Моделирование в науке и в литературе Обратимся теперь к позиции автора, в целом как будто бы нами раскрытой благодаря примененной тактике и стратегии следующих один за другим актов включения, осуществляемых читателем во время чтения, и постараемся освоить

2.2.2.Моделирование родового образа нормального человека В настоящем параграфе исследуются составляющие образа нормального человека – образы человека обычного, типичного, среднего, законопослушного, идеального.Обычный / обыкновенный человек.В ряде случаев, например в

2.2.3. Моделирование видового образа нормального человека В настоящем параграфе исследуется содержание, стоящее за формулой нормальный человек и формирующее соответствующий образ русской языковой картины мира.Психология и социология располагают не одним определением

Глава 17 Искаженное социальное пространство. Социальное моделирование Человеческое самосознание сделало человека чужаком в этом мире, породило чувство одиночества и страха. Эрих Фромм Нашему замечательному мыслителю Аркадию Давидовичу принадлежат следующие слова: –

Вселенная загадочна, и чем больше познаёт ее наука, тем более удивительной она предстаёт. Первой реакцией на теории, вроде представленных здесь, может быть смех. Но что может быть более странным, чем то, что нам уже известно?

1. Всё вокруг - «Матрица»
Многие смотрели фильм, где герой Киану Ривза с изумлением узнаёт, что весь окружающий мир - «Матрица», то есть что-то вроде гетто, созданного для людей компьютерным сверхразумом. Конечно, это фантастика, но нашлись учёные, готовые принять всерьёз подобную идею.

Британский философ Ник Бостром предположил, что вся наша жизнь - лишь чрезвычайно сложная игра, напоминающая The Sims: развитие индустрии видеоигр может привести к возможности конструировать собственные модели окружающего мира, и каждый сможет вечно жить в обособленной виртуальной реальности. Если всё к этому идёт, нет гарантии, что наш мир - это не код, написанный неведомым программистом, чьи возможности существенно выше человеческих.

Сайлас Бин, физик из Боннского университета в Германии, посмотрел на это с другой стороны: если всё вокруг - компьютерное изображение, значит, должна быть некая черта, за которой можно различить «пиксели», из которых всё состоит. Такой границей Бин считает предел Грайзена-Зацепина-Кузьмина: не вдаваясь в научные тонкости, можно лишь сказать, что немецкий физик видит в нём одно из доказательств, что мы живём в искусственно созданной программе, и предпринимает всё новые попытки обнаружить компьютер, на котором она установлена.

2. У каждого из нас есть «двойник»
Наверняка Вы знаете такой популярный приключенческий сюжет - существует кошмарный мир, где у каждого есть «злое» альтер-эго, и каждый добрый герой обязан рано или поздно с ним сразиться и одержать верх.

Эта теория основана на том, что окружающий мир - бесконечное количество комбинаций одного набора частиц, что-то вроде комнаты с детьми и огромным конструктором «Лего»: с некоторой долей вероятности они могут сложить из блоков одно и то же, только разным путём. Так же и с нами - возможно, где-то появилась на свет наша точная копия.

3. Может произойти столкновение миров
За пределами нашего мира могут существовать множество других, и ничто не исключает возможности их столкновения с нашей реальностью.

Калифорнийский физик Энтони Агирре описывает это как гигантское падающее с неба зеркало, в котором мы увидим собственные испуганные лица, если успеем понять, что происходит, а Алекс Виленкин и его коллеги из Университета Тафтса, США, уверены что обнаружили следы такого столкновения.

Реликтовое излучение - слабый электромагнитный фон, пронизывающий всё космическое пространство, все вычисления показывают, что оно должно быть равномерным, но есть места, где уровень сигнала выше или ниже обычного. Виленкин полагает, что именно это и есть остаточные явления столкновения двух миров.

4. Вселенная - огромный компьютер
Одно дело предположить, что всё вокруг - видеоигра, и совсем другое утверждать, что Вселенная - огромный суперкомпьютер. Такая теория существует, и, согласно ей, галактики, звёзды и чёрные дыры - комплектующие огромной вычислительной машины.

Апологетом теории стал оксфордский профессор квантовой информатики Влатко Ведрал: он считает основными кирпичиками, из которых всё построено, не частицы материи, а биты - те же самые единицы информации, с которыми работают обычные компьютеры. Каждый бит может содержать одно из двух значений: «1» или «0»; «да» или «нет» - профессор убеждён, что даже субатомные частицы состоят из триллионов таких значений, а взаимодействие материи происходит, когда многие биты передают друг другу эти значения.

Ту же точку зрения разделяет Сет Ллойд, профессор Массачусетского технологического института: он воплотил в жизнь первый в мире квантовый компьютер, вместо микрочипов использующий атомы и электроны. Ллойд предполагает, что Вселенная постоянно корректирует динамику собственного развития.

5. Мы живём внутри чёрной дыры
Вам, конечно, известно кое-что о чёрных дырах - например, что они обладают таким притяжением и плотностью, что даже свет не может оттуда выбраться, но вряд ли Вам приходило в голову, что мы в настоящий момент находимся в одной из них.

