Б.М. Величковский. Компьютерная метафора

Б.М. Величковский. Компьютерная метафора
Добавлено
07.01.2010 (Правка 22.10.2011)

Собственно говоря, и на этот раз был взят тот аспект получивших распространение в кибернетике представлений, который имел длительную предысторию. В 1894 году Г. Герц писал: «Отношение динамической модели к системе, моделью которой она считается, это в точности отношение образов вещей, которые создает наш разум, к самим вещам... Согласованность между разумом и природой может быть, таким образом, приравнена согласованности двух систем, являющихся моделями друг друга; мы даже могли бы объяснить эту согласованность, предположив, что разум способен создавать динамические модели вещей и работать с ними» [279, 177]. Через полстолетия эту мысль продолжил один из создателей инженерной психологии К. Крэйк: «если организм несет в голове «мелкомасштабную модель» внешней реальности и своих возможных действий, он способен проверять различные альтернативы, определять наилучшие из них, реагировать на будущее развитие ситуации и вообще во всех отношениях вести себя более полноценно, безопасно и компетентно, попадая в сложные условия» [198, 61]. Понимание того, что человек не пассивный канал связи, что он активно «перерабатывает информацию», строя «внутренние модели или репрезентации» окружения (стимуляции), означало переход от информационного подхода в узком смысле слова к когнитивной психологии. Познавательные процессы стали трактоваться по аналогии с процессами переработки информации в сложном вычислительном устройстве.

Компьютерная метафора открыла новые теоретические возможности, заменив представление об энергетическом обмене организма со средой на представление об информационном обмене. В. Вундт и его современники полагали, что принцип сохранения энергии требует признания строгого психофизического параллелизма [215; 600]. Но вычислительное устройство, потребляя незначительное количество энергии, может управлять огромными механизмами. Далее, хотя трудно сказать, какие процессы лежат в основе некоторой чисто психической работы, например, восприятия картины Рембрандта, можно легко представить компьютер или блок-схему когнитивных процессов, осуществляющие переработку информации, которая заканчивается адекватным ситуации ответом. Под этим представлением, например, вполне мог бы подписаться К. Халл, считавший, что модель "человека по типу поддерживающего свое существование робота была бы надежной гарантией против использования менталистских понятий. Возрождение этой терминологии в когнитивной психологии было обусловлено вначале чисто эвристическими соображениями: она оказалась необходимой потому, что сложность рассматриваемых феноменов не позволяла дать их осмысленную интерпретацию в других терминах.

Первыми работами нового направления можно считать исследования процессов образования понятий Дж. Брунером и сотр. [14], а также работы А. Ньюэлла, Г. Саймона и Дж. Шоу, создавших ряд машинных моделей мышления, в том числе «Логик — теоретик» и «Универсальный решатель проблем». Общими чертами этих работ являются не только сильный крен в сторону формально-логического анализа (например, используемый в монографии Дж. Брунера теоретический аппарат совпадает с правилами индукции Дж. С. Милля), но и восстановление авторитета более ранних исследований познавательных процессов: докторская диссертация К. Халла 1920 года по формированию понятий на материале китайских иероглифов и вюрцбургская школа — в случае Дж. Брунера; О. Зельц и в меньшей степени гештальтпсихология — в случае А. Ньюэлла и его коллег.

Отдавая должное другим теоретическим влияниям, Дж. Брунер писал позднее, что на него и на ряд видных англо-американских авторов произвело в эти годы глубокое впечатление знакомство «с прочной традицией изучения познавательных процессов, сложившейся в советской психологии и вдохновившей всех нас на новые исследования» [14, 11]. Действительно, в его работах 60-х и 70-х годов отчетливо выступает интерес к генетическому анализу развития познавательных процессов, которые он вслед за советскими психологами, Ж. Пиаже и поздним Ф. Бартлеттом, связывает с формированием внешней практической деятельности [14; 153; 160]. Тем самым, однако, он поставил себя вне основного потока исследований когнитивной психологии, так как активг ность познавательных процессов сводилась для большинства авторов к внутренним преобразованиям информации в соответствии с определенными правилами.

