Неоструктуралисты же сохранили представление о стадиальности развития. Однако они интерпретируют эти стадии по-своему. С их точки зрения, особенности детского интеллекта можно объяснить способами переработки информации. Наиболее часто при этом обращаются к идее детерминации стадий интеллектуального развития объемом кратковременной памяти.
X. Паскуаль-Леоне, Р.Кейс, К. Фишер и другие считают, что решение сложных задач предполагает возможность одновременно удерживать в сознании значительное число элементов. Способность одновременного удерживания нескольких элементов развивается постепенно (по X. Паскуаль-Леоне, на одну единицу за два года с возраста от трех до 15 лет), чем и определяется появление стадий в интеллектуальном развитии.
13.4. Процессмышления
Как говорилось выше, мышление предполагает создание модели проблемной ситуации и вывод внутри этой модели. Модель создается не на пустом месте, а из «строительных элементов», различных структур репрезентации знаний, находящихся в долговременной памяти. Из этих элементов в поле внимания создается модель, относящаяся только к данной задаче. Мышление, таким образом, – процесс комплексный, в нем задействованы многочисленные психические структуры и процессы, рассматриваемые в других главах учебника.
Первая теория, описывающая процесс мышления, была предложена еще в XIX в. в рамках ассоциативной психологии. Ассоцианисты полагали, что душевная жизнь определяется борьбой между отдельными элементами (идеями) за место в сознании. Объем сознания ограничен, в нем одновременно может находиться небольшое число элементов. Элементы притягивают к себе некоторые другие, т. е. пытаются ввести их в поле сознания, если сами там находятся. Это притяжение между элементами (ассоциация) происходит либо в результате совместного наличия в прошлом опыте, либо по сходству. Например, если наблюдение молнии в моем прошлом опыте сопровождалось тем, что я слышал удар грома, то, вероятно, идея молнии в моем сознании вызовет идею грома. Но также возможно, что эта идея произведет ассоциацию по сходству, например, я подумаю о змее.
Ассоцианисты описывают мыслительный процесс примерно следующим образом. В поле сознания при получении субъектом задачи попадает одновременно условие задачи и цель, которой требуется достигнуть. Условие задачи и цель будут способствовать тому, что в поле сознания попадет такой средний элемент, который связан и с условием задачи и с целью. Например, если нас спрашивают, смертен ли Сократ, то в нашем сознании появляется идея человека, которым является Сократ и который смертен. По мнению ассоцианистов, мышление начинается с создания представле-
219
ния о проблемной ситуации. Правда, проблемная ситуация понимается ими не как структура, а только как сумма элементов: неважно, в каких отношениях находятся условие задачи и цель, важно лишь, что они присутствуют в сознании.
В современной когнитивной психологии обычно выделяется два этапа в процессе мышления: этап создания модели проблемной ситуации и этап оперирования с этой моделью, понимаемый как поиск в проблемном пространстве. Хотя, как будет видно из дальнейшего, это разделение достаточно условно, мы будем излагать материал в соответствии с этими этапами.
Модель проблемной ситуации возникает не на пустом месте: в ее создании участвуют структуры и схемы знания, находящиеся в долговременной памяти. Здесь происходят те же процессы поиска и извлечения знаний, что и рассматриваемые исследователями памяти. Разница, однако, заключается в том, что процесс мышления требует создания из известных элементов новой модели, тогда как память предполагает простое извлечение того, что было в нее заложено.
Что должна представлять собой создаваемая умственная модель? Рассмотрим две следующие задачи: «На ветке сидело шесть птиц, четыре улетели. Сколько осталось?» и «У Пети было шесть конфет, он съел четыре. Сколько осталось?». Хотя в двух случаях речь идет о совершенно разных объектах, задачи имеют идентичную структуру и для своего решения предполагают одинаковую умственную модель, из которой исключаются семантические подробности и сохраняется лишь «остов», включающий саму структуру, то есть элементы и их отношения. У объектов обрубаются их излишние в контексте задачи семантические характеристики.
Как показывают факты, задачи, обладающие одинаковой структурой при разном содержании, неодинаково сложны для субъекта. Это означает, что структуры хранятся в долговременной памяти вместе с семантической информацией Другими словами, объекты, о которых мы думаем, уже подталкивают нас к тому, чтобы поставить их в контекст той или иной структуры.
Компьютерная модель ИСААК, разработанная в 1977 г. Дж. Новаком, создает на основании текста школьных задач из области физической статики систему уравнений, которую затем пытается решить, и рисует чертеж условий задачи. Лингвистический анализ, проводимый ИСААКом, стремится свести условия к одному из «канонических рамочных объектов», содержащихся в памяти системы, таких, как твердое тело или массивная точка. Один и тот же физический объект может быть сведен к разным «каноническим рамочным объектам». Например, человек, переносящий доску, может интерпретироваться как точка опоры, а тот же человек, сидящий на доске, – как массивная точка. На следующем этапе ИСААК устанавливает взаимное расположение объектов, создает на этом основании систему уравнений и рисует чертеж из набора стандартных фигур, зафиксированных в его памяти.
ИСААК моделирует самый простой вариант понимания задачи, при котором уже зафиксирован исходный небольшой набор операциональных структур и существуют простые правила перевода ситуации в эти структуры. Сам же перевод задачи в умственную модель может быть связан и с серьезными трудностями.
Г. Саймон, единственный в настоящее время лауреат Нобелевской премии среди психологов, предложил в 1960-х годах новое представление процесса решения задач. Рассмотрим это представление на примере шахмат, которые называют дрозофилой
220
| Эвристика–метод поиска, которыйсо значительнойвероятностьюпозволяетотбиратьнаиболееудачные способырешения задачи. |
когнитивной психологии, поскольку подобно дрозофиле, шахматы являются удобной моделью изучения других, выходящих за рамки лаборатории явлений, но, как и дрозофила, сами по себе мало интересуют психологов.
В изображенной на рис. 13-6 позиции из шахматной партии черные могут выбрать один из 35 ходов, разрешенных правилами игры, В ответ на каждый из этих ходов у белых есть примерно такое же количество продолжений и т. д, Представим теперь себе эту ситуацию в виде лабиринта. Тогда исходное положение мы можем интерпретировать как комнату, из которой выходит 35 коридоров, каждый из которых ведет в другую комнату, из которой в свою очередь выходит какое-то количество коридоров, ведущих в новые комнаты,
Этот лабиринт в решении задачи Саймон предложил называть пространством поиска. Ту часть лабиринта, которую субъект уже обследовал к данному моменту решения задачи, Саймон назвал проблемным пространством. С формальной точки зрения, для решения задачи субъект должен произвести такое обследование лабиринта, которое позволит ему найти путь к цели, в случае шахмат – к выигрышу партии. Оптимальным для этого было бы осуществление исчерпывающего поиска, то есть обхода всех коридоров лабиринта. К сожалению, на практике это оказывается невозможным.
Вернемся к позиции, изображенной на рис, 13-6. Игравший в ней черными А. Алехин сделал ход 33.... Фb5-d7+, который, по его собственным словам, был рассчитан на 21 ход (или 41 полуход, то есть ход каждой из сторон) вперед, после чего партия переходила в теоретически выигранный для черных пешечный эндшпиль. Конечно, подобная глубина расчета нетипична; по словам самого Алехина, это наиболее длинная комбинация, рассчитанная им во время практической партии.
Попробуем оценить, сколько вариантов шахматист должен бы был в этом случае рассчитать, если бы он действовал методом полного перебора. Если даже принять, что на каждом ходу был выбор в среднем только из 10 возможностей, то нужно было бы рассчитать 1041 вариантов. Это означает, что при скорости счета 1 ход в секунду Алехин, начав расчет в 1922 г., не только не закончил бы его к началу XXI в., но и провел бы в раздумьях без сна, еды и отдыха еще миллиарды лет. Ясно, что такие чудовищные цифры перебора вариантов не имеют никакого отношения к реальному человеческому мышлению, хотя методом полного перебора действует большинство современных шахматных компьютеров, в том числе и DeepThought, победивший чемпиона мира Г. Каспарова.
Для объяснения способности человека выбирать в ходе решения задачи наиболее осмысленные варианты, было введено понятие «эвристика», toесть такой метод поиска, который со значительной вероятностью позволяет отбирать наиболее удачные способы решения задачи. Рассмотрим пример одной из таких эвристик, пожалуй, наиболее простой. Она называется «эвристикой самого крутого подъема». Представим себе человека, прогуливающегося по неровной местности и поставившего себе цель забраться на вершину самого высокого холма. Местность испещрена тропинками, которые постоянно ветвятся. Для того чтобы сократить число неудачных попыток, человек может воспользоваться правилом: выбирать всегда ту тропинку, которая круче всех поднимается вверх. Это и есть эвристика самого крутого подъема.
| Рис 13-6. Пример позициииз шахматной партии |
Итак, эвристики позволяют сократить дерево перебора. Но являются ли они адекватным описанием человеческого мышления? Вряд ли на этот вопрос можно ответить положительно. Конечно, в ситуации прогулки по пересеченной местности рассмотренная эвристика действительно может применяться человеком. Но выбор тропинки, ведущей вверх, не идет ни в какое сравнение по насыщенности мыслительной деятельности с теми же шахматами, а в отношении решения собственно интеллектуальных задач применение
эвристики кажется маловероятным.