На ход решения задачи и успешность её решения влияют следующие факторы. [5]
- Установка:
- «Решение определённого числа задач одним способом побуждает испытуемого использовать тот же способ для решения последующих задач, даже если этот способ становится неэффективным». Как показал Найт [6] , установка тем сильнее, чем труднее были задачи, её сформировавшие.
- Функциональная закреплённость: используемый определенным образом предмет трудно потом использовать иначе при решении задачи.
- Характеристики субъекта:
- Эмоциональное (мотивационное) состояние:
- Предшествующая неудача снижает эффективность решения;
- Наилучшие результаты имеют место при средней интенсивности мотивации; чрезмерная или недостаточная мотивация приводит к ухудшению результатов (закон Йеркса — Додсона).
- Знания: могут как повышать, так и снижать эффективность решения (из-за стереотипизации, привычки).
- Интеллект: люди с низким интеллектом более восприимчивы к установке.
- Личность: показано, что успешность решения задач связана с 1) гибкостью, 2) инициативой, 3) уверенностью, 4) нонконформизмом, 5) способностью сдерживать движения (очень медленно чертить линии и т. п.).
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 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).
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.
Дискуссии относительно механизмов решения задач животными разворачиваются вокруг метода проб и ошибок и инсайта.
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]
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.
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]
источник
Вопрос 42. Критика модели Д. Канемана. Теория Д. Нормана и Д. Боброу. Теория множественных ресурсов: кубическая модель К. Уикенса.
Критика модели Канемана. Теория Нормана и Боброу. Теория множественных ресурсов- кубическая модель Уикенса.
Критика модели Канемана: Обращено внимание на положение, согласно которому интерференция между решаемыми заданиями специфична, т.е. не зависит от типа решаемых задач. Однако было установлено, что интерфиреция зависит от типа решаемых задач, и их степени сходства.Логично предположить, что это определяется требованием различных структур переработки или разных источниов ресурсов.
Д. Норман неоднократно подчеркивал, что изучение внимания неразрывно связано с исследованием других когнитивных процессов. Главной областью интересов Д.Нормана была память. Структура памяти занимает центральное положение в его модели селекции и внимания, представленной на рис.
Модель селекции и внимания Д.Нормана
Согласно этой модели, вся стимуляция, попадающая в органы чувств («Сенсорные входы»), проходит стадию первичной автоматической переработки.
Сначала физические сигналы переводятся (перекодируются) в физиологическую форму. На второй фазе путем различных операций и трансформаций извлекаются специальные, чисто сенсорные признаки всех сигналов- это «Переработка». Выходы с этого блока -образы поступающих сигналов. Каждый из выходов находит соответствующую ему репрезентацию (i, j, k) в системе «Память».
Д.Норман описывает этот процесс, сравнивая его с поиском значения иностранного слова в словаре. Мы знаем, как пишется это слово, и по начальным буквам сначала приблизительно, а затем точно определяем его место в словаре, то есть страницу, столбец и строку.
В модели Д. Нормана э вход в словарь обеспечивается работой особого блока «Уместность». Как видно из рисунка, несколько репрезентаций (i, h, g) памяти получают входы c этого блока, но последние сходятся с сенсорными входами только в случае репрезентации слова i (заштриховано).
На следующем этапе («Селекция») происходит отбор сигнала с максимальной активацией его репрезентации в системе памяти. Стрелками показано, что каналы информации с отдельных, возбужденных в данный момент репрезентаций поступают в блок селекции, после которого остается только один канал. Он поступает на дальнейшую переработку в механизм ограниченной емкости («Внимание»).
Анализ в контексте уже воспринятого и понятого требует более сложной переработки, то есть выделения дополнительных нюансов и смыслов сообщения, поступающего из отобранного источника. Один из выходов этого механизма прямо подключен к блоку «Уместность».
Главное достоинство своей модели Д.Норман видел в гибкости настройки предполагаемого механизма селекции.
По его мнению, модель уместности легко объясняет все полученные к моменту ее создания данные лабораторных исследований селективного внимания.
Авторы определяют понятие ресурсов, включив в него не только усилие, но и мощности (емкости) систем хранения и каналов передачи информации. «Ресурсы — это такие вещи как усилие переработки, различные виды емкости памяти и каналы коммуникации». В прямой связи с этим Д. Боброу и Д. Норман вводят еще одно важное различение всех процессов на два класса — ограниченных по данным и ограниченных по ресурсам. Вклад ресурсов в процессы первого класса, в отличие от второго, не приводит к увеличению продуктивности. Эти процессы ограничены качеством данных сенсорного входа или входа памяти. Ограниченность данных может быть связана с дефектами стимуляции (внешний вход) или с неадекватностью информации, получаемой из памяти (внутренний вход).
Зависимость продуктивности процессов решения задачи от вкладываемых ресурсов можно изобразить в виде гипотетических кривых, показанных на рис. 3.12. Горизонтальные участки графиков соответствуют области ограничений по данным, а наклонные и криволинейные — ограничений по ресурсам. Внутри возможного изменения распределения ресурсов (незаштрихованное поле) можно выделить процессы, ограниченные по данным, по ресурсам, а также процессы промежуточного класса, которые ограничиваются по данным, начиная с определенного значения ресурсов. Кривую, характеризующую процесс решения задачи в целом, авторы называют функцией продуктивность—ресурсы (ФПР).
Как видно из рисунка3.13., ФПР опознания слов имеет вид кривой, ограниченной по ресурсам, а ФПР обнаружения тонов ограничена по данным. Продуктивность решения первичной задачи (опознание и вторение слов) определяется инструкцией и будет высокой (горизонтальная заштрихованная полоска) при условии значительного вклада ресурсов (вертикальная заштрихованная полоска). Количество ресурсов, оставшихся на задачу прослушивания невторимого канала, будет сравнительно невелико (пунктирная вертикальная линия). Однако, как видно из графиков, это скажется только на продуктивности обнаружения целевых слов этого канала, но не тонов.
Изменение ФПР по ходу практики или автоматизации процессов решения задачи показано на рис. 3.14 в виде четырех гипотетических кривых. Как видно из рисунка, по мере научения наряду с ростом продуктивности меняется форма кривой — на ней появляется и все больше увеличивается горизонтальный, то есть отражающий ограничение по данным участок. Для выполнения на должном уровне автоматические процессы требуют незначительных ресурсов.
Д. Боброу и Д. Норман предложили также способ эмпирического исследования ФПР конкретных задач, основанный на анализе результатов совместного выполнения двух деятельностей [Norman, Bobrow, 1976). По аналогии с аппаратом теории обнаружения сигнала они представляют эти результаты в координатах продуктивности той и другой деятельностей. Каждая точка обозначает соотношение показателей продуктивности решения двух одновременно выполняемых задач. Если задачи остаются неизменными, а распределение ресурсов между ними варьируется, то получается кривая, названная рабочей характеристикой продуктивности (РХП; другое название — рабочая характеристика внимания). Изменение распределения ресурсов можно вызвать инструкцией или меняя значения платежной матрицы. Можно варьировать характер задачи, совмещать ее с разными задачами, получая таким образом семейство РХП и на этом основании строить правдоподобные предположения о форме ФПР исследуемой задачи.
Эмпирическая разработка представлений о внимании как ресурсах переработки информации идет по линии изучения одновременного выполнения двух деятельностей. Предполагается, что путем варьирования приоритета одной из задач могут быть получены данные для построения ФПР каждой из них. Однако, работы в этом направлении не привели к однозначным результатам и выводам. Объяснение новых фактов потребовало дальнейшего развития теоретических представлений о внимании, в результате которого появилась теория составных (множественных) ресурсов переработки информации.
Теория мнжественных ресурсов-кубическая модель К. Уикенса.
Уикенс предположил, что разные задачи и стадии переработки информации предъявляют требования не к одному и тому же резервуару ресурсов, как в модели Д. Канемана, а к двум и более. Метафору внимания как универсального источника энергии, обслуживающего различные структуры, надо трансформировать путем разбиения на ряд источников различной природы.
Распределение внимания будет наиболее эффективным в том случае, если одновременно выполняемые задачи предъявляют требования к разным ресурсам. Задачи, соревнующиеся за общий ресурс, будут интерферировать друг с другом. Различные взгляды на потребление ресурсов в ситуации одновременного решения задач представлены на рис.
На рис. а две задачи (А и В) берут топливо из одного резервуара, как это следует из модели единых ресурсов умственного усилия. На рис. б изображены две раздельные, независимые емкости ресурсов внимания или два резервуара топлива, расходуемого при решении трех задач. А и В используют разные ресурсы и потому не будут интерферировать друг с другом;
увеличение трудности одной из них не повлияет на выполнение другой. Задача С, напротив, соревнуется в потреблении ресурсов как с задачей А, так и с задачей В. Увеличение ее трудности снизит продуктивность решения двух других задач. Приведенная иллюстрация проясняет противоречивые данные вышеупомянутых исследований, в которых проводилось изменение трудности одной из задач.
Результаты исследований, в том числе собственных, эффектов структурного изменения задач К. Уикенз обобщил в виде модели множества ресурсов. Эта модель, показанная на рис., описывает
структуру ресурсов переработки информации в пространстве трех дихотомических измерений — стадий, кодов и модальностей. Стадия перцептивной и центральной переработки противопоставляется, в смысле требований к ресурсам, стадии ответа. Это означает, что на первой используются одни ресурсы, а на второй — другие. По измерению кодирования эти ресурсы, в свою очередь, разбиваются на пространственные (образные) и вербальные. На стадии ответа получается два ресурса — один обслуживает ручные, а другой — речевые ответы. Стадия восприятия и центральнойпереработки дополнительно разделяется (в своей начальной части) по измерению модальности входа — она может быть зрительной или слуховой. Следовательно, единые неспецифические ресурсы переработки распадаются, по К. Уикензу, на шесть отдельных специализированных ресурсов. Распределение внимания кдвум задачам будеттем эффективнее, чем меньше количество общих, то есть разделяемых ими ресурсов, а интерференция между ними будеттем больше, чем больше требования к разделяемым ресурсам.
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).
источник
Что именно следует сделать, чтобы решить некоторую задачу? В этой главе мы рассмотрим стратегии и процедуры, обычно используемые людьми. Прежде всего задачи бывают двух основных типов: четко поставленные и нечетко поставленные. В четко поставленной задаче цель ясно сформулирована. Вот примеры таких задач:
1) как наилучшим образом проехать в другой конец города, если все главные улицы закрыты для транспорта по случаю парада;
2) как решить шахматную задачу, помещенную во вчерашней газете: белые начинают и делают мат в пять ходов;
3) что вы делали 16 месяцев назад?
В этих задачах имеются все признаки четкой постановки: ясная цель, определенный способ судить о том, идет ли процесс решения в надлежащем направлении. В жизни, пожалуй, чаще встречаются нечетко поставленные задачи:
1) руководить постановкой интереснейшего фильма столетия;
2) посвятить свою жизнь какой-нибудь высокой цели;
3) создать бессмертное произведение искусства.
У нас есть все основания сосредоточить наше исследование на четко поставленных задачах. Наша цель — выяснить, какие процессы использует человек, добивающийся решения той или иной задачи. Мы хотим понять, как он строит внутреннюю модель задачи, какую стратегию избирает, каким правилам следует. Мы хотим узнать, какие средства позволяют ему успешно продвигаться к решению. Результаты этих исследований должны быть приложимы к решению любых задач, поставлены ли они четко или нечетко.
1 Линдсей П., Норман Д. Переработка информации у человека / Под ред. А.Р.Лурия. М.: Мир, 1974. С. 473-487, 489-492.
Линдсей П.. Норман Д. Решение задач
Лучше всего, вероятно, начать с исследования конкретной задачи, поскольку анализ облегчится, если иметь некоторое предварительное представление о шагах и операциях, которые мы будем рассматривать. Попробуйте решить приведенную ниже задачу. Работа над ней даст вам представление о тактике поведения и о принимаемых при этом решениях, даже если вам не удастся решить саму задачу. Думайте вслух, когда будете работать, высказывайте все мысли, которые придут вам в голову. Потратьте на это не менее 5 минут, даже если вам покажется, что вы не можете подступиться к задаче. Помните: главное в этом анализе — выяснить, к какого рода умственным операциям прибегают люди в подобных случаях. Решите вы данную задачу или нет — по существу, не имеет значения.
DONALD D = 5
Данная задача относится к классу криптоарифметических задач. В приведенном выражении использовано всего десять букв, каждая из которых соответствует определенной цифре. Задача состоит в том, чтобы найти для каждой буквы соответствующую ей цифру, так чтобы получившиеся цифры удовлетворяли сформулированному арифметическому равенству.
Пожалуйста, произносите вслух все, что вы думаете, когда пытаетесь решить задачу. Если вам захочется записать что-либо, записывайте.
Первый шаг в изучении любого явления — наблюдать за поведением, которое с ним связано. Очевидная трудность исследования того, как человек решает задачи,— невозможность непосредственного наблюдения большей части происходящих событий. Человек выполняет свои мысленные операции молча, про себя. Один из способов преодоления этой трудности — заставить его обнаружить эти процессы, попросив его, например, рассказывать вслух, что он делает в процессе решения. В результате получается дословная запись его мыслительных процессов, или словесный отчет. Несмотря на трудности истолкования таких словесных отчетов, они, очевидно, представляют собой чрезвычайно полезную первичную информацию о процессах мышления, происходящих при решении задач.
Мы разберем небольшую часть словесного отчета одного испытуемого, пытавшегося решить задачу «Donald + Gerald». Дав пояснения к задаче, годные с приведенными выше, его попросили думать вслух в
Тема 18. Экспериментальные исследования мышления
процессе поиска решения. Испытуемый впервые пытался решить такого рода задачу. Полная запись его высказываний в течение 20 минут, затраченных на решение, составляет протокол объемом около 2200 слов (задача, ее анализ и приводимые ниже цитаты из протокола заимствованы из работы Ньюэла 1 ).
Протокол решения задачи «Donald + Gerald».
Каждая буква имеет одно и только одно числовое значение? (Это был вопрос к экспериментатору, который ответил: «Одно числовое значение».)
Имеется десять различных букв, и каждая из них имеет одно числовое значение.
Букв D две, и каждая из них соответствует 5; значит, Г есть нуль. Так что, я думаю, можно для начала вписать это в текст задачи. Я вписываю: 5, 5 и 0.
Посмотрим, есть ли у нас еще Г. Нет. Зато есть еще одно D. Значит, я могут поставить 5 с другого края.
Дальше, у нас есть два А и два L — каждая пара в одном разряде — и еще три R. Два L равны одному R. Разумеется, я перенес 1 во второй разряд, откуда следует, что R должно быть нечетным числом, поскольку сложение двух одинаковых чисел дает четное число, а 1 — число нечетное. Так что R может быть равно 1 или 3, но не 5, не 7 и не 9.
(Здесь наступила долгая пауза, и экспериментатор спросил: «О чем вы сейчас думаете?»)
Теперь G. Раз R — нечетное число, a D равно 5, то G должно быть четным.
Я смотрю на левый край примера, где складывается D с G. Ах, нет, возможно, сюда надо прибавить еще 1, если мне пришлось бы перенести 1 из предыдущего разряда, где складываются О и Е. Пожалуй, мне нужно на минуту отвлечься от этого.
Вероятно, лучше всего решать эту задачу, перебирая различные возможные решения. Но я не уверен, что это окажется самым легким путем.
Анализ. Итак, цитированный текст будет служить нам первичным материалом. Какие принципы из него можно извлечь? Первое впечатление от такого протокола — что испытуемый не подходит к задаче прямо и непосредственно. Он накапливает информацию и проверяет различные гипотезы, выясняя, к чему они приводят. Он часто заходит в тупик и,
1 См.: Newell A. Studies in problem solving: Subject 3 on the crypt-arithmetic task, DONALD plus GERALD equals ROBERT. Pittsburgh: Carnegie-Mellon Institute, 1967.
Линдсей П., Норман Д. Решение задач
отступая, пробует другой путь. Взгляните на протокол. Испытуемый начинает энергично и сразу обнаруживает, что Т равно нулю.
Букв D две, и каждая из них соответствует 5; значит, Т есть нуль. Так что, я думаю, можно для начала вписать это в текст задачи. Я вписываю: 5, 5 и 0.
После этого он выясняет, можно ли использовать где-нибудь в тексте задачи свое знание, что Т равно нулю, a D равно 5. Он ищет Т.
Посмотрим, есть ли у нас еще Т? Нет.
Эта попытка не удалась. Ну, а как с D?
Зато есть еще одно D. Значит, я могу поставить 5 с другой стороны.
Отметив это обстоятельство, испытуемый обнаруживает другое место в тексте задачи, которое кажется перспективным.
Дальше, у нас есть два А и два L — каждая пара в одном разряде — и еще три R. Два L равны одному R. Разумеется, я перенес 1 во второй разряд, откуда следует, что R должно быть нечетным числом.
Хотя испытуемый уже пришел к заключению, что R — нечетное число, он вновь возращается к этому вопросу, как бы проверяя свой вывод:
. поскольку сложение двух одинаковых чисел дает четное число, а 1 — число нечетное.
На этот раз он продолжает рассуждение несколько дальше и конкретно перечисляет возможные числа.
Так что R может быть равно 1 или 3, но не 5, не 7 и не 9.
После долгой паузы, испытуемый, однако, отказывается от этого пути по понятной причине: нет очевидного способа выбрать значение R из возможных вариантов. Он опять возвращается к идее о нечетности R. Дает ли это какую-либо информацию относительно G?
Теперь G. Раз R — нечетное число, a D равно 5, то G должно быть четным.
Этого краткого анализа отчета о первых пяти минутах эксперимента достаточно для того, чтобы обнаружить некоторые общие закономерности в поведении испытуемого при решении задачи. Ему известна конечная цель, которой он пытается достичь. Однако он начинает с того, что разбивает процесс достижения этой цели на некоторое число отдельных шагов. Затем он приступает к поочередной проверке ряда простых стратегий, каждая из которых, как он надеется, даст ему определенную
490 Тема 18. Экспериментальные исследования мышления
информацию. Одни стратегии дают результат, и количество накопленных данных увеличивается. Другие стратегии явно не работают; в таких случаях испытуемый от них отказывается и пробует иной способ.
Описание, подобное приведенному выше, применимо к широкому разнообразию теоретических и практических задач. Такие же принципы обнаруживаются при сенсомоторном решении практических задач. Однако в этом описании пока много неясного. На какой основе происходит разложение процесса достижения конечной цели на отдельные простые шаги? Откуда испытуемый знает, какого рода стратегии будут полезны для решения данной задачи? Как он выбирает, какую конкретную стратегию применить в данный момент? Откуда он знает, приведет ли применяемая им в данный момент стратегия к цели или заведет в тупик? Для того чтобы ответить на эти вопросы, необходима более совершенная процедура анализа протокола.
Словесными протоколами пользоваться неудобно. Для подробного исследования процесса решения задачи нужно иметь какой-то метод представления происходящих событий. Полезно строить визуальные изображения последовательности операций, совершаемых во время решения задачи. Одним из методов, пригодных для этой цели, является граф решения задачи, разработанный А.Ныоэлом 1 .
Состояния осведомленности. Мы отмечали, исследуя протокол, что испытуемый постепенно накапливает информацию о задаче, применяя определенные правила или стратегии. Он производит разного рода операции над этой информацией и над текстом задачи; в результате его знания возрастают. Вся информация о задаче, которой испытуемый располагает в данный момент, называется его состоянием осведомленности.
1 См.: Simon Н. Л., Newell A. Human problem solving // Englewood Cliffs. N. J.: Prentice Hall, 1971.
Линдсей П., Норман Д. Решение задач 491
Всякий раз, как он применяет некоторую операцию к некоторому новому факту, состояние осведомленности изменяется. Описание поведения человека при решении задачи должно, таким образом, отражать это последовательное продвижение от одного состояния осведомленности к другому. Будем изображать графически состояние осведомленности прямоугольником, а операцию, переводящую испытуемого из одного состояния осведомленности в другое,— в виде стрелки (рис. 1).
Теперь протокол можно представить в виде прямоугольников, соединенных стрелками; последние показывают путь, проходимый испытуемым через последовательные состояния осведомленности. В качестве иллюстрации возьмем снова протокол решения задачи «Donald + Gerald».
Несколько высказываний в начале словесного отчета отражают просто проверку испытуемым своего понимания условий задачи. Само рассуждение начинается лишь с фразы:
Букв D две, и каждая из них соответствует 5; значит, Т есть нуль.
Испытуемый, несомненно, перерабатывает информацию, содержащуюся в том разряде, где показано, что D + D = Т. Назовем эту операцию обработкой 1-го разряда. Эта операция переводит испытуемого из начального состояния осведомленности (в котором он знает, что D = 5) в новое состояние, в котором он знает, кроме того, что Т = 0. Известно ли испытуемому также, что необходимо сделать перенос в следующий, 2-й разряд? До этого места в тексте протокола об этом ничего не сказано. Забегая, однако, вперед, читаем: «Разумеется, я перенес 1». Таким образом, это испытуемому известно. К настоящему моменту наш граф решения задачи насчитывает два состояния осведомленности (рис. 2).
Следующие несколько фраз протокола по существу резюмируют сведения, известные испытуемому к данному моменту. Затем делается попытка найти другие разряды, содержащие Т или D, Первое применение операции взять новый разряд (с Т) безуспешно; второе дает положительный результат: находится другой разряд, содержащий D. Граф решения задачи получил некоторое приращение (рис. 3; на этом рисунке пря-
Тема 18. Экспериментальные исследования мышления
моугольник, которого не было на предыдущей схеме, обведен жирной линией).
Теперь испытуемый решает еще раз взять новый разряд, пробуя сначала 3-й разряд, а затем 2-й.
Дальше, у нас есть два А и два L — каждая пара в одном разряде — и еще три R.
Это приводит его к тому пункту рассуждения, в котором имеет смысл обработать 2-й разряд. В результате обработки он переходит из состояния 4 в состояние 5, где известно, что R — нечетное число (рис. 4).
Обратный ход. Теперь испытуемый возвращается к пройденному состоянию. Обратите внимание на последовательность действий. Сначала, в состоянии 5, он говорит:
Два L равны одному R. Разумеется, я перенес 1 во второй разряд, откуда следует, что R должно быть нечетным числом.
Но затем испытуемый решает конкретно выяснить возможные числовые значения буквы R; для этого он возвращается в состояние 4 и испытывает новый подход.
. поскольку сложение двух одинаковых чисел дает четное число, а 1 — число нечетное. Так что R может быть равно 1 или 3, но не 5, не 7 и не 9.
На графе этот обратный ход отображается таким образом, что стрелка к следующему, б-му состоянию идет из состояния 4 (рис. 5). Состояние 6 — это, собственно, то же состояние 4, только в более поздний момент времени. В состоянии 7 испытуемый вновь воспроизвел тот факт, что R нечетно, а в состоянии 8 он методически перечисляет все подходящие и неподходящие нечетные числа.
Заметьте, что, когда испытуемый находит возможные числовые значения для R, он действует методично и не исключает уже использованные значения. Так, он упоминает в явном виде и потом уж только отбрасывает возможность, что R = 5 (а не просто игнорирует эту возможность).
Последующая часть текста протокола дает пример того, какие трудности испытывает экспериментатор, «добывая» протокол. Испытуемый
Линдсей П., Норман Д. Решение задач
Тема 18. Экспериментальные исследования мышления
Линдсей П., Норман Д. Решение задач
молчит, так что экспериментатор вынужден вмешаться и просить его говорить. В результате мы не имеем явных свидетельств того, как использованы возможные числовые значения R. Вместо этого мы видим, что процесс решения снова идет вспять; на этот раз испытуемый обращается к 6-му разряду и, исходя из того, что R — число нечетное, a D равно 5, заключает, что G должно быть четным числом. Это приводит нас к состоянию 10.
Теперь G. Раз R — нечетное число, a D равно 5, то G должно быть четным.
Хотя этот вывод не верен, тем не менее в момент, представляемый состоянием 10, он отвечает действительному состоянию осведомленности испытуемого (рис. 6). В данном случае возможность того, что G не обязательно четно, приходит ему в голову довольно скоро.
Я смотрю на левый край примера, где складывается D с G. Ах, нет, возможно, сюда надо прибавить еще 1, если мне пришлось бы перенести 1 из предыдущего разряда, где складываются О и Е. Пожалуй, мне нужно на минуту отвлечься от этого.
Последняя фраза указывает, что испытуемый вновь хочет приступить к обработке б-го разряда и в результате оказывается в состоянии 12 (признает возможность переноса), а затем решает еще раз вернуться назад, отказавшись от полученной ранее численной оценки для G (четное число). На этом мы заканчиваем анализ фрагмента протокола. Соответствующий фрагмент графа решения показан на рис. 6.
На этом фрагменте мы показали метод выделения и графического представления отдельных шагов, из которых состоит решение задачи. На рис. 7 в упрощенном виде показано, как выглядит граф всего протокола решения задачи (испытуемый потратил на это решение 20 минут) 1 .
При анализе протокола мы обнаруживаем все те же правила. Испытуемый, по-видимому, имеет лишь небольшой набор стратегий, которые он использует многократно. Полный граф насчитывает свыше 200 переходов от одного состояния осведомленности к другому, однако для описания этих переходов оказалось достаточно всего четырех различных операций.
Граф решения — один из методов разложения процесса решения этой задачи на этапы, выделения в процессе его отдельных шагов. В нем
1 Пользование графом. Чтобы прочитать этот граф, необходимо начинать всегда о верхнего левого прямоугольника и идти по горизонтали вправо. Дойдя до конца линии, нужно вернуться назад до первой вертикальной линии и спуститься на один уровень (ярус), после чего вновь идти по горизонтали вправо. Продолжать дальше в том же порядке, избегая повторений, пока не будет пройден весь граф. Короче говоря, следует идти по графу насколько возможно вправо, затем назад до первой непройденной вертикали, по которой спуститься на один шаг; так поступать столько раз, сколько потребуется.
496 Тема 18. Экспериментальные исследования мышления
графически представлено чередование успехов и неудач, характерных для хода решения всякой задачи. Эта общая форма анализа и изображения поведения представляется применимой к широкому разнообразию проблемных ситуаций. Понятно, что конкретные правила, используемые человеком, зависят от характера решаемой задачи, однако общая структура его поведения в ходе решения задачи всегда одинакова. Человек разбивает задачу на множество более простых промежуточных задач, т.е. ставит перед собой промежуточные вопросы. В любой заданный момент достигнутый им успех можно охарактеризовать с помощью понятия состояния осведомленности. Оно выражает информацию, накопленную к этому моменту. Человек переходит от одного состояния осведомленности к другому через попытки применения одной из операций, выбираемых из имеющегося у него небольшого набора. В случае успеха он получает новую информацию, переходя тем самым в новое состояние осведомленности. Он движется ощупью, путем непрерывных проб и ошибок, проверяя пригодность различных операторов, возвращаясь назад, когда данная последовательность операций заводит в тупик, и начиная снова. Для описания его поведения мы ввели понятия: цель, состояние осведомленности и оператор. Посмотрим, как эти понятия приложимы к решению задачи в общем случае.
Стратегия решения задачи Поиск решений
В большинстве случаев решение задачи включает момент прямого поиска. Другими словами, человек сначала испытывает какой-то метод подхода к задаче, а затем смотрит, продвинулся ли он вперед в результате его применения. Если да, то он продолжает идти в том же направлении от достигнутого пункта. Этот процесс напоминает меандри-рование реки на пологом склоне. Вода просто начинает течь вниз по уклону. Конкретный путь потока определяется особенностями рельефа. Здесь важно то, что поиск от начала до конца осуществляется простыми, прямыми шагами.
Второй подход представлен обратным поиском. Здесь 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 чрезвычайно полезен в некоторых визуальных задачах, вроде нахождения по карте пути из одного пункта в другой.
Линдсей П., Норман Д. Решение задач
При обратном поиске продвижение к цели осуществляется небольшими шагами. Определяется некоторая промежуточная цель и делается попытка решить промежуточную задачу. Здесь вступает в действие одна, вероятно наиболее сильная, стратегия: так называемая стратегия сопоставления средств и целей. При этом сопоставлении цель (ближайшая промежуточная цель) сравнивается с наличным состоянием осведомленности. Проблема состоит в нахождении оператора — средства, уменьшающего разрыв между этими двумя вещами. Эта стратегия часто применяется при решении многих задач, иногда с поразительным успехом.
Нет сомнения, что одна из важнейших проблем для человека — это отыскание конкретных операторов, способных работать в данной ситуации. Разбиение общей задачи на промежуточные полезно на этапе постановки задачи. Сопоставление целей и средств полезно для оценки способности данного оператора продвинуть нас вперед в решении задачи. Но ни одна из этих тактик не сообщает нам, откуда, собственно, взять этот самый оператор.
Эвристика. Математик Пойа 1 считает, что для того, чтобы решить задачу,
мы, во-первых, должны понять задачу. Мы обязаны ясно понять, что требуется узнать и уяснить себе условия и исходные данные. Во-вторых, мы должны составить план, который бы привел нас к решению.
Вся трудность, однако, в том и состоит, чтобы придумать надлежащий план, придумать операторы, которые в самом деле приведут к решению. В учении о решении задач рассматриваются два типа планов (или операторов): алгоритмы и эвристические приемы. Они отличаются друг от друга наличием или отсутствием гарантии получения правильного результата. Алгоритм — это совокупность правил, которая, если ей следовать, автоматически порождает верное решение. Правила умножения представляют собой алгоритм; пользуясь ими надлежащим образом, мы всегда получим правильный ответ. Эвристические приемы больше напоминают эмпирические правила; это процедуры или описания, которыми относительно легко пользоваться и ценность которых оправдывается предшествующим опытом решения задач. Однако в отличие от алгоритмов эвристические приемы не гарантируют успеха. Для многих из числа наиболее сложных и наиболее интересных задач алгоритмы решения не
1 См.: Polya G. How to solve it // Princeton. N. J.: Princeton University Press, 1945.
Тема 18. Экспериментальные исследования мышления
найдены, а в некоторых случаях даже известно, что они не существуют. В таких случаях приходится прибегать к эвристическим приемам.
Весьма важный эвристический прием заключается в нахождении аналогий между данной задачей и задачами, решение которых известно. Часто при этом необходим некоторый навык, чтобы обнаружить скрытое сходство, и вместе с тем известная широта взглядов, чтобы пренебречь явными различиями. Решение по аналогии представляет большую ценность, даже если аналогия оказывается весьма отдаленной. Существует, разумеется, опасность увидеть сходство там, где его вовсе нет, что приводит к большой потере времени и сил, прежде чем человек обнаружит ошибку и предпримет новую попытку.
Эвристика вступает в действие во всякой сложной ситуации, связанной с решением задач. Фактически большинство исследований, посвященных мышлению и решению задач, в значительной мере сводится к изучению типов эвристических приемов, применяемых человеком. Роль эвристической стратегии легче понять на конкретном примере.
Игра в шахматы. Учебники шахматной игры не содержат рецептов, гарантирующих выигрыш. Скорее они содержат эвристические правила.
Старайтесь контролировать четыре центральных поля. Обеспечивайте безопасность короля.
В сущности шахматные игроки отличаются друг от друга, по-видимому, именно силой и эффективностью эвристических схем, применяемых ими в игре 1 .
Шахматист, естественно, не перебирает все возможные комбинации для того, чтобы принять решение. Он анализирует лишь небольшую долю ходов, возможных в данной позиции; скорее всего он ограничивается рассмотрением тех ходов, которые обещают привести к важным результатам. Откуда же он знает, какие из миллионов возможных ходов следует обдумать в деталях?
В исследованиях, написанных специалистами по шахматной игре, носящими звание международных гроссмейстеров, утверждается, что выдающиеся шахматисты пользуются для оценки и выбора ходов некоторым количеством эвристических правил. Правила упорядочены по их важности, и этот порядок используется для выбора наилучшего хода из числа тех, которые обещают хорошие результаты. Приводимый ниже перечень подобных эвристических правил даст нам некоторое представление о том, чем руководствуются шахматисты при выборе надлежащих операторов.
1 См.: Simon HA„ Simon PA. Trial and error search involving difficult problems: Evidence from the game of chess // Behavioral Science. 1962. 7. P. 425-429.
Линдсей П., Норман А. Решение задач
• Отдавай наивысший приоритет двойному шаху (ход, которым осуществляется одновременное нападение на короля двумя фигурами) и вскрытому шаху (ход, при котором нападение на короля осуществляют путем увода другой своей фигуры с линии атаки).
• При прочих равных условиях объявляй шах самой сильной фигурой (сила фигуры определяется разнообразием ходов, разрешенных ей правилами игры).
• Отдавай предпочтение ходам, на которые противник имеет возможность ответить минимальным количеством ходов.
• Отдавай предпочтение шаху, осуществляемому такой фигурой, которая до того не принадлежала к числу активно действующих.
• Отдавай предпочтение шаху, который заставляет короля противника удаляться от своей базы.
Недостатки метода протоколов
Начав с записи мыслей вслух человека, решающего задачу, мы смогли выяснить кое-что о характере связанных с этим процессов мышления. Более того, сам метод протоколов вовсе не обязательно ограничен ситуациями чистого решения задач. Когда в клинике психолог пытается исследовать состояние психики пациента, он применяет несколько менее формальный анализ словесного отчета последнего, однако ход рассуждений совершенно тот же. Клиницист стремится выяснить сущность внутренних операций в структуре памяти, прослеживая избираемые субъектом пути, отраженные в его словесных высказываниях.
Слишком сильно полагаться на протокол небезопасно.
Хотя испытуемый, работая над задачей, отражает в своем словесном описании различные стратегии и операции, через которые он проходит на пути к решению, он тем не менее не точно и не полностью отражает все те внутренние процессы, которые в нем происходят. То, что мы наблюдаем, является, таким образом, лишь частичным описанием этих внутренних процессов.
Следовательно, мы должны сделать вывод, что только часть умственной деятельности испытуемого доступна внешнему наблюдению. Запись будет более полной, если поощрять испытуемого к подробному освещению хода своих мыслей и если вести протокол в процессе эксперимента. Так или иначе, невзирая на свои недостатки, анализ протоколов служит очень действенным методом реконструкции событий, происходящих в сознании человека при решении задач, и изучения стратегий мышления, используемых в этой трудной работе.
Тема 18. Экспериментальные исследования мышления
Линдсей П., Норман Д. Решение задач
Состояния внутренние и отраженные в протоколе
В качестве иллюстрации к проблеме рассмотрим, чем отличаются друг от друга три различных «пространства» задачи: внутреннее, отраженное в протоколе и внешнее. Пусть испытуемый решает задачу про себя в соответствии с некоторыми общими стратегиями и посредством операций, которые, будем надеяться, сходны со стратегиями и операциями, представленными в графе решения задачи. Это решение представлено во внутреннем пространстве, прямое наблюдение которого для нас невозможно. Словесные высказывания, делаемые испытуемым в ходе решения задачи, — протокол — это запись в протокольном пространстве. И кроме того, продвигаясь к решению, испытуемый записывает те или иные выражения и выполняет некоторые действия, порождая тем самым внешнее пространство.
Посмотрим, как можно соотнести эти три пространства друг с другом. Внутреннее пространство можно представить схематически в виде графа решения задачи. На рис. 8 показан пример внутреннего пространства, в котором представлено 22 состояния. Но испытуемый может объявить в своем протоколе лишь некоторые из этих внутренних состояний — они доказаны заштрихованными прямоугольниками. В данном случае в протоколе представлено 13 из 22 состояний внутреннего пространства. Граф решения задачи может быть, например, таким, как на рис. 9.
Понятно, что произошло. В протокольном пространстве дело обстоит так, как если бы от состояния 1 испытуемый перешел непосредственно к состояниям 5 и 6. Промежуточные состояния 3 и 4, а также тупиковая линия к состоянию 3 выпали совершенно. И вдобавок состояние 10 и состояние 13 следуют за состоянием 7. Часто при анализе протокола может быть обнаружена нехватка каких-то звеньев. В нашем примере протокол содержит противоречие: состояния 10 и 13 не таковы, чтобы одно из них могло вытекать из другого; с другой стороны, ни одно из них не может следовать непосредственно за состоянием 7. Можно ввести некоторые гипотетические состояния; назовем их состояниями А и Б. Мы знаем, что они необходимы, однако поскольку они не отражены в протоколе, их существование, строго говоря, лишь предположительно. Подобным же образом пропадает состояние 18, поскольку его невозможно отличить от состояния 20.
Окончательный граф, реконструированный на основании протокола, действительно имеет много общего с графом внутренних состояний, однако он определенно не является полным отображением процессов,
Тема 18. Экспериментальные исследования мышления
происходивших в ходе решения задачи (рис. 10). Соотношение между внутренними и протокольными состояниями можно представить себе, например, таким образом, что внутренние процессы отражаются в протоколе только от случая к случаю. Проходя через последовательность внутренних состояний, испытуемый порождает на уровне поведения сокращенную версию внутренних процессов мышления.
Линдсей П., Норман Д. Решение задач
Особенности рассмотренных выше стратегий решения задачи коренятся в общем характере процессов, протекающих в мозгу человека, и в их организации. Более того, эти общие организационные принципы, несомненно, применимы к любым системам, которые хранят, отыскивают и используют информацию, будь то системы электронные или биологические. Всякая система, взаимодействующая с непрерывно изменяющимся внешним миром, обязана хранить и перерабатывать информацию. Отсюда и проистекают фундаментальные проблемы, общие для всех таких систем.
Ввиду этой общности при всякой попытке найти принципы устройства человеческого мозга целесообразно рассмотреть принципы организации самых разнообразных информационных систем. Подчеркиваем: речь идет именно о принципах; детали выполнения различных функций и механизмы их осуществления нас здесь не интересуют. Если мы умеем определить, что данная система использует эвристический прием сопоставления целей и средств, то не имеет значения, построена ли эта система из нейронов, интегральных схем или из рычагов и шестеренок, — эвристика во всех случаях одна.
3. Использование поведенческих и физиологических реакций для изучения мыслительного процесса. Понятие невербализованного операционального смысла. Эмоциональная регуляция мыслительной деятельности
[ИССЛЕДОВАНИЯ МЫСЛИТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА ОБЪЕКТИВНЫМИ МