13.08.2013 Views

Julesz Béla Dialógusok az észlelésről - Polc.hu

Julesz Béla Dialógusok az észlelésről - Polc.hu

Julesz Béla Dialógusok az észlelésről - Polc.hu

SHOW MORE
SHOW LESS

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

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!