Зато это пришло в голову учёному из Университета Индианы, доктору теоретической физики Никодему Поплавски: он рассуждает, что, гипотетически, наш мир могла поглотить чёрная дыра, и в результате мы оказались в новой Вселенной - ведь до сих пор толком неизвестно, что случается с объектами, попавшими в такую гигантскую «воронку».

Расчёты физика позволяют предположить, что прохождение материи через чёрную дыру может быть аналогом Большого взрыва и привести к образованию другой реальности. Сжатие пространства, с одной стороны, может привести к расширению, с другой — значит, каждая чёрная дыра - потенциальная «дверь», ведущая в нечто, пока неисследованное.

6. На человечество действует эффект «времени пули»
Наверняка многие помнят сцены в кино, когда летящая пуля или падающий бокал внезапно замирает, и камера показывает нам этот предмет со всех сторон. Что-то подобное, возможно, происходит и с нами.

Большой взрыв произошёл около 14 млрд. лет назад, но скорость расширения Вселенной, вопреки физическим законам, до сих пор увеличивается, хотя сила притяжения, казалось бы, должна замедлять этот процесс. Почему так происходит? Большинство физиков заявляет об «антигравитации», которая фактически отталкивает галактики друг от друга, но сотрудники двух испанских университетов разработали альтернативную теорию: не Вселенная ускоряется, а постепенно замедляется время.

Эта теория может объяснить, почему для нас галактики движутся всё быстрее - свет шёл так долго, что мы видим не их нынешнее состояние, а далёкое прошлое. Если испанские учёные правы, в будущем может возникнуть момент, когда для гипотетического «стороннего наблюдателя» наше время практически остановится.

Вселенная - голограмма

Мы привыкли воспринимать мир в трёх измерениях. Однако учёные из Национальной лаборатории имени Энрико Ферми при министерстве энергетики США предположили, что Вселенная - это голограмма, то есть только кажется объёмной, а на самом деле она плоская. Согласно их гипотезе, пространство-время можно представить в виде мельчайших блоков подобно картинке с экрана, состоящей из пикселей. Каждый из этих блоков настолько крохотный, что ещё меньшие длины попросту не имеют физического смысла.

Директор лаборатории Крэйг Хоган и его коллеги пытаются доказать, что пространство-время - квантовая система, как материя и энергия, и образована волнами. Для этого они собрали установку под названием голометр. Голометр испускает два мощных лазерных луча, которые то сходятся, то расходятся. Если их яркость будет колебаться, то это подтвердит, что колеблется и пространство-время, а значит, оно обладает свойствами двухмерной волны. Эксперимент начался минувшим летом и продлится примерно год. Как это отразится на человечестве, трудно сказать. Однако если догадка физиков из Фермилаба верна, то объём информации во Вселенной конечен, следовательно, у всего, что мы можем измерить, помыслить и сделать, есть предел.

Квантовая пена
как ткань Вселенной

Пространство-время кажется непрерывным и гладким, но, вполне вероятно, на микроуровне оно устроено совсем иначе. В 1955 году физик Джон Уилер предложил концепцию квантовой пены. Эта концепция держится на предположении, что наряду с обычными частицами существуют виртуальные частицы, которые образуются из энергии и аннигилируют в согласии с принципом неопределённости Гейзенберга. Эти процессы порождают квантовые флуктуации, отчего пространство-время искривляется в масштабе планковских величин.

Концепция квантовой пены рисует поразительные картины: например, мельчайшие чёрные дыры и кротовые норы, полученные от взаимодействия виртуальных частиц, - и может пригодиться, чтобы объяснить рождение Вселенной и её строение. Впрочем, доказать или опровергнуть её пока не удалось - некоторые учёные сомневаются, что виртуальные частицы вообще существуют.

Наша Вселенная - результат столкновения трёхмерных миров

Модель, предложенная Полом Стайнхардтом и Нилом Туроком, напоминает теорию Большого взрыва, но исключает сам Большой взрыв. Исследователи соглашаются, что Вселенная расширяется и остывает последние 15 миллиардов лет, но считают, что перед этим не было никакой сингулярности. По их мнению, сначала Вселенная была холодной и почти пустой, а высокие, но конечные температуру и плотность ей придало столкновение двух трёхмерных миров - бран, двигавшихся вдоль ещё одного, скрытого измерения. В разных точках столкновение случилось не единовременно, потому Вселенная неоднородна, - именно так смогли появиться галактики.

Экпиротическая модель основана на положениях теории струн, поэтому предполагает существование других миров. Правда, мы не можем их наблюдать, поскольку частицы и свет туда не проникают. В 2002 году Стайнхардт и Турок расширили свою модель и назвали её циклической. Согласно ей, после столкновения браны разделяются, а потом снова сходятся, - и так до бесконечности.

Пространство-время - сверхтекучая жидкость

Ключевая задача современной физики - устранить противоречия между общей теорией относительности и квантовой механикой. Некоторые исследователи считают, что избавиться от них поможет концепция, согласно которой пространство-время - это сверхтекучая жидкость. Физик Тед Джейкобсон сравнил пространство-время с водой. Отдельные молекулы воды не обладают её свойствами, но тем не менее их задают. Стефано Либерати и Лука Маччоне решили проверить гипотезу на квантах света. Они предположили, что пространство-время ведёт себя как жидкость только в особых случаях, например, с фотонами большой энергии. Такие фотоны должны терять энергию на длинных расстояниях подобно затухающим волнам в других средах.