Переход ко все более широкому использованию терминологии «менталистской» психологии сопровождался попыткой осмысления философских проблем, которые он за собой влечет. Практически в течение одного 1960 года появилось несколько работ, в которых ставился вопрос о характере объяснения активности познавательных процессов [68; 113]. Все эти работы содержат предположение, что проблема бесконечного регресса к гомункулусам, поставленная ранее в споре между Э. Толменом и Э. Газри, может быть обойдена, если предположить, что процессы переработки информации организованы в иерархические структуры, а сам гомункулус выполнен из нейроноподобных элементов.

Так, ведущий представитель информационного подхода Ф. Эттнив [113] в статье под названием «В защиту гомункулусов» отмечает, что если на более ранних уровнях переработки информации будут выполняться некоторые функции гомункулуса, то в конечном счете для моделирования познавательной активности во всей ее сложности потребуется система с конечным числом уровней. Блок-схема переработки информации человеком, центральное место в которой занимает гомункулус (блок Н), показана на рис. 6. Блок Н является местом конвергенции сенсорной и аффективно-оценочной информации; его выход представляет собой произвольное поведение, в то время как рефлексы и автоматизированные навыки реализуются другими структурами. Его активность необходима для осознания, а также для всякого сколь-нибудь продолжительного запоминания информации. Ф. Эттнив легко включает в свою модель данные Д. Бродбента и Дж. Миллера об ограниченности возможностей внимания и непосредственной памяти, считая, что вход в блок Н ограничен 7±2 единицами предварительно организованного перцептивной системой (блок Р) материала. Психологию в этой работе как будто хотят начать строить заново, причем примерно на том же самом месте. Совершенно очевидно, что Ф. Эттнив вкладывает в уже имевшиеся к тому времени информационные модели познавательных процессов (ср. рис. 5) традиционное для психологии сознания менталистское содержание. Статья завершается призывом «пересмотреть вопрос о научной респектабельности гомункулуса» [113,781].



Сдвиг от необихевиоризма к «неоментализму» когнитивной психологии был зафиксирован и в известной книге Дж. Миллера, Е. Галантера и К. Прибрама «Планы и структуры поведения» [68]. Здесь еще раз была выдвинута задача изучения «центральных процессов», с помощью которых можно бы заполнить «пропасть между стимулами и реакциями». Образы были уподоблены планам или программам, а иерархическая организация последних, допускающая возможность «самопрограммирования», позволяла обойтись без гомункулуса. Наряду с другими аналогичными призывами к изучег нию «центральных процессов» (например, Д. Хэбб [273]), это был не просто субъективный бихевиоризм, но уже когнитивная психология, правда, в ее специфической форме, подчеркивающей не столько соответствие организации познавательных процессов архитектуре цифровой вычислительной машины, сколько связь между внутренними репрезентациями и программами машинных вычислений.

Значительная часть развернувшихся с конца 50-х годов исследований склонялась скорее к компьютерной метафоре. Не случайно в своем большинстве это были работы, направленные на выделение отдельных процессов и видов памяти, аналогичных блокам хранения, и преобразования информации вычислительных устройств. Благодаря экспериментам англичанина Дж. Брауна и американцев Л. и М. Питерсонов удалось установить критическую роль активного повторения для всякого продолжительного запоминания: если после показа материала (цифры, слоги и т. д.) для запоминания испытуемый должен выполнять какую-либо интерферирующую активность (например, отнимать тройки от некоторого достаточно большого числа), то уже через 10—20с вероятность правильного воспроизведения приближается к нулевой отметке1. Дж. Сперлинг [514], а несколько позднее Э. Авербак и А. Кориэлл [117], использовав методику частичного отчета, пришли к выводу, что сразу после кратковременного предъявления зрительная информация сохраняется примерно в течение трети секунды в виде относительного полного образа, после чего она исчезает или переводится в какую-то другую, вероятнее всего, вербальную форму. Предположение об обязательном участии повторения в продолжительном запоминании материала (включая абстрактные фигуры) — «переводе информации в долговременную» память — получило название гипотезы вербального кольца (см. [35]). Для объяснения всех этих данных Н. Во и Д. Норман [584] предложили модель, в которой выделили три последовательных блока переработки информации в памяти человека: сенсорные регистры (например, «очень короткая зрительная память» из работ Дж. Сперлинга), первичную память (кратковременная память с ограниченным объемом и вербальным повторением в качестве способа сохранения информации) и вторичную память (долговременная семантическая память с очень большим объемом пассивно сохраняемой информации).

