Процесс мышления

 

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 представле­ния 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 выделяются 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 гг. новое представление процесса решения задач. Рас­смотрим это представление на примере шахмат, которые называют дрозофилой 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 Deep Thought, победивший чем­пиона мира Г. Каспарова.

Для объяснения способности человека выбирать в ходе решения задачи наиболее осмысленные варианты было введено понятие «эвристика», то есть 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.

 

· Эвристика — метод поиска, который со значительной вероятно­стью позволяет отби­рать наиболее удачные способы решения, задачи.

 

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.

Описанная эвристика, как, впрочем, и все другие, не гарантирует успеха: самый крутой подъем может вести на вершину не самого высокого, а второстепенного холма, все же эвристика увеличивает вероятность того, что рассматриваемый вариант ведет к успеху. Легко можно представить, как приложить такую эвристику к другим задачам. Например, в шахматах она может означать первоочередное рассмотрение ходов, приводящих к ма­териальному перевесу, занятию центра фигурами, ослаблению прикрытия вражеско­го короля и т. д. Используя несколько более изощренный вариант рассмотренной выше эвристики (так называемый «анализ целей и способов»), А. Ньюэлл и Г. Сай­мон создали программу «Общий решатель задач», которая оказалась способной, в частности, доказать 2/3 теорем одного известного математического трактата.

Вновь возьмем для примера шахматы. Фактически в процессе размышления над ходом происходит не столько выбор из вариантов, сколько включение в модель но­вых отношений между фигурами. Любая достаточно сложная шахматная позиция включает очень большое число отношений между фигурами. Создавая модель ситуа­ции, шахматист по необходимости отбирает только некоторые из них, наиболее су­щественные с его точки зрения. На основе этих отношений и строится «проблемное пространство». В процессе обдумывания выявляются новые отношения, те, которые раньше не воспринимались как существенные. Например, установление угрозы вил­ки с какого-либо поля делает существенным отношение фигуры, защищающей это поле. Только наличие представлений об отношениях фигур может объяснить такие употребляемые при анализе партии термины как угроза, защита, подготовка хода.

Психологически поиск в проблемном пространстве неотличим от предыдущего этапа — создания представления о задаче. Появление какого-либо хода среди рас­сматриваемых шахматистом при обдумывании есть результат установления отноше­ний фигур, которые и составляют представление о ситуации. Для объяснения того, что происходит при размышлении шахматиста над ходом, можно воспользоваться термином С. Л. Рубинштейна «анализ через синтез»: выявление новых отношений фигур (анализ) происходит в результате переосмысления позиции и постановки но­вых целей (синтез).

А. В. Брушлинский (1979, с. 154-159) пишет: «...Человек ищет и находит решение мыслительной задачи не по принципу выбора из альтернатив, а на основе строго опре­деленного, непрерывного, но не равномерно формирующегося прогнозирования иско­мого». И далее: «...Наши эксперименты показывают, что заранее данные, равновероят­ные и четко отделенные друг от друга альтернативы выбора могут стать таковыми не в начале, а лишь к концу предшествующего им живо­го процесса мышления. Вот почему, даже когда в ходе такого процесса субъект последовательно ана­лизирует несколько формируемых им способов ре­шения задачи, этот сам по себе существенный факт все же не означает дизъюнктивной ситуации выбо­ра из соответственно нескольких альтернатив. Что­бы выступить в качестве альтернатив, они должны сначала возникнуть и постепенно сформироваться. Полностью сформироваться они могут лишь в кон­це, в результате живого мыслительного процесса... мышление выступает как выбор из альтернатив не в психологическом, а в формально-логическом пла­не (когда акцент ставится на уже готовые продукты мыслительной деятельности безотносительно к живому психическому процес­су, в результате которого они формируются)».