Либерати и Маччоне следили за излучением от остатка сверхновой в Крабовидной туманности, расположенной в 6,5 тыс. световых лет от Земли. Они не обнаружили отклонений и заключили, что жидкостные эффекты пространства-времени либо чрезвычайно слабы, либо вообще не существуют. Но если бы фотоны действительно потеряли энергию, это означало бы, что скорость света в вакууме непостоянна, а это противоречит общей теории относительности. Либерати и Маччоне не стали отбрасывать концепцию. Впрочем, даже сторонники идеи, что пространство-время - это сверхтекучая жидкость, не очень-то надеются найти подтверждение.

Вселенные
в чёрных дырах

Люди, за исключением братьев Ноланов, не знают, что находится внутри чёрных дыр. По мнению Никодема Поплавского, они ведут в другие вселенные. Эйнштейн полагал, что упавшее в чёрную дыру вещество сжимается в сингулярность. Согласно уравнениям Поплавского, на другом конце чёрной дыры расположена белая дыра - объект, из которого материя и свет только исторгаются. Эта пара образует кротовую нору, и всё, попадая туда с одной стороны и выходя с другой, образует новый мир. В начале 1990-х годов физик Ли Смолин предложил похожую и в чём-то более странную гипотезу: он тоже верил во вселенные по ту сторону черной дыры, но думал, что они подчиняются закону наподобие естественного отбора: воспроизводятся и мутируют в ходе эволюции.

Теория Поплавского может прояснить несколько «тёмных» мест в современной физике: например, откуда взялась космологическая сингулярность до Большого взрыва и гамма-всплески на краю нашей Вселенной, или почему Вселенная не сферическая, а, судя по всему, плоская. Критики учёного указывают, что природа первичного мира, из которого произошли все другие вселенные, всё равно остаётся загадкой. Впрочем, даже скептикам не кажется, что гипотеза Поплавского менее правдоподобна, чем догадка Эйнштейна насчёт сингулярности.

Солсо

Предыстория современной когнитивной психологии

Как мы узнали, значительная часть когнитивной психологии занимается вопросом о том, как знания представлены в уме человека. Самая актуаль­ная проблема репрезентации знаний - то, что некоторые когнитивные психологи называют "внутренними репрезентациями" или "кодами",- порождала одни и те же фундаментальные вопросы на протяжении столе­тий: Каким образом приобретаются, хранятся, передаются и используют­ся знания? Что есть мысль? Какова природа восприятия и памяти? и Как развиваются все эти способности? В этих вопросах отражена суть пробле­мы репрезентации знаний: Как хранятся и схематизируются в уме идеи, события и объекты?

Рассматривая тему репрезентации знаний, мы проследим мнения мно­гих ученых о том, как события, происходящие вне индивидуума, сочетают­ся с внутренним действием. Главная тема, занимавшая мысли ученых на протяжении веков,- это структура и преобразование или "переработка"" знаний.

Репрезента­ция знаний: древний период

Живой интерес к вопросам знания прослеживается до самых древних ру­кописей. Древние мыслители пытались выяснить, где помещаются память и мысль. Как свидетельствуют иероглифические записи из древнего Егип­та, их авторы полагали, что знания находятся в сердце - этот взгляд разделял греческий философ Аристотель; но вот Платон считал, что имен­но мозг есть средоточие мысли

Вопрос о мысленных репрезентациях обсуждался также греческими философами в контексте проблемы, которую мы сейчас определяем как структура и процесс. Спор о структуре и процессе по большей части пре­обладал до 17-го века, и с годами симпатии ученых постоянно переходили от одного к другому. Хотя современные психологи все еще пытаются под­черкнуть роль одного или другого, они все больше осознают, что психоло­гия мысли определенно охватывает совместную работу того и другого. Чтобы лучше понять их различие и взаимодействие, можно представить себе, что структуры -это что-то вроде пчелиных сот, а процессы - это то, что происходит внутри этих сот. Строение, или архитектура сот фор­мируются пчелами и как правило фиксированы (например, их размеры, форма, расположение и вместимость относительно неизменны), тогда как деятельность, или процессы - такие как сбор, переработка и хранение меда - постоянно изменяются, хотя и сопряжены со структурой. Боль­шое оживление в когнитивной психологии вызывает открытие новых струк­тур и связанных с ними процессов, а также осознание того, что и структу­ры, и процессы вносят свой вклад в наше понимание познавательной при­роды человеческого разума.

Важность этих терминов заставляет нас ненадолго отклониться от ис­торического обзора и определить их более полно. Структура примени­тельно к строению или организации когнитивной системы - это термин в значительной степени метафорический, т.е. постулируемые структуры - это условное представление того, как организованы мысленные элемен­ты, но не буквальное их описание. Например, теоретическая концепция, предполагающая, что память делится на кратковременную и долговремен­ную, представлена в виде метафоры о двух "хранилищах" информации. Мы будем иметь дело и с другими метафорами, описывающими "отделе­ния в мозге", "деревья", "библиотеки", "уровни переработки", "пропози­ции", "абстракции" и "схемы".

