evan_gcrm (evan_gcrm) wrote,
evan_gcrm
evan_gcrm

Основы психологии познания | Часть №4



Основы психологии познания | Часть №1
Основы психологии познания | Часть №2
Основы психологии познания | Часть №3

✔️ ТРАНСФОРМАЦИЯ ПОДХОДОВ

Главным достижением когнитивной психологии стало то, что она полностью восстановила прерванное бихевиоризмом почти на полвека изучение познания. После появления вычислительных машин анализ внутренних психических процессов и состояний внезапно перестал казаться чем-то сомнительным.

Решающее значение для появления когнитивной психологии имела кибернетическая революция в науке и технике, истоки которой, в свою очередь, связаны с развитием формальной и математической логики.


Английский логик Алан Тьюринг проанализировал проблему эффективности процедур вычисления. Идея эффективности близка лейбницевской идее алгоритма — последовательности операций, ведущих через определенное (конечное) число шагов к решению.
Тьюринг показал, что любая эффективная процедура может быть реализована с помощью простого абстрактного автомата, получившего название «машины Тьюринга». Состояния и изменения состояний этой «машины» могут быть описаны с помощью четырех или пяти элементарных логических операций, считывающих и записывающих двоичные числа в ячейки передвигаемой вперед и назад бесконечной ленты. Эта работа сделала возможной очень наглядное теоретическое обоснование функционирования вычислительной техники, так как с формальной точки зрения всякое цифровое вычислительное устройство является ничем иным, как физическим воплощением «машины Тьюринга».

«Кибернетика» американского математика и физика Норберта Винера, вышедшая в свет в 1948 году зафиксировала начало новой научно-технической революции, основанной на теории управления и сервомеханизмов, статистической теории связи и применении программируемых вычислительных устройств.
Смысл этого подхода состоит в том, чтобы выделить в них стороны, связанные с управлением и переработкой информации...

Так была реабилитирована одна из характерных особенностей того, что Курт Левин и неопозитивисты называли «аристотелевским способом образования понятий».
У Аристотеля можно найти прекрасный образ управления кораблем, который может вестись к цели различными способами: капитаном по звездам, местным лоцманом по береговым ориентирам и т.д.

Важно отметить, что в случае систем с обратной связью, особенно если эти системы включают несколько уровней организации, теряет свою объяснительную силу столь важное в механике и в науках о неживой природе понятие линейных причинно-следственных связей.
На место этого понятия выдвигается представление о круговой причинности.

Статистическая теория связи (Shannon & Weaver, 1949). Эта теория — она стала известна потом как теория информации — предлагала простой формальный аппарат для оценки количества информации, содержащейся в том или ином сообщении.
Количество информации Н, передаваемое сообщением о реализации одного из N равновероятных событии, определяется по формуле:

Количество информации измеряется, таким образом, в двоичных логарифмических единицах, или битах. Передача количества информации, равного одному биту, позволяет уменьшить неопределенность ситуации вдвое, двух битов — вчетверо и т.д. Множество всех возможных событий, естественно, заранее должно быть известно на принимающей стороне. Приведенная выше формула описывает максимально возможное количество информации, достигаемое в случае, когда система событий совершенно случайна. Если система событий структурированна, так что разные события возникают с различной вероятностью, то среднее количество информации для множества из N событий определяется несколько более сложной формулой:


Именно эта информация при продолжительном предъявлении сигналов определяет нагрузку на канал связи. Разница между максимально возможным и фактическим количеством информации определяет далее так называемую избыточность системы событий.
Избыточность является ничем иным, как мерой организации такой системы, степени ее отличия от совершенно случайного, хаотичного состояния.
Важным источником избыточности в канале связи являются, наряду с абсолютной вероятностью возникновения событий, условные вероятности следования события друг за другом.


Первой претеоретической метафорой будущей когнитивной психологии стало, таким образом, понимание человека как канала связи с ограниченной пропускной способностью.

Вернемся к ситуации, в которой оказались исследования познавательных процессов в 1950-е годы. Основные экспериментальные работы этого периода имели прикладной характер и были направлены на возможно более точное описание ограничений информационной пропускной способности человека.

