Файл: Решение задач.docx

Современная когнитивная психология состоит из многих разделов: восприятие, распознавание образов, внимание, память, воображение, речь, психология развития, мышление и принятие решения, в целом естественный интеллект и отчасти искусственный интеллект. Модели познавательных процессов позволяют по-новому взглянуть на сущность психической жизни человека. «Когнитивная, или иначе познавательная, активность — это активность, связанная с приобретением, организацией и использованием знания. Такая активность характерна для всех живых существ, и в особенности для человека. По этой причине исследование познавательной активности составляет часть психологии» (Ульрик Найссер «Познание и реальность»).

С расширением предметной области исследований когнитивной психологии обнаружилась ограниченность информационного подхода, особенно при анализе речевой деятельности, мышления, долговременной памяти и структуры интеллекта. Поэтому когнитивисты начали обращаться к генетической психологии (Ж. Пиаже), культурно-исторической психологии (Л. С. Выготский и др.), деятельностному подходу (А. Н. Леонтьев и др.).

С другой стороны, разработанная ими методическая база экспериментальных исследований привлекла внимание многих европейских, в том числе российских ученых, которые адаптировали ее для развития своих традиций (микроструктурный и микродинамический анализ, микрогенетический метод). (А. И. Назаров.)

Исследования когнитивной психологии охватывают как сознательные, так и бессознательные процессы психики, при этом и те и другие трактуются как различные способы переработки информации.

Когнитивная психология имеет в своей основе ряд аксиоматических предпосылок (Хабер, 1964):

Представление о поэтапной переработке информации, то есть о том, что стимулы внешнего мира проходят внутри психики через ряд последовательных преобразований.

Допущение об ограниченной емкости системы переработки информации. Именно ограниченность способности человека осваивать новую информацию и преобразовывать уже существующую заставляет искать наиболее эффективные и адекватные способы работы с ней. Эти стратегии (в гораздо большей степени, чем соответствующие им мозговые структуры) моделируют когнитивные психологи.

Вводится постулат о кодировании информации в психике. Данный постулат фиксирует предположение о том, что физический мир отражается в психике в особой форме, которую нельзя свести к свойствам стимуляции.

Вариантом когнитивной психологии, завоевывающим все большую популярность в последние годы, является теория уровней переработки информации (Ф. Крейк, Р. Локхард, 1972). В настоящее время когнитивная психология все еще находится в стадии становления, но уже стала одним из самых влиятельных направлений мировой психологической мысли.

История

11 сентября 1956 года в Массачусеттском технологическом институте собралась специальная группа Института электрической и электронной инженерии, занимающаяся информационной теорией. Считается, что эта встреча положила начало когнитивной революции в психологии. Среди присутствующих были Джордж Миллер, Герберт Саймон, Аллен Ньюэлл, Ноам Хомски, Дэвид Грин и Джон Свитс.

22 августа 1966 года была опубликована книга Джерома Брунера «Изучение когнитивного развития» (англ. «Studies in Cognitive Growth»). Для написания этой книги в Центре когнитивных исследований при Гарвардском Университете объединились 11 соавторов.

[править] Примечания

1. ↑Лившиц В. Скорость переработки информации человеком и факторы сложности среды // Труды по психологии ТГУ. — Тарту, 1976. — С. 139—146.

2. ↑Лившиц В. М. К истории изучения волн обучения // Вопросы психологии. — 2006. — № 6. — С. 160—162.

Теории решения задач

Информационный подход

С точки зрения информационного подхода задача — это различие между двумя состояниями; задача считается решённой, когда признаки имеющегося и требуемого состояния идентичны. Таким образом, процесс решения задачи имеет место, когда организм или система искусственного интеллекта осуществляет переход из данного состояния в желаемое целевое состояние.

Представители информационного подхода исходили из того, что человек, так же как компьютер, оперирует символами (знаками), следовательно, вычислительные машины можно «использовать как устройства для имитации процесса человеческого мышления»^[7]. Модели решения задач, которые они создавали, зачастую одновременно представляли собой компьютерные программы (наиболее известный пример — «Универсальный решатель задач»  (англ.) Ньюэлла и Саймона, созданный в 1957 году).

Линдсей и Норман

Линдсей и Норман описывают решение задач следующим образом.^[8]

Вся имеющаяся на данный момент информация, относящаяся к задаче, называется состоянием осведомлённости. Решение задачи представляет собой последовательный переход от одного состояния осведомлённости к другому, а затем к следующему и т. д., пока не будет достигнуто требуемое окончательное состояние осведомлённости, т. е. решение. Такие переходы осуществляются с помощью операторов — средств, уменьшающих разрыв между наличным состоянием осведомлённости и тем состоянием, которое последует за ним. Нахождение операторов и составляет главную сложность при решении задачи.

