed Gilbert,<br />
Jonathan Victor és én kétdimenziós sejtautomaták felhasználásával harmadrendű<br />
textúra-párokat generáltunk. (A sejtautomaták gondolata Neumann Jánostól<br />
szárm<strong>az</strong>ik.) A rengeteg új módszer egy hatalmas textúra-pár osztályt eredményezett,<br />
melyben <strong>az</strong>onosak voltak a másod-, sőt, harmadrendű statisztikák. Ez<br />
vezetett arra a már megcáfolt sejtésre, hogy a pre-attentív textúramegkülönböztető<br />
rendszer nem képes különbséget tenni <strong>az</strong>onos másodrendű<br />
statisztikájú textúrák között (ezért vannak <strong>az</strong>onos autokorrelációk, és <strong>az</strong>onos<br />
spektrális eloszlásfüggvények).<br />
Ez tehát életem két legfontosabb tudományos paradigmája: a random-pont<br />
korrelogram és <strong>az</strong> a paradigma, amelyben <strong>az</strong> n-ed rendű textúraelválasztás tanulmányozható.<br />
Az előbbi, minden komolyabb matematikai módszer nélkül,<br />
fontos eszközzé vált, és értékes eredményekre vezetett, míg <strong>az</strong> utóbbi, melyhez<br />
<strong>az</strong> integrál-geometria mélyebb tételeire volt szükség, sokkal kisebb jelentőségűnek<br />
bizonyult. Ezek a példák is mutatják, a pszichológiában <strong>az</strong> ötletek nem a<br />
matematikai eszköztáron múlnak!<br />
B: Ahogy hallgatlak, <strong>az</strong> a benyomásom támad, hogy nem hiszed, hogy a pszichobiológia<br />
fejlődéséhez és <strong>az</strong> agy egyáltalán nem lineáris kódjának megfejtéséhez<br />
komolyabb matematikai eszközökre van szükség. Ha <strong>az</strong>onban a fizikai problémák<br />
megoldásához, melyek sokkal egyszerűbbek, mint <strong>az</strong> agykutatásban felmerülők,<br />
lineáris és nemlineáris parciális differenciálegyenletek szükségesek<br />
(Maxvell és Schrödinger egyenletek), hogyan hiheted, hogy egy érettebb<br />
pszichobiológia meglehet ezek nélkül?<br />
A: Az agykutatás problémái talán olyan mély matematikai eszköztárat igényelnek,<br />
melyeket még nem fedeztünk fel. Csakhogy néhány alapvető pszichobiológiai<br />
problémát meg tudunk oldani a matematika segítsége nélkül is. Valószínűleg<br />
47
fontosabb, hogy megtaláljuk a megfelelő bonyolultsági szintet, amely a kutatott<br />
jelenséget leírja. Az agykutatás problémái mellett a matematikailag megfogalm<strong>az</strong>ott<br />
problémák eltörpülnek. Lényeges eredményeket úgy várhatunk, ha rájövünk,<br />
hogyan lehet valamely tulajdonságot <strong>az</strong>on a megfelelő bonyolultsági szinten<br />
vizsgálni amely lehetővé teszi számunkra valami korábban érthetetlen dolog<br />
megértését! Valóban, a modern molekuláris biológiában a jelenségek nagy része<br />
megmagyarázható a proteinek be- és kicsavarodásával anélkül, hogy meg kellene<br />
oldani a van der Waals erők soktest-problémáit. Tehát a megfelelő szint – a<br />
proteinek, aminosavak és nukleotidok szintje – alatt vagy felett kutatva nem érthettük<br />
volna meg mi <strong>az</strong> élet, és semmiféle matematikai eszköz nem vezethetett<br />
volna el Watson és Crick korszakalkotó felfedezéséhez, a DNS kettős spirálszerkezetéhez.<br />
Még a genetikai kódról is kiderült, hogy redundáns hárombetűs<br />
kód, nem pedig <strong>az</strong> információelméleti szakemberek által megjósolt komplex<br />
hibajavító kód. Ez nem <strong>az</strong>t jelenti hogy <strong>az</strong> elméleti fizikusok néhány eredménye,<br />