К числу основных феноменов, иллюстрирующих такие ограничения, обычно относят следующие:
- Время реакции выбора — замедление времени реакции с увеличением числа альтернатив.
- Избирательность (селективность) внимания — невозможность одновременно и в равной степени следить за содержанием двух раз личных сообщений.
- Колебание внимания — невозможность в течение сколько-нибудь продолжительного времени с одинаковой «бдительностью» (vigilance) следить, скажем, за экраном радиолокатора.
- Объем непосредственной памяти — невозможность запомнить после однократного предъявления более чем 5—7 не связанных между собой объектов или символов.
- Психологический рефрактерный период — задержка реакции на втором из двух следующих друг за другом с достаточно малым интервалом (менее 150 мс) стимулов.


В рамках инженерно-психологических исследований ограничений избирательного внимания и непосредственной памяти Дональд Брод-бент опубликовал в 1954 году статью под названием «Механическая модель внимания и непосредственной памяти человека», где впервые описал внимание как фильтр, осуществляющий отбор релевантной с точки зрения задачи сенсорной информации.
Этот фильтр расположен на входе в непосредственную память — «центральный информационный канал с ограниченной пропускной способностью» — и осуществляет отбор релевантной информации по принципу «все или ничего».




В 1956 году Джордж Миллер опубликовал ставшую классической работу «Магическое число семь, плюс или минус два». Он показал, что ограниченность объема кратковременной памяти определяется совсем не количеством объективно измеренной в битах информации, а относительно небольшим количеством (порядка 7) «единиц», или «кусков» («чонков» от англ. chunks) субъективной организации материала.
В качестве подобных единиц организации материала в непосредственной памяти могут выступать буквы или цифры, слова или, например, короткие предложения. Количество информации будет во всех этих случаях совершенно различным. Размеры этих единиц, меняются в процессе обучения.

Важную роль в создании методологического климата, сделавшего возможным переход к когнитивной психологии, сыграл принцип конвергирующих операций Гарнера, Хэйка и Эриксена (Garner, Hake & Eriksen, 1956).
Основная мысль состояла в том, что изучать можно и то, что не является непосредственно наблюдаемым. Границы подобного, «скрытого за поверхностью» регистрируемых событий предмета исследований, лучше всего могут быть намечены при движении по различным, но сходящимся (конвергирующим) направлениям. Авторы попытались в первую очередь разделить сенсорные аспекты восприятия и чисто моторные реакции, заменив радикальное операционалистское утверждение: «восприятие = определенный способ реагирования на сенсорную стимуляцию» на более осторожное: «восприятие = некоторое внутреннее событие, которое может проявляться в моторных реакциях, но принципиально от них отлично».

В 1894 году ученик Гельм-гольца Генрих 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 наш разум способен создавать динамические модели вещей и работать с ними».

Через полстолетия эту мысль развил Кеннет Крэйк: «Если организм несет в голове мелкомасштабную модель внешнего окружения 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».

Элегантную формулировку сути когнитивного подхода в нейрофизиологии несколько позже предложил H.A. Бернштейн: «Мозговое отражение (или отражения) мира строится по типу моделей Мозг не запечатлевает поэлементно и пассивно вещественный инвентарь внешнего мира.., но налагает на него те операторы, которые моделируют этот мир, отливая модель в последовательно уточняемые и углубляемые формы».

Анализируя «внутренние модели» пространственного окружения, мы сразу же обнаруживаем, что они имеют «матрешечную» организацию, то есть обычно состоят из нескольких рекурсивно вложенных друг в друга репрезентаций.
Рекурсивный характер имеют наши представления о других людях и их знаниях о нас. Наконец, рекурсивность типична для нашего языка, что подчеркивалось в теории порождающей грамматики Хомского.

Используя эту теорию, можно было сделать следующий шаг — объявить различия всех этих форм репрезентации поверхностными и постулировать единый абстрактный формат представления знаний на уровне глубинных структур, допускающих алгоритмическое описание.
Вот почему в начале 1960-х годов процессы познания стали трактоваться по аналогии с процессами вычислений в компьютере. Понимание того, что человек активно «перерабатывает информацию», строя внутренние модели (репрезентации) окружения, означало переход от информационного подхода в узком смысле слова к когнитивной психологии.

Эта компьютерная метафора когнитивной психологии открыла принципиально новые теоретические возможности, заменив характерное для психологии 19-го — первой половины 20-го веков представление об энергетическом обмене организма со средой на представление о значительно более быстром и гибком информационном обмене.

Практически в течение одного 1960 года появилось несколько работ, в которых ставился вопрос о характере объяснения активности познавательных процессов.
Эти работы содержат предположение, что проблема бесконечного регресса к гомункулусам, поставленная ранее в споре между Толменом и Газри (она известна также как проблема Юма), может быть обойдена, если предположить, что процессы переработки информации организованы в иерархические, все более абстрактные структуры, а сам гомункулус выполнен из нейроноподобных элементов.

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):


Модель переработки информации человеком:
P — перцептивная система,
A — аффективно-оценочная система,
H — гомункулус,
M — моторная система


Блок H 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 сколько-нибудь продолжительного запоминания информации.
Эттнив легко включает в свою модель данные об ограниченности внимания и непосредственной памяти, считая, что вход в блок H ограничен 7+2 единицами предварительно организованного перцептивной системой (блок Р) материала.

Сдвиг от необихевиоризма к неоментализму когнитивной психологии был зафиксирован и в известной книге Дж. Миллера, Н. Галантера и К. Прибрама «Планы и структуры поведения». Авторы описали элементарную структуру действия, включив в нее операцию когнитивной оценки, TEST.
Эта структурная ячейка действия получила название TOTE {TEST-OPERATE—TEST—EXIT). Этими же авторами также еще раз была выдвинута задача изучения «центральных процессов», с помощью которых можно заполнить «пропасть между стимулами и реакциями».
Образы были уподоблены планам, или компьютерным программам, иерархическая организация которых допускает возможность «самопрограммирования» и позволяет, по мнению авторов, обойтись без гомункулуса.

Джордж Сперлинг (Sperling, 1960), а несколько позднее и другие авторы, использовав методику частичного отчета (инструкция, определяющая характер воспроизведения материала, предъявляется в этой методике уже после окончания предъявления самой информационной матрицы), пришли к выводу, что сразу после кратковременного предъявления зрительная информация примерно в течение трети секунды сохраняется в виде относительного полного сенсорного образа, после чего она исчезает или переводится в какую-то другую, вероятнее всего, вербальную форму. Предположение об обязательном участии вербального повторения в переводе информации в долговременную память, то есть во всяком, сколько-нибудь продолжительном запоминании материала (включая абстрактные фигуры), получило название гипотезы вербальной петли.

Для объяснения этих данных сначала Н.Во и Д.Норман (Waugh & Norman, 1965), а затем Р.Аткинсон и Р.Шиффрин предложили модель, в которой выделили три блока переработки информации в памяти человека:
- сенсорные регистры (например, «ультракороткая зрительная память» из работ Сперлинга),
- первичную память (кратковременная память с ограниченным объемом и вербальным повторением в качестве способа сохранения информации)
- вторичную память (долговременная семантическая память с очень большим объемом пассивно сохраняемой информации).


Первичной памятью называли непрерывное сохранение представления в пределах поля сознания, вторичной — повторное возвращение представления в сознание, после того как оно его покинуло.
Первичная (кратковременная) память оказывается, таким образом, удивительным образованием, одновременно имеющим сходство с сознанием, гомункулусом, каналом связи и микропроцессором компьютера!

К числу других проблем этих ранних исследований относились вопросы о локализации и 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.

Так, ученица Бродбента Энн Трисман предположила, что перцептивные процессы разворачиваются последовательно на нескольких уровнях обработки информации, начиная с анализа сенсорных признаков материала и кончая анализом семантических.

/Величковский Б. | "Когнитивная наука: Основы психологии познания"/

Продолжение следует.




Tags: Картина мира, Сознание
Subscribe

Recent Posts from This Journal

  • Практичная аналогия

    Оригинал взят у nagorelov Г.Гурджиев писал, что человек подобен запряженной повозке, в которой тело - это карета, лошадь - эмоции,…

  • "Эффект обезьяньей лапы"

    Этот эффект отсылает нас к знаменитому рассказу Уильяма Джекобса «Обезьянья лапа». Некий владелец высушенной обезьяньей лапы получает…

  • Гомеостаз

    Французский физиолог Клод Бернард (1813-1878) известен своей идеей о том, что окружающая среда или внутренняя среда живых существ должны…

promo evan_gcrm март 28, 19:35 75
Buy for 30 tokens
Основополагающим элементом, основным двигателем всей жизни, является репликатор. Скопированная информация - это и есть «репликатор». На Земле первый репликатор довольно бесспорный - это гены, или информация, закодированная в молекулах ДНК. Точнее это первый репликатор, о котором мы знаем.…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 1 comment