Термин "процесс" относится к наборам операций или функций, кото­рые так или иначе анализируют, преобразовывают или изменяют мыслен­ные события. "Процесс" является активным - в отличие от относительно статичной "структуры". Мы встретимся с процессами, когда будем рас­сматривать мышление, забывание, кодирование в памяти, формирование понятий и пр.

Над переработкой информации структура и процесс работают совмес­тно, и каждый из них отчасти есть следствие другого. Некоторые структу­ры образуются по мере переработки информации, а процессы некоторым образом управляются структурами. Поскольку структура и процесс рабо­тают вместе, когнитивно-психологический анализ не всегда позволяет раз­делить их функции, а при окончательном анализе процессы и структуры должны быть объединены в целостную когнитивную систему.

согласно Платону, мышление основывается на стимуляции, получае­мой от каждого из видов чувствительности. И каждое из чувств выполня­ет особую функцию - обнаружение световой энергии, звуковой и т.д. - так что, согласно представлениям Платона, восприятие человека и его представления о конкретных аспектах окружения имеют своего антипода в физическом мире. Взгляды Платона на структуру знаний разделяли не все. Среди тех, кто с ним не соглашался, был и Аристотель, который полагал, что разум человека воздействует на восприятие объектов. Так, осознание объекта, скажем стола, основывается на способности мысленно выделять понятие "стол" из представлений многих отдельных столов. Кро­ме представления о способности разума к активному абстрагированию Аристотель развил еще две идеи, оказавшие значительное влияние на тра­диционную психологию: (1) принцип ассоцианизма, утверждающий, что идеи связываются по принципу смежности, сходства или контраста, и (2) законы логики, согласно которым истина выводится путем индуктивных или дедуктивных рассуждений. Идеи Аристотеля, особенно при сопостав­лении их с идеями Платона, напоминают наше понятие "процесс", тогда как взгляды Платона ближе к представлениям о "структуре".

Репрезента­ция знаний: средневеко­вый период

/Философы и теологи эпохи ренессанса в общем были согласны в том, что "знания находятся в головном мозге, причем некоторые даже предложили схему их строения и расположения (Рис. 1.2). На этой картинке показано, что знания приобретаются через физические органы чувств (Mundus sensi-bilis - осязание, вкус, обоняние, зрение и слух), а также через боже­ственные источники (Mundus intellectualis-Deus). В 18 веке, когда фило­софская психология была привнесена туда, где по идее было место для научной психологии, британские эмпирики Беркли, Юм, а позже Джеймс Милль и его сын Джон Стюарт Милль предположили, что есть три типа внутренних репрезентаций: (1) непосредственные сенсорные события (Esse est percipi = восприятие есть реальность 3); (2) бледные копии перцептов - то, что хранится в памяти; и (3) преобразования этих бледных копий - т.е. ассоциативное мышление. Юм в 1748 году писал о возмож­ностях внутренних репрезентаций: "Порождать монстров и соединять не­совместимые формы и явления для воображения не труднее, чем пости­гать наиболее естественные и знакомые вещи." Из подобного представле­ния о внутренней репрезентации и преобразованиях отнюдь не следует, что внутренние репрезентации формируются по определенным правилам, или что такое формирование и преобразование требует времени и уси­лий - положения, лежащие в основе современной когнитивной психоло­гии. (Последнее положение - это основа новейших исследований в ког­нитивной психологии, в которых время реакции испытуемого считается мерой времени и усилий, требуемых для построения внутренней репре­зентации и выполнения преобразований) В XIX веке психологи начали предпринимать попытки вырваться из философии и сформировать отдель­ную дисциплину, основанную на эмпирических данных, а не на спекуля­тивных рассуждениях. Заметную роль в этом деле сыграли первые психо­логи: Фехнер, Брентано, Гельмгольц, Вундт, Мюллер, Кюльпе, Эббингауз, Гальтон, Титченер и Джеймс. Ко второй половине XIX века теории, объяс-

няющие представление знаний, отчетливо разделились на две группы: пред­ставители первой группы и среди них Вильям Вундт в Германии и Эдвард Титченер в Америке настаивали на важности структуры мысленных реп­резентаций, а представители другой группы, возглавляемой Францем Брен-тано\ настаивали на особой важности процессов или действий. Брентано рассматривал внутренние репрезентации как статические элементы, пред­ставляющие небольшую ценность для психологии. Он полагал, что под­линный предмет психологии - это исследование когнитивных действий: сравнения, суждения и чувствования. Противоположная сторона занима­лась множеством тех же самых вопросов, что обсуждались за 2000 лет до этого Платоном и Аристотелем. Однако, в отличие от прежних чисто фи­лософских рассуждений оба вида теорий теперь подлежали эксперимен­тальной проверке.

Примерно в это же самое время в Америке Вильям Джеймс критичес­ки анализировал новую психологию, развивавшуюся в Германии. Он орга­низовал первую психологическую лабораторию в Америке, в 1889 году написал выдающийся труд по психологии ("Принципы психологии") и раз­работал достаточно основательную модель разума. Джеймс считал, что предметом психологии должны быть наши представления о внешних пред­метах.. Возможно наиболее прямая связь Джеймса с современной когни­тивной психологией заключается в его подходе к памяти, т.клон полагал, что и структура, и процесс играют важную роль, (Эти идеи и их современ­ные варианты рассматриваются в Главе 5). Дондерс и Кеттел - современ­ники Джеймса - проводили эксперименты по восприятию предъявляе­мых на короткое время изображений; они пытались определить время, требуемое для выполнения мысленных операций. В их статьях часто опи­сываются эксперименты, которые мы сегодня относим к сфере когнитив­ной психологии. Методы, использованные этими учеными, предмет их ис­следований, процедуры и даже интерпретация результатов за полвека пред­восхитили появление этой дисциплины.

Репрезента­ция знаний: начало двад­цатого века

В двадцатом веке с появлением бихевиоризма и гештальт-психологии пред­ставления о репрезентации знаний (так как мы понимаем здесь этот тер­мин) претерпели радикальные изменения/Взгляды бихевиоризма на внут­ренние репрезентации были обличены в психологическую формулу "сти­мул-реакция" (S-R), а представители гештальт-подхода строили подроб­ные теории внутренней репрезентации в контексте изоморфизма - взаи­мооднозначного соответствия между репрезентацией и реальностью.

В первой половине 20 века в американской экспериментальной психо­логии доминировал бихевиоризм, и хотя за этот период были сделаны значительные открытия и разработаны новые методы, многие ихних очень незначительно повлияли на современную когнитивную психологию.(Ког­нитивная психология, как это вдруг выяснилось в -конце 19 века, стала немодной, и ее заменил бихевиоризм. Исследования внутренних мыслен­ных операций и структур - таких как внимание, память и мышление - были положены под сукно и оставались там около пятидесяти лет.} У бихевиористов все внутренние состояния были отнесены к "промежуточным переменным", которые определялись как гипотетические образования, предположительно отражающие те процессы, которые опосредуют влия­ние стимула на реакцию. Такую позицию занимали Вудвортс, Халл и Толмэн, и она пользовалась большой популярностью в первой половине наше­го века.

За много лет до того как в психологии пронеслась волна когнитивной революции психолог Эдвард Толмэн (1932) - он занимался научением - сказал, что то, чему крысы научаются в лабиринте,- это ориентирова­ние, а не просто последовательность S-R связей. Проводя серию весьма остроумных экспериментов, в которых крыс обучали обходным путем до­бираться до пищи, Толмэн обнаружил, что, когда крысам позволяли идти прямо к пище, они забирали ее, идя прямо к тому месту, где эта пища находилась, а не повторяли первоначальный окольный путь. Согласно объяс­нениям Толмэна, животные постепенно вырабатывали "картину" своего окружения и затем использовали ее для нахождения цели. Эту "картину" потом назвали когнитивной картой. Наличие когнитивной карты у крыс в экспериментах Толмэна проявлялось в том, что они находили цель (т.е. пищу) из нескольких различных начальных точек. Фактически, эта "внут­ренняя карта" была формой представления информации об окружении.

Возрождение когнитивной психологии

Нельзя полагать, что исследование Толмэна непосредственно повлияло на современную когнитивную психологию, но его положения о когнитивных картах у животных предвосхитили современный интерес к тому, как пред­ставлены знания в когнитивных структурах.

Начиная с конца 50-х интересы ученых снова сосредоточились на внима- нии, памяти, распознавании образов, образах, семантической.организации, языковых процессах, мышлении и других "когнитивных" темах, однажды сочтенных под давлением бихевиоризма неинтересными для экспе­риментальной психологии. По мере того как психологи все более повора­чивались лицом к когнитивной психологии, организовывались новые жур­налы и научные группы, и когнитивная психология еще более упрочивала свои позиции, становилось ясно, что эта отрасль психологии сильно отли­чается от той, что была в моде в 30-х и. 40-х годах. Среди важнейших факторов, обусловивших эту неокогнитивную революцию, были такие:

"Неудача" бихевиоризма. Бихевиоризму, который вообще изучал внешние реакции на стимулы, не удалось объяснить разнообразие челове­ческого поведения.. Стало, таким образом, очевидным, что внутренние мыс­ленные процессы, косвенно связанные с непосредственными стимулами, влияют на поведение. Некоторые полагали, что эти внутренние процессы можно определить и включить их в общую теорию когнитивной психоло­гии.

Возникновение теории связи. Теория связи спровоцировала про­ведение экспериментов по обнаружению сигналов, вниманию, кибернетике и теории информации - т.е. в областях, существенных для когнитив­ной психологии.

Современная лингвистика. В круг вопросов, связанных с познани­ем, были включены новые подходы к языку и грамматическим структу­рам".

Изучение памяти. Исследования по вербальному научению и се­мантической организации создали крепкую основу для теорий памяти, что привело к развитию моделей систем памяти и появлению проверяемых моделей других когнитивных процессов.

Компьютерная наука и другие технологические достижения. Компьютерная наука и особенно один из ее разделов - искусственный интеллект (ИИ) - заставили пересмотреть основные постулаты, касаю­щиеся обработки и хранения информации в памяти, а также научения языку. Новые устройства для экспериментов значительно расширили воз­можности исследователей.

От ранних концепций репрезентации знаний и до новейших исследова­ний считалось, что знания в значительной степени опираются на сенсор­ные входные сигналы. Эта тема дошла к нам еще от греческих философов и через ученых эпохи ренессанса - к современным когнитивным психо­логам. Но идентичны ли внутренние репрезентации мира его физическим свойствам? Все больше свидетельств того, что многие внутренние репре­зентации реальности - это не то же самое, что сама внешняя реаль­ность - т.е. они не изоморфны. Работа Толмэна с лабораторными живот­ными заставляет предположить, что информация, полученная от органов чувств, хранится в виде абстрактных репрезентаций.

Несколько более аналитичный подход к теме когнитивных карт и внут­ренних репрезентаций избрали Норман и Румельхарт (1975). В одном из экспериментов они попросили жителей общежития при колледже нарисо­вать план своего жилья сверху. Как и ожидалось, студенты смогли иден­тифицировать рельефные черты архитектурных деталей - расположение комнат, основных удобств и приспособлений. Но были также упущения и просто ошибки. Многие изобразили балкон вровень с наружной стороной здания, хотя на самом деле он выступал из нее. Из ошибок, обнаружен­ных в схеме здания, мы можем многое узнать о внутреннем представлении информации у человека. Норман и Румельхарт пришли к такому выводу:

"Репрезентация информации в памяти не является точным воспроизведением реальной жизни; на самом деле это соче­тание информации, умозаключений и реконструкций на ос­нове знаний о зданиях и мире вообще. Важно отметить, что когда студентам указывали на ошибку, они все очень удив­лялись тому, что сами нарисовали."

На этих примерах мы познакомились с важным принципом когнитив­ной психологии. Наиболее очевидно то, что наши представления о мире не обязательно идентичны его действительной сущности. Конечно, репре­зентация информации связана с теми стимулами, которые получает наш сенсорный аппарат, но она также подвергается значительным изменени­ям. Эти изменения, или модификации, очевидно связаны с нашим про­шлым опытом, результатом которого явилась богатая и сложная сеть на­ших знаний. Таким образом, поступающая информация абстрагируется (и до некоторой степени искажается) и хранится затем в системе памяти человека. Такой взгляд отнюдь не отрицает, что некоторые сенсорные события непосредственно аналогичны своим внутренним репрезентациям, но предполагает, что сенсорные стимулы могут при хранении подвергать­ся (и часто это так и есть) абстрагированию и модификации, являющихся функцией богатого и сложно переплетенного знания, структурированного ранее. С этой темой мы будем встречаться далее в этой главе и на протя­жении всей книги.

Проблема того, как знания представлены в уме человека, относится к наиболее важным в когнитивной психологии. В этом разделе мы обсужда­ем некоторые вопросы, непосредственно связанные с ней. Из множества уже приведенных примеров и еще большего их количества, ожидающего нас впереди, ясно следует, что наша внутренняя репрезентация реальнос­ти имеет некоторое сходство с реальностью внешней, но когда мы абстра­гируем и преобразуем информацию, мы делаем это в свете нашего пред­шествующего опыта.

Концептуальные науки и когнитивная психология

В этой книге часто будут употребляться два понятия - о когнитивной модели и о концептуальной науке. Они связаны между собой, но различа­ются в том смысле, что "концептуальная наука" - это очень общее поня­тие, тогда как термин "когнитивная модель" обозначает отдельный класс концептуальной науки. При наблюдении за объектами и событиями - как в эксперименте, где те и другие контролируются, так и в естественных условиях - ученые разрабатывают различные понятия с целью:

1 организовать наблюдения;

■ придать этим наблюдениям смысл;

■ связать между собой отдельные моменты, вытекающие из этих наблюдений;

■ развивать гипотезы;

■ предсказывать события, которые еще не наблюдались;

■ поддерживать связь с другими учеными.

Когнитивные модели - это особая разновидность научных концепций, и они имеют те же задачи. Определяются они обычно по-разному, но мы определим когнитивную модель как метафору, основанную на наблюде­ниях и выводах, сделанных из этих наблюдений, и описывающих, как обнаруживается, хранится и используется информация 8 .

Ученый может подобрать удобную метафору, чтобы возможно элеган­тнее выстроить свои понятия. Но другой исследователь может доказать, что данная модель неверна и потребовать пересмотреть ее или вообще от нее отказаться. Иногда модель может оказаться настолько полезной в ка­честве рабочей схемы, что даже будучи несовершенной она находит свою поддержку. Например, хотя в когнитивной психологии постулируются два вышеописанных вида памяти - кратковременная и долговременная - есть некоторые свидетельства (Раздел II), что такая дихотомия неверно представляет реальную систему памяти. Тем не менее, эта метафора весь­ма полезна при анализе когнитивных процессов. Когда какая-нибудь мо­дель теряет свою актуальность в качестве аналитического или описатель­ного средства, от нее просто отказываются. В следующем разделе мы рас­смотрим и концептуальную науку, и когнитивные модели более основа­тельно.