különösen a komplex adaptációs rendszerek szakértőié, ne lennének létfontosságúak<br />
a pszichobiológia számára. Persze, még csak találgatni sem tudok,<br />
hogy hasonló áttörés (mondjuk, <strong>az</strong> agy nyelvének megfejtése) eljön-e valaha,<br />
vagy hogy létezik-e egyáltalán valami univerzális szervező elv.<br />
B: Túl pesszimistának tűnsz. Néhány pszichobiológus állítása szerint <strong>az</strong> agy kódja<br />
létezik, és már ismerjük is! Valóban, sokan úgy gondolják, hogy egy bizonyos<br />
„populációs vektor” levezethető <strong>az</strong>okból a válaszokból, melyekkel nagyszámú<br />
aktív neuron reagál <strong>az</strong> ingerekre (Georgopoulos és mktsai 1988; Zohary 1992).<br />
Földiák (1992) <strong>az</strong>t állítja, hogy a megbízható becslések populációs vektorok útján<br />
való levezetéséhez szükséges sejtek óriási száma a „populációs vektor”<br />
módszer elégtelenségéből fakad, nem pedig a neurális reprezentáció nagyfokú<br />
szétszórtságából. Ő ehelyett a bayesi statisztikára épülő módszert javasolja,<br />
mellyel „olvasható lenne a neurális kód”. E módszer <strong>az</strong> idegsejtek ismert ingerekre<br />
adott válaszának többszöri rögzítésén alapul, mely segítségével, egy adott<br />
ingerre kiszámítható a válaszok feltételes valószínűségeloszlása<br />
(P(válasz/inger)). A Bayes-szabály segítségével egy neuron vagy egy neuron<br />
csoport megfigyelt válaszából (P(inger/válasz)) meghatározható <strong>az</strong> inger<br />
feltételes valószínűségeloszlása. Földeák állítása szerint <strong>az</strong> eloszlás minden, <strong>az</strong><br />
ingerrel kapcsolatos információt tartalm<strong>az</strong>, mely a válaszban jelen van.<br />
A: Nem kívánok hosszan időzni a Bayes-módszernél. A módszer nehézségét, mely<br />
<strong>az</strong> „a prori valószínűség” problémája néven ismert, Woodward 1960-as kis<br />
könyve tárgyalja. Mivel a Bayes-módszer egy inverz (rosszul-felvetett) probléma,<br />
és <strong>az</strong> inger a priori valószínűségeloszlása ismeretlen, nem adható általános<br />
megoldás. Mind<strong>az</strong>onáltal, ha a bejövő jeleket a célpontok kisebb osztályra szűkítjük<br />
le (repülőgépek), akkor eljuthatunk egy „ideális” radar-rendszerhez. Azt,<br />
hogy a főemlősök vizuális rendszere is leszűkíthető-e a célok egy részhalm<strong>az</strong>ára,<br />
mely lefedi a viselkedési repertoárt, még nem tudjuk. Így ez a módszer a<br />
„Bayes-axióma” ingatag alapjára van építve, mely szerint valamennyi állapot<br />
egyforma valószínűséggel áll be. Szinte komikus, hogy Bayes-módszer egyedül<br />
48
a random-pont sztereogramok, kinematogramok és textúrák esetén működik tökéletesen!<br />
B: Lényegében tehát nem tartod a matematikát <strong>az</strong> agykutatás csodafegyverének.<br />
Mi a helyzet a fraktálokkal, katasztrófákkal, káosszal, (visszafuttatásos) neurális<br />
hálózatokkal, és a hasonlóan bonyolult elméletekkel, például <strong>az</strong> információelmélettel?<br />
Ezek megértéséhez elsőrangú matematikai háttérre van szükség.<br />
Szkeptikus vagy a pszichobiológiában való alkalm<strong>az</strong>hatóságuk iránt?<br />
A: Itt érzékeny pontot érintettél. Úgy hiszem, hogy a matematikai képzettség egyik<br />
legnagyobb előnye <strong>az</strong>, hogy <strong>az</strong> embert nem vezetik félre bonyolult, de alkalm<strong>az</strong>hatatlan<br />
matematikai gondolatok. Bár nem <strong>az</strong> én tisztem, hogy megítéljem<br />