Возможны две стратегии решения: прямой и обратный поиск. 1. При прямом поиске «человек сначала испытывает какой-то метод подхода к задаче, а затем смотрит, продвинулся ли он вперёд в результате его применения». 2. При обратном поиске «человек рассматривает искомое решение, задаваясь вопросом: какой предварительный шаг необходим для того, чтобы прийти к нему? После определения этого шага определяется шаг, непосредственно ему предшествующий, и т. д., в лучшем случае — вплоть до отправной точки, заданной в постановке исходной задачи». Обратный поиск осуществляется с помощью анализа средство-результат (сопоставления средств и целей): на каждом шаге данная промежуточная цель сравнивается с наличным состоянием осведомлённости и находится оператор — средство, уменьшающее разрыв.

Имеются два вида операторов: 1) алгоритмы (совокупность правил, гарантирующих результат) и 2) эвристические приёмы (для сложных задач, где не найдены алгоритмы).

Психофизиологические данные

Исследование О. К. Тихомирова

Появлению в сознании решения задачи предшествует эмоциональная активация и чувство близости решения.

Это установил О. К. Тихомиров, изучая процесс решения шахматных задач.^[9] Он предлагал испытуемым рассуждать во время решения задачи вслух и параллельно регистрировал их кожно-гальваническую реакцию (КГР), которая служила признаком эмоциональной активации.

Эксперименты показали, что сначала возникает эмоциональная активация. За ней — обычно через 0—0.5 секунд — следуют эмоциональные восклицания («Ага!», «Ой!» и т. п.). За эмоциональными восклицаниями обычно следуют слова, обозначающие чувство близости решения: приближение к неосознанной ещё идее («так-так-так-так», «вот-вот-вот-вот», «наверное…») или ещё неясные результаты поиска («что-то мелькнуло», «что-то есть», «кажется, нашёл», «кажется, решено»); реже это выражение необходимости попробовать («попробуем-попробуем», «интересно-интересно»), сомнения («„а“… „а“… или не „а“?») или сигналы самоостановки («стоп-стоп-стоп-стоп»); ещё реже сразу называется решение. За этим следует решение — называние конкретного принципиального для решения задачи хода, — через 1.5—13.5 секунд после появления эмоциональной активации, в среднем — через 5.5 секунд.

Решение задач животными

Дискуссии относительно механизмов решения задач животными разворачиваются вокруг метода проб и ошибок и инсайта.

Метод проб и ошибок

Торндайк (1898) полагал (и экспериментально демонстрировал), что механизмом решения задач животными является не понимание и рассуждение, а метод проб и ошибок.

Торндайк помещал животных (кошек) в специальные проблемные ящики — клетки «с секретом», выход из которых открывался нажатием на кнопку или рычаг, потягиванием за шнур, петлю и т. п., которые находились в клетке или около самой решётки снаружи. Торндайк обнаружил, что сначала кошки мечутся по клетке и цепляются за всё, что могут достать; в результате этого они рано или поздно случайно задевают механизм, открывающий клетку, и освобождаются. Когда кошку вновь сажают в клетку, её хаотическая активность приводит к успеху немного быстрее, в следующий раз ещё быстрее и т. д. Кривые научения демонстрируют постепенное овладение решением.

Согласно теории Торндайка, животные действуют случайным образом, причём вероятность повторения подкреплённой реакции возрастает.

Однако некоторые данные самого Торндайка говорят против его теории. Так, в случаях с некоторыми «ленивыми» кошками Торндайка «внимание, которое нередко сочетается с недостатком энергии, позволяло кошке быстрее образовать ассоциацию после первой удачи»^[10]. А заменив впоследствии (1901) кошек обезьянами, Торндайк обнаружил, что почти все задачи решались «путём быстрого, нередко казавшегося мгновенным, оставления безуспешных движений и выбора правильного... Естественно заключить, что обезьяны, внезапно переходящие от множества беспорядочных движений к одному определенному действию с крючком или задвижкой, имеют понятие о крючке, о задвижке или о том движении, которое они производят»…

Р. Вудвортс отмечает, что «не было обнаружено ни одного случая такого поведения в проблемной ситуации, когда животное бросалось бы на все окружающее без всякого учета объективной ситуации. Животное всегда реагирует на те или иные предметы, и почти всем его реакциям присуща известная степень правомерности. Метод проб и ошибок состоит не в слепых, рассчитанных на случайную удачу движениях, а в испробовании определенных путей к цели. Насколько мы можем судить по поведению животного, у него всегда имеется некоторое схватывание объективной ситуации. Другое дело, что в любой ситуации, которую можно назвать проблемной, это схватывание никогда не бывает с самого начала полным. Ситуация должна быть исследована, а это редко может быть сделано без передвижений и манипулирования. Но даже при первом взгляде на ситуацию общие очертания проблемы вскрываются в достаточной мере, чтобы до известной степени ограничить область исследования и манипулирования».^[11]

Инсайт

Решение задач путём внезапного озарения (инсайта), понимания ситуации, проникновения в её суть описано В. Кёлером. Эксперименты Кёлера демонстрируют следующие примеры того, как это происходит.^[12]

• Курица, видя перед собой цель, отделённую от неё некоторым препятствием (забором), «совсем беспомощна, постоянно налетает, если видит цель перед собою сквозь решётку, на препятствие, беспокойно бегая туда и сюда», и не способна добраться к этой цели иначе как с помощью таких метаний, лишь постепенно приближающих её к цели (что напоминает описания Торндайка). Напротив, собака или ребёнок (например, девочка 1 года 3 мес., едва научившаяся ходить), оценив пространственные характеристики ситуации, могут сразу найти кратчайший обходной путь.

• Обезьяна способна схватить палку и достать ею еду, находящуюся вне клетки (без всяких проб и ошибок).

• Случайно соединив две короткие палки, которые по отдельности недостаточно длинны, чтобы дотянуться до еды, шимпанзе тут же достаёт еду получившейся длинной палкой.

• Шимпанзе влезает на ящик или даже ставит ящики друг на друга, чтобы достать высоко висящий плод.

Использование орудий

Известно, что животные в некоторых случаях способны использовать орудия при решении задач, однако дискуссионным остаётся вопрос о том, в какой мере такое использование является врождённым (инстинктивным), а в какой — проявлением интеллекта.

Примеры использования орудий животными:

• Грифы бросают камни на яйца страусов, чтобы разбить их.^[13] (Это не новое наблюдение; легенда гласит, что Эсхил погиб, когда орёл сбросил ему на голову не то черепаху, приняв лысину Эсхила за камень, не то камень, приняв его лысину за яйцо.)^[14]

• Дятловый вьюрок достаёт насекомых из щелей коры колючкой кактуса.^[13]

• Шимпанзе пользуются палками, прутьями, стеблями травы для добывания термитов, мёда, выкапывания растений; используют листья как губку для добывания воды из дупла и для чистки тела. Павианы прутьями добывают насекомых, камнями давят скорпионов.^[13]

1. ↑McCarthy & Worthington (1990).

2. ↑Зельц О. Законы продуктивной и репродуктивной духовной деятельности // Хрестоматия по общей психологии. Психология мышления / Под ред. Ю. Б. Гиппенрейтер, В. В. Петухова. М., 1981.

3. ↑Психология мышления. М., 1965. С. 36, 48, 80—81.

4. ↑Greeno (1973). — См. Солсо Р. Когнитивная психология. 1996.

5. ↑Основной источник: Креч Д., Крачфилд Р., Ливсон Н. Факторы, определяющие решение задач // Хрестоматия по общей психологии. Психология мышления / Под ред. Ю. Б. Гиппенрейтер, В. В. Петухова. М., 1981.

6. ↑Knight K. E. (1963).

7. ↑Ньюэлл А., Шоу Дж. С., Саймон Г. А. Моделирование мышления человека с помощью электронно-вычислительной машины // Хрестоматия по общей психологии. Психология мышления / Под ред. Ю. Б. Гиппенрейтер, В. В. Петухова. М., 1981.

8. ↑Линдсей П., Норман Д. Анализ процесса решения задач // Хрестоматия по общей психологии. Психология мышления / Под ред. Ю. Б. Гиппенрейтер, В. В. Петухова. М., 1981.

9. ↑Тихомиров О. К. Структура мыслительной деятельности человека. М., 1969. С. 201—209.

10. ↑Вудвортс Р. Решение проблем животными // Хрестоматия по общей психологии. Психология мышления. М., 1981. С. 230.

11. ↑Вудвортс Р. Решение проблем животными // Хрестоматия по общей психологии. Психология мышления. М., 1981.

12. ↑Кёлер В. Исследование интеллекта человекоподобных обезьян // Хрестоматия по общей психологии. Психология мышления / Под ред. Ю. Б. Гиппенрейтер, В. В. Петухова. М., 1981.

13. ↑ ^{1 2 3} МакФарленд Д. Поведение животных. М., 1988.

14. ↑«Британника» (англ.).