Возникновение новых понятий в процессе наблюдений или проведения экспериментов - это один из показателей развития науки. Ученый не изменяет природу - ну разве что в ограниченном смысле,- но наблюде­ние за природой изменяет представления ученого о ней. А наши пред­ставления о природе, в свою очередь, направляют наши наблюдения!_Когнитивные модели, так же как и другие модели концептуальной науки, есть следствие наблюдений, но в определенной степени они же - определя­ющий фактор наблюдений. Этот вопрос связан с уже упоминавшейся проблемой: в каком виде наблюдатель репрезентирует знания. Как мы убедились, есть много случаев, когда информация во внутренней репре­зентации не соответствует точно внешней реальности. Наши внутренние репрезентации перцептов могут искажать реальность. "Научный метод" и

"Некоторые философы утверждают, что концептуальная наука и когнитивные модели предсказуемы на том основании, что природа структурирована и роль ученого состоит именно в том, чтобы обнаружить "самую глубокую" структу­ру. Я бы не подписался под таким утверждением. Природа - включая позна­вательную природу человека - объективно существует. Концептуальная на­ука строится человеком и для человека. Построенные учеными понятия и модели - суть метафоры, отражающие "реальную" природу вселенной и яв­ляющиеся исключительно человеческими творениями. Они есть продукт мыс­ли, который может отражать реальность.

точные инструменты,- это один из способов подвергнуть внешнюю ре­альность более точному рассмотрению. На самом деле не прекращаются попытки представить наблюдаемое в природе в виде таких когнитивных построений, которые были бы точными репрезентациями природы и одно­временно совместимы со здравым смыслом и пониманием наблюдателя. В этой книге описывается множество концепций - от зрительного воспри­ятия до строения памяти и семантической памяти - и все они основыва­ются на этой логике.

Логику концептуальной науки можно проиллюстрировать на примере развития естественных наук. Общепризнано, что материя состоит из эле­ментов, существующих независимо от непосредственного их наблюдения человеком. Однако, то, как эти элементы классифицируются, оказывает огромное влияние на то, как ученые воспринимают физический мир. В одной из классификаций "элементы" мира разделены на категории "зем­ля", "воздух", "огонь" и "вода". Когда эта архаичная алхимическая систе­матика уступила дорогу более критическому взгляду, были "обнаружены" такие элементы, как кислород, углерод, водород, натрий и золото, и тогда стало возможным изучать свойства элементов при их соединении друг с другом. Были открыты сотни различных законов, касающихся свойств со­единений из этих элементов. Так как элементы очевидно вступали в со­единения упорядоченно, возникла идея, что элементы можно было бы рас­положить по определенной схеме, которая придала бы смысл разрознен­ным законам атомарной химии. Русский ученый Дмитрий Менделеев: зял набор карточек и написал на них названия и атомные веса всех известных тогда элементов - по одному на каждой. Располагая эти карточки так и сяк снова и снова, он наконец получил осмысленную схему, известную сегодня как периодическая таблица элементов.

То, что он сделал - это подходящий пример того, как естественная, природная информация структурируется мыслью человека, так что она одновременно точно изображает природу и поддается пониманию. Важно, однако, помнить, что периодическое расположение элементов имело мно­го интерпретаций. Интерпретация Менделеева была не единственной из возможных; возможно, она не была даже лучшей; в ней даже могло не быть естественного расположения элементов, но предложенный Менде­леевым вариант помог понять часть физического мира и был очевидно совместим с "реальной" природой.

Концептуальная когнитивная психология имеет много общего с зада­чей, которую решал Менделеев. "Сырому" наблюдению за тем, как приоб­ретаются, хранятся и используются знания, не хватает формальной струк­туры. Когнитивные науки, так же как и естественные, нуждаются в схе­мах, которые были бы интеллектуально совместимы и научно достоверны одновременно.

Когнитивные модели

Как мы уже говорили, концептуальные науки, включая когнитивную психологию, имеют метафорический характер. Модели явлений природы, в частности, когнитивные модели,- это служебные абстрактные идеи, по­лученные из умозаключений, основанных на наблюдениях. Строение эле­ментов может быть представлено в виде периодической таблицы, как это сделал Менделеев, но важно не забывать, что эта классификационная схе­ма является метафорой. И утверждение, что концептуальная наука является метафорической, нисколько не уменьшает ее полезность. Действи­тельно, она из задач построения моделей - это лучше постичь наблюда­емое. А концептуальная наука нужна для другого: она задает исследовате­лю некую схему, в рамках которой можно испытывать конкретные гипоте­зы и которая позволяет ему предсказывать события на основе этой моде­ли. Периодическая таблица очень изящно удовлетворяла обеим этим зада­чам. Исходя из расположения элементов в ней, ученые могли точно пред­сказывать химические законы соединения и замещения, вместо того, что­бы проводить бесконечные и беспорядочные эксперименты с химическими реакциями. Более того, стало возможным предсказывать еще не открытые элементы и их свойства при полном отсутствии физических доказательств их существования. И если вы занимаетесь когнитивными моделями, не забывайте аналогию с моделью Менделеева, поскольку когнитивные моде­ли, как и модели в естественных науках, основаны на логике умозаключе­ний и полезны для понимания когнитивной психологии.

Короче говоря/модели основываются на выводах, сделанных из наблю­дений. Их задача - обеспечить умопостигаемую репрезентацию характе­ра наблюдаемого и помочь сделать предсказания при развитии гипотез. Теперь рассмотрим несколько моделей, используемых в когнитивной пси­хологии.

Начнем обсуждение когнитивных моделей с довольно грубой версии, де­лившей все когнитивные процессы на три части: обнаружение стимулов, хра­нение и преобразование стимулов и выработку ответных реакций:

Хранение Выработка

Обнаружение- преобразованных - ответных

Стимулов стимулов реакций

Эта суховатая модель, близкая упоминавшейся ранее S-R модели, часто использовалась в том или ином виде в прежних представлениях о психи­ческих процессах. И хотя она отражает основные этапы развития когни­тивной психологии, но в ней так мало подробностей, что она едва ли способна обогатить наше "понимание" когнитивных процессов. Она также неспособна породить какие-либо новые гипотезы или предсказывать пове­дение. Эта примитивная модель аналогична древним представлениям о вселенной как состоящей из земли, воды, огня и воздуха. Подобная систе­ма действительно представляет один из возможных взглядов на когнитив­ные явления, но она неверно передает их сложность.

Одна из первых и наиболее часто упоминаемых когнитивных моделей касается памяти. В 1890 году Джеймс расширил понятие памяти, разде­лив ее на "первичную" и "вторичную" память. Он предполагал, что пер­вичная память имеет дело с происшедшими событиями, а вторичная па­мять - с постоянными, "неразрушимыми" следами опыта. Эта модель выглядела так:

Стимул _ Первичная _ Вторичная

память память

Позднее, в 1965 году Во и Норман предложили новую версию этой же модели и оказалось, что она во многом приемлема. Она понятна, она мо­жет служить источником гипотез и предсказаний,- но она также слиш­ком упрощена. Можно ли с ее помощью описать все процессы человечес­кой памяти? Едва ли; и развитие более сложных моделей было неизбежно.

Измененный и дополненный вариант модели Во и Нормана показан на Рис. 1.3. Заметим, что в нее была добавлена новая система хранения и несколько новых путей информации. Но даже эта модель является непол­ной и требует расширения.

За последнее десятилетие построение когнитивных моделей стало из­любленным времяпрепровождением психологов, и некоторые из их творе­ний поистине великолепны. Обычно проблема излишне простых моделей решается добавлением еще одного "блока", еще одного информационного пути, еще одной системы хранения, еще одного элемента, который стоит проверить и проанализировать. Подобные творческие усилия выглядят вполне оправданными в свете того, что мы сейчас знаем о богатстве ког­нитивной системы человека.

Теперь вы можете сделать вывод, что изобретение моделей в когнитив­ной психологии вышло из-под контроля подобно ученику волшебника. Это не совсем верно, ибо это настолько обширная задача - т.е. анализ того, как информация обнаруживается, представляется, преобразуется в зна­ния, и как эти знания используются,- что как бы мы ни ограничивали наши концептуальные метафоры упрощенными моделями, нам все равно не удастся исчерпывающим образом разъяснить всю сложную сферу ког­нитивной психологии. Главы Раздела I рассказывают о начальных стадиях когнитивного процесса - от обнаружения сенсорных сигналов до распоз­навания образов и внимания.

Краткое содержание

Целью этой главы было подготовить читателя к восприятию всей остальной книги, познакомив его с когнитивной психологией. В ней мы обсудили

многие различные и важные аспекты этой науки. Напомним некоторые

важные моменты.

/. Когнитивная психология занимается тем, как приобретаются, пре­образуются, репрезентируются, хранятся и воспроизводятся зна­ния, и тем, как эти знания направляют наше внимание и как мы реагируем.

2. Когнитивная психология опирается на экспериментальные и тео­ретические подходы, используемые в важнейших областях психо­логии, включая восприятие, внимание, распознавание образов, язык, память, образы, психологию развития, мышление и формирование понятий, человеческий интеллект и искусственный интеллект.

3. Модель обработки информации является общепринятой; она пред­полагает, что информация проходит при обработке серию этапов, на каждом из которых выполняется особая функция.

4. Модель обработки информации поднимает два очень дискуссион­ных вопроса: (1)Каковы те стадии, через которые проходит обра­ботка информации? и- (2)В каком виде представлены знания?

5. Предыстория современной психологии включает древнегреческую философию, эмпиризм 18-го века, структурализм 19-го века и нео­когнитивную революцию, происшедшую под влиянием современ­ного развития теории связи, лингвистики, исследований памяти и компьютерной техники.

6. "Концептуальная наука" - это удобная метафора, изобретенная человеком для того, чтобы легче понимать "реальность". В когни­тивную психологию концептуальные модели введены психологами с целью разработки такой системы, которая отражала бы природу человеческого восприятия, мышления и понимания мира.

7. Когнитивные модели основаны на наблюдениях и описывают струк­туру и процессы познания. Построение моделей помогает лучше постичь наблюдаемое.

Ключевые слова

Ассоцианизм

когнитивная карта

когнитивная модель

концептуальная наука

модель обработки информации

внутренняя репрезентация

изоморфизм

восприятие

процесс

структура

преобразование

Около 50% людей обладают уровнем IQ от 90 до 110;
2,5% людей являются умственно отсталыми при IQ ниже 70;
2,5% людей превосходят большинство по уровню интеллекта с IQ выше 130,
а 0,5% считаются гениями с IQ выше 140.