<strong>az</strong> általad említett elméletek matematikai vagy tudományos értékét, elmondom,<br />
mi a véleményem a pszichobiológiai alkalm<strong>az</strong>hatóságukról. Évekkel ezelőtt,<br />
mikor a katasztrófaelmélet felbukkant a színen, lenyűgözött René Thom bizonyítása<br />
arról, hogy négy dimenzióban (három tér, és egy idődimenzióban) csak<br />
hétféle szakadás létezhet (csúcs, fecskefarok stb.), melyeket ő „katasztrófáknak”<br />
nevezett. Ezt <strong>az</strong> eredményt talán még lenyűgözőbbnek tartottam, mint annak bizonyítását,<br />
hogy három dimenzióban csak ötféle szabályos poliéder létezhet. Elgondolkodtam,<br />
miféle következményekkel jár ez <strong>az</strong> embriológia számára, ahol<br />
ugyan<strong>az</strong> a fejlesztőalgoritmus, teszem <strong>az</strong>t, különböző kaktuszfajtákat konstruálhat<br />
attól függően, hogy melyik fajta szakadást választjuk ki <strong>az</strong> egyes dendriteken.<br />
Mikor <strong>az</strong>onban jobban belegondoltam, rájöttem, hogy a számítógépnek<br />
(és talán <strong>az</strong> agynak is), melynek a memóriája egyetlen fajta szakadást ismer (a 0<br />
állapotból <strong>az</strong> 1-be való ugrást, és vissza, vagyis a „csúcs” katasztrófát), teljesen<br />
mindegy, hogy a hét katasztrófa közül melyiket építette be a hardver tervezője.<br />
Végül is, a választott katasztrófa másodpercenként több milliószor következik<br />
be <strong>az</strong> algoritmus futása alatt. Az algoritmus <strong>az</strong> egyetlen jelentős esemény. Enynyit<br />
a katasztrófaelmélet alkalm<strong>az</strong>hatóságáról a pszichobiológiában.<br />
Még kevésbé hozott lázba a káoszelmélet előretörése. Feigenbaum eredményei<br />
a különböző determinisztikus rendszerek kaotikus viselkedése mögött meghúzódó<br />
általános elvekről ugyan váratlanul értek, de nem olyan váratlanul, mint<br />
mondjuk egy jól viselkedő ingákkal vagy bolygómozgásokkal foglalkozó fizikust.<br />
Valóban, <strong>az</strong> évtizedek során hozzáférhettem a legnagyobb pszeudo-véletlenszám<br />
generátorokhoz, amelyeknek <strong>az</strong> ismétlési ciklusa is a leghosszabb volt.<br />
Ezeket dinamikus RPS-ek jobb és bal képének elkészítésére használtam, és milliónyi<br />
ilyen (1000-szer 1000 képpontból álló) sztereogram után is össze lehetett<br />
olvasztani őket sztereoszkopikusan, hacsak a számítógép nem hibázott valahol.<br />
Ebből is látszik, hogy a számítógépek determinisztikus rendszerek, melyek képesek<br />
olyan bonyolultan viselkedni, hogy <strong>az</strong> már káoszra emlékeztet, de valójában<br />
képtelenek valódi véletlenszerűséget produkálni. (Persze, be lehet építeni a<br />
gépbe a kvantummechanika törvényein alapuló ig<strong>az</strong>i véletlenszám generátort is,<br />
de ez a téma már túlmutat ezeknek a dialógusoknak a kereteit.)<br />
Mindezt <strong>az</strong>ért mondtam el, hogy hangsúlyozzam: a káosz nem több determinisztikus<br />
pszeudo-véletlennél, míg <strong>az</strong> agy inkább analóg rendszerként műkö-<br />
49
dik, és valószínűbb, hogy tényleg véletlenszerű. A káoszelmélet tehát nem alkalm<strong>az</strong>ható<br />
<strong>az</strong> agykutatásban. Metaforaként <strong>az</strong>onban vonzó lehet egyesek számára.<br />
Valóban, engem is lenyűgöz a stabil területek közti fraktálok által mutatott<br />
kaotikus viselkedés a komplex adaptációs rendszerek fázisterében. Stewart<br />
Kauffman és mások véleménye szerint is a tanulás (például <strong>az</strong> élet evolúciója) a<br />
„káosz peremén” történik. Lehet, hogy <strong>az</strong> eredeti emberi gondolatok <strong>az</strong> efféle<br />
kaotikus határok mentén alakulnak ki? (Az biztos, hogy <strong>az</strong> enyémek mintha valami<br />
kaotikus ködből születnének.)<br />
B: Azt hiszem, nem veszed figyelembe a katasztrófaelmélet néhány erényét. Az<br />
ig<strong>az</strong>, hogy <strong>az</strong> elmélet nem bizonyult jó elméleti eszköznek a neuronok vizsgálatához,<br />
viszont Koenderink és van Doorn (1991) nagyon jó hasznát vették, mikor<br />
megmagyarázták, hogyan születnek és tűnnek el a geometriai szingularitások a<br />
helyváltoztatással. Úgy hiszem, korai még lekicsinyelned <strong>az</strong> elmélet értékét.<br />
Ami a kaotikus rendszereket illeti, senki sem állította, hogy a számítógépek<br />
nem determinisztikusak (csak a kvantumszinten működő mikro-áramkörök erejéig).<br />
Az <strong>az</strong> ig<strong>az</strong>án fontos kérdés, hogy léteznek-e olyan pszichológiai jelenségek,<br />
melyek látszólag véletlenszerűek, ám valójában determinisztikusak.<br />
A: Biztos vagyok abban, hogy legokosabb kollégáim nem fecsérelnék idejüket egyértelmű<br />
elméletekre, én <strong>az</strong>onban már túl öreg vagyok ahhoz, hogy szokatlan ötletekkel<br />
kísérletezzek. Most pedig a neurális hálókkal folytatom, a pszichobiológia<br />
egyik legdivatosabb paradigmájával.<br />
Mivel <strong>az</strong> agy neuronok hálója, és a neuronokat lehet mesterséges szerkezetekkel<br />
szimulálni (mint <strong>az</strong>t McCullogh és Pitts úttörő munkája megmutatta), világos,<br />
hogy <strong>az</strong> agy is vizsgálható számítógéppel szimulált neurális hálókkal. Az<br />
ig<strong>az</strong>i probléma <strong>az</strong>, hogy megértsük, miféle szervező elv rejlik a neuronok kapcsolata<br />
mögött, és milyen egyéni és együttes tulajdonságaik szimulálnak olyan<br />
állapotokat, melyek a mi mentális állapotainkra hasonlítanak. Ez a kérdés még a<br />
titkok ködébe vész. Mind ismerjük a Frank Rosenblatt (1958) által javasolt<br />
perceptronok gyors felemelkedését és bukását. A lineáris változatnak a megfelelően<br />
hatékony tanulószabály (pl. visszafuttatás) hiánya és <strong>az</strong> elérhető számítógépek<br />
gyenge teljesítménye ásta meg a sírját. Minsky és Papert (1969) kemény<br />
kritikája csak <strong>az</strong> utolsó szöget verte a koporsóba. A lineáris perceptron<br />
persze igen egyszerű szerkezet. Úgy képzelhető el, hogy minden tárgyat és<br />
eseményt aszerint osztályoz, hogy <strong>az</strong> egy n-dimenziós tér egy n-1 dimenziós hipersíkjának<br />
melyik oldalára esik valamely eldöntendő kérdés esetén. Világos,<br />
hogy még a földigiliszta is fölötte áll egy efféle döntéshozó szerkezetnek, amely<br />
csak poliéderekre képes bontani a teret. Bár Rosenblatt nemlineáris perceptronokat<br />
is javasolt, nem állt a rendelkezésére a megfelelő matematikai tétel ahhoz,<br />
hogy megbirkózhasson <strong>az</strong> ilyen bonyolult szerkezet tanulási konvergenciájával.<br />
Két évtizednek kellett eltelnie, hogy a Hopfield (1984) által meglátott analógia<br />
<strong>az</strong> emberi memória és a spinüveg között újra divatba hozza a nemlineáris perceptront,<br />
és arra késztesse a pszichobiológusokat, hogy rejtett struktúrákat és<br />
szervező elveket keressenek <strong>az</strong> agyban. Csakhogy a mesterséges intelligencia<br />
50