Легко видеть, что эта модель в общих чертах описывает архитектуру цифровой вычислительной машины. Вместе с тем.она вполне традиционна. Так, различение . первичной и вторичной памяти можно найти уже у У. Джеймса [31], который, в свою очередь, взял его у С. Экснера [483]. Первичной памятью они называли непрерывное сохранение представления в пределах поля сознания, вторичной — повторное возвращение представления в сознание, после того как оно его покинуло. Таким образом, первичная или кратковременная память — это удивительное образование, одновременно имеющее сходство с сознанием, гомункулусом, каналом связи и процессором электронно-вычислительной машины.

К числу центральных проблем этих исследований относились вопросы о локализации я модусе работы селективных фильтров (внимания), осуществляющих отбор релевантной и подавление иррелевантной информации, последовательной или параллельной организации процессов в задачах поиска, характера взаимодействия восприятия и памяти при распознавании конфигураций.

Анна Трисман [546] предположила, что перцептивный анализ последовательно разворачивается на нескольких уровнях обработки информации, начиная с анализа сенсорных признаков материала и кончая анализом семантических. Значительное число работ было посвящено описанию организации семантической информации в памяти. Одна из методик состояла в анализе группировки (кластеризации) словесного материала по семантическим категориям в задаче полного воспроизведения [249]. Устойчивые ассоциативные связи между словами изучались с помощью методики свободных ассоциаций [205]. Еще один подход был связан с анализом феномена «на кончике языка», описанного У. Джеймсом и A. П. Чеховым («Лошадиная фамилия»). Р. Браун и Д. Макнил [158] давали испытуемым словарные определения редких слов. В тех случаях, когда испытуемые не могли назвать слово, но утверждали, что вот-вот вспомнят его, их просили угадать число слогов, примерное звучание, положение ударения, отдельные буквы и т. д. Оказалось, что обычно они располагают этой информацией. Внутренняя репрезентация слова стала описываться как многомерный вектор свойств. В одной из первых теорий значения когнитивной психологии Дж. Катц и Дж. Фодор [322] описали значение в терминах атомарных, иерархически организованных предикатов: «быть живым существом», «быть человеком», «быть мужчиной» и т. д. Отношения между репрезентациями слов во внутреннем лексиконе — семантической памяти на вербальный материал — также трактовались как иерархические структуры, отражающие категориальную организацию понятий.

Близость этих структуралистических теорий представлениям B. Вундта, У. Джеймса, Г. Э. Мюллера, О. Зельца неоспорима. Для В. Вуддта, впрочем, всякое воспоминание всегда было интегрировано в системе координат его трехмерной теории эмоций [600, 3, 511]. Ее современным аналогом может служить трехмерное семантическое пространство коннотативных (аффективных) значений, построенное в 50-е годы с помощью факторного анализа Ч. Осгудом и его сотрудниками [427]. Эта модель имеет почти вундтовские координаты: хороший—плохой, сильный—слабый, активный—пассивный. Используя методику семантического дифференциала, они продемонстрировали, например, каким образом может меняться отношение к словам, имеющим аффективное значение, в зависимости от состояния одной и той же пациентки с синдромом множественного расщепления личности (рис. 7). То, что для Ч. Осгуда выступает как изменение отношения к понятиям, для представителей когнитивной психологии означает изменение внутренней структуры репрезентаций понятий в семантической памяти [348]2.


Итоги первого этапа развития когнитивной психологии были подведены в монографии Улрика Найссера «Когнитивная психология» [407], вышедшей в свет в 1967 году. Уже во введении он пишет, что конструктивный характер наших познавательных процессов: восприятия, внимания, памяти и мышления — является фундаментальным фактом. Задача когнитивной психологии состоит в том, чтобы понять, каким образом «воспринимаемый, воспоминаемый и осмысляемый мир порождается (is brought into being) из такого малообещающего начала, как конфигурация ретинальной стимуляции» или «узоры звукового давления в ухе» [407, 4]. Заимствуя идею у 3. Фрейда («Инстинкты и их превращения», 1915 год), пишет У. Найссер, «эту книгу можно было бы назвать «Стимульная информация и ее превращения». «Познание» — это обобщенное название для всех процессов, посредством которых сенсорная информация трансформируется, редуцируется, усиливается, сохраняется, извлекается и используется. Оно имеет отношение к этим процессам даже тогда, когда они разворачиваются в отсутствие релевантной стимуляции, как это имеет место при воображении или галлюцинациях. Такие термины, как ощущение, восприятие, воображение, запоминание, припоминание, решение задач и мышление... относятся к гипотетическим стадиям или аспектам процесса познания» [Там же].



У. Найссер с осторожностью подходит к определению ведущей метафоры когнитивной психологии. Отмечая, что компьютерная метафора, по-видимому, уступает по своей эвристичности программной (сравнению психических процессов с машинными программами в духе Дж. Миллера, Е. Галантера и К. Прибрама [68]), он одновременно подчеркивает, что речь идет лишь о сходстве, но не об идентичности программ и психических процессов. Значение обеих метафор состоит не только в доказательстве полной правомерности изучения внутренних психических процессов, но и в том, что они позволяют делать это, не дожидаясь, пока придет нейрофизиолог и все объяснит. У. Найссер отмечает, что конечная задача когнитивной психологии состоит в демонстрации роли знания в детерминации поведения человека. Однако этот момент в книге остается практически нераскрытым, нет даже ни одной ссылки на так называемые когнитивные теории личности и социальной психологии [275; 325]. Зато детальному анализу подвергается судьба сенсорной информации.

Первыми этапами на пути «превращений» сенсорной информации являются периферические виды памяти: «иконическая» для зрения и «эхоическая» для слуха. Затем информация попадает в вербальную кратковременную память, где сохраняется с помощью процессов скрытого или явного проговаривания, после чего становится возможным ее долговременное запоминание. Подчеркивая конструктивный характер как низших, так и высших познавательных процессов, У. Найссер различает в них две фазы. Первая фаза предвнимания — связана с относительно грубой и параллельной обработкой информации. Вторая — фаза фокального внимания — имеет характер конструктивного акта, отличающегося «осознанной, внимательной, детальной и последовательной» обработкой. Здесь становится возможным вербальное кодирование информации, служащее предпосылкой для ее сохранения в памяти и последующей реконструкции.

Тезис об активности познавательных процессов развивается на примере модели опознания речи К. Стивенса и М. Халле [527], близкой к теории перцептивных гипотез Дж. Брунера [14]. Согласно модели «анализа через синтез» при восприятии предложения мы пытаемся построить его внутреннюю репрезентацию, максимально похожую на оригинал. Если слово предъявляется на фоне шума, то предвнимательный анализ все же может позволить выделить отдельные различительные признаки или слоги, после чего последовательно синтезируются несколько вероятных слов, пока одно из них не совпадет с информацией на входе. Это встречное моделирование может происходить на разных уровнях описания материала: буквы, слоги, слова, целые предложения. Результатом являются такие известные феномены, как восприятие слов, которые отсутствовали в сказанной фразе, но подходят по контексту, пропуск ошибок в типографском тексте, эффект превосходства слова Дж. М. Кеттела.

Значительное место в книге У. Найссера отводится феноменам памяти, в том числе зрительным образам, вновь возвращенным, по замечанию Р. Хольта [92] из бихевиористского изгнания. У. Найссер интерпретирует эти феномены по аналогии со своим пониманием зрительного восприятия. Последнее означает для него развернутый процесс интеграции получаемых во время отдельных фиксаций «кадров» зрительной информации или «икон». Речь идет, как пишет У. Найссер, «о постоянно развивающейся схематической модели, к которой каждой фиксацией добавляется дополнительная информация» [Там же, 180]. Для такой интеграции развернутой во времени информации необходимо, очевидно, некоторое пространство. Его У. Найссер называет зрительной памятью. «Схематические зрительные объекты» могут быть синтезированы повторно. Это и есть образы представленной, которым, следовательно, свойствен такой же конструктивный характер, как и восприятию. «Существует аналогия между ролью хранящейся информации при воспроизведении и ролью стимульной информации в восприятии. Ни в том, ни в другом случае информация не попадает прямо в сознание... В области психологии памяти... можно предложить модель работы палеонтолога, которую мы использовали для объяснения восприятия и внимания: по нескольким сохранившимся костям мы восстанавливаем динозавра» [Там же, 285].

В связи с этим вариантом творческого синтеза перед У. Найссером встают две очень существенные проблемы. Первая проблема, называемая им проблемой исполнителя, заключается в необходимости устранения гомункулуса из объяснительных схем. В конце книги он пытается сделать это, сославшись на существование целой иерархии программ управления познавательной активностью. Вопрос о том, откуда берется и как изменяется программа самого верхнего уровня, при этом, естественно, не затрагивается. У. Найссер подробно останавливается на теории порождающей грамматики Н. Хомского, приводя аргументы в пользу тезиса о врожденности грамматических правил и отмечая его сходство с представлением гештальтпсихологов о врожденности процессов перцептивной организации, но явно это обсуждение с проблемой исполнителя не связывает. Вторая проблема, возникающая в теории У. Найссера, это проблема адекватности восприятия. Если восприятие, воображение, галлюцинация — это наши внутренние конструкции, то как их различить? Эта проблема в «Когнитивной психологии» даже не упоминается. В одной из более поздних работ У. Найссер также не проясняет отношений между ними: «Индивид имеет образы представлений тогда, когда он вовлечен в выполнение некоторых из тех когнитивных процессов, которые имеют место и при восприятии, но когда отсутствуют раздражители из внешнего мира, вызывающие это восприятие».

Книга У. Найссера создавала впечатление широкого синтеза традиционной психологии с новейшими техническими достижениями. На базе компьютерной и программной метафор были объединены структурализм и Ф. Бартлетт, гештальтпсихология и лингвистика Н. Хомского3. Пестрой была и теоретическая картина: сенсуализм юмовского типа снизу, картезианский рационализм сверху, структурализм по интересу к организации внутренних репрезентаций, функционализм по некоторым конечным целям, сочетание менталистской терминологии с формально-логическими и техническими метафорами. Эклектизм, распространявшийся также и на методологию исследований, где соседствовали гипотетико-дедуктивный метод, принцип конвергирующих операций и самонаблюдение, несомненно, оказался одной из привлекательных черт подхода в целом, позволившей представителям- разных психологических традиций, а также людям с минимальной гуманитарной подготовкой принять это новое глобальное направление.

Оценивая перспективы когнитивной психологии, один из ее представителей писал: «Развитие этого направления науки обещает оказать на нашу философию влияние, которое будет, по крайней мере, столь же существенным, как влияние дарвинизма» [149, 11]. Этот энтузиазм разделялся большинством американских и английских психологов. Пожалуй, Дж. Гибсон был единственным крупным автором, который позволил себе публично .выразить сомнения4. Может показаться удивительным, но именно его взгляды оказали особенно сильное влияние на следующую книгу У. Найссера, которую он назвал «Познание и реальность» [70].



  1. Полученные этими авторами результаты практически в точности совпали с данными исследования А. Даниелса [201], выполненного в 1895 году. Его интересовала продолжительность сохранения впечатлений в «поле сознания».
  2. Ч. Осгуд представляет необихевиористское направление психолингвистики, поэтому значение для него является внутренним медиаторным ответом (rm) на стимул, осуществляющийся на основе ассоциативных связей. Эта теория вызвала в середине 60-х годов оживленную дискуссию, в ходе которой Дж. Фодор [238] с позиций представления об иерархической организации элементов значения отметил ее принципиальную недостаточность. В советской психологии подчеркивается двойственная природа значений, являющихся единицами общественного и индивидуального сознания [51]. По словам Л. С. Выготского, значение — это «единство общения и обобщения», причем несущее его слово в силу этого оказывается «микрокосмом человеческого сознания» [28]. «За языковыми значениями, — пишет А. Н. Леонтьев, — скрываются общественно выработанные способы (операции) действия, в процессе которых люди изменяют и познают объективную реальность» [53, 141].
  3. Хотя сами гештальтпсихологи, по-видимому, не согласились бы с интерпретацией их представлений о целостности и организации в терминах иерархических структур порождающей грамматики (ср. [336]).
  4. «Многие психологи, видимо, думают, что сейчас нужно только собрать воедино все наши научные достижения. Их самоуверенность удивляет меня. Ведь эти достижения очень сомнительны, а сама научная психология, по-моему, просто плохо обоснована. В любой момент все может опрокинуться как тележка с яблоками» [257, 142].




Описание Компьютерная метафора открыла новые теоретические возможности, заменив представление об энергетическом обмене организма со средой на представление об информационном обмене. [Б.М. Величковский. Современная когнитивная психология. М., МГУ, 1982. С.]
Вложенные файлы
  • Velichkovsky_003.png
  • Velichkovsky_002.png
Рейтинг
0/5 на основе 0 голосов. Медианный рейтинг 0.
Теги ,
Просмотры 8526 просмотров. В среднем 2 просмотров в день.
Похожие статьи