Как люди научились различать цвета, не видя их

Информация об окружающем мире поступает к нам через органы чувств: зрение обеспечивается глазами, слух – ушами и так далее. Однако ученые из США выяснили, что даже при неисправности некоторых органов чувств человек способен воспринимать информацию, характерную для них. Например, слепой человек может сформировать представление о цветах, аналогичное тому, которое есть у людей с нормальным зрением.

Язык играет ключевую роль в процессе познания, и это является одной из основных тем современных психолингвистических исследований. В одной из последних работ доказали, что наличие особого названия для действия (например, «сникерсни») может стимулировать людей к его совершению. А авторы другой статьи пришли к выводу, что главная функция языка — общение, а не мышление или познание.

Ученые из Висконсинского университета в Мадисоне (США) провели сравнительный анализ цветовых ассоциаций у людей с нормальным зрением и у слепых, и обнаружили, что слова способны выступать в качестве средства для передачи визуальных образов. Результаты исследования появились в Nature Communications Psychology.

В рамках исследования авторы провели эксперимент с участием 32 человек, владеющих английским языком. Двадцать человек обладали нормальным зрением, а двенадцать были слепы от рождения и не имели никакого зрительного опыта. Возраст участников первой группы составлял от 21 до 35 лет, а второй – от 18 до 69 лет.

В ходе исследования участникам было предложено оценить девять английских наименований цветов («красный», «оранжевый», «желтый», «зеленый», «синий», «коричневый», «фиолетовый», «черный» и «белый») по семнадцати семибалльным шкалам. От каждого слова требовалось указать оценку от одного до семи, располагая его таким образом между двумя противоположностями: «счастливый» — «грустный», «спокойный» — «гневный», «покорный» — «агрессивный», «расслабленный» — «напряженный», «интересный» — «скучный», «бескорыстный» — «завистливый», «активный» — «пассивный», «приятный» — «неприятный», «живой» — «мертвый», «быстрый» — «медленный», «новый» — «старый», «неспелый» — «спелый», «мягкий» — «твердый», «легкий» — «тяжелый», «свежий» — «несвежий», «чистый» — «грязный», «холодный» — «горячий».

Выяснилось, что у людей с нарушениями зрения ассоциации формируются аналогично зрячим, а в некоторых случаях даже более выраженно. Так, цвет «красный» ассоциируется с ощущением тепла, «синий» — с холодом, а «желтый» — со спелостью. При этом эти связи могли возникнуть только благодаря взаимодействию с окружающими или восприятию информации.

Затем исследователи попытались спрогнозировать ассоциации, возникающие у зрячих и незрячих людей, с помощью семантических векторов. Слова переводились в числовые векторы, и вычислялась косинусная близость – косинус угла, образованного между сравниваемыми понятиями. Так, определялась близость векторов «красный» и «горячий», а также «красный» и «холодный». Значение, близкое к единице, указывало на высокую смысловую схожесть слов. Применение этой методики позволило получить результаты, сопоставимые с результатами опроса респондентов. Похожий итог был достигнут при работе языковой модели GPT-4, хотя в обоих случаях ассоциации у зрячих людей предсказывались точнее, чем у людей с нарушениями зрения.

В ходе исследования авторы пришли к выводу, что художественные произведения и субтитры являются наиболее эффективными материалами для обучения языковых моделей, позволяющих им усваивать человеческие ассоциации, связанные с цветом. Кроме того, было установлено, что связь между цветом и другими признаками формируется благодаря посредническим понятиям. К примеру, «красный» ассоциируется с «горячим» на основе образа раскаленных углей, «белый» с «холодным» — благодаря снегу, а «желтый» со «спелым» — благодаря банану. Наиболее полезной информацией для языковой модели оказались предложения, содержащие слова, обозначающие эти посреднические понятия, связывающие цвет и другие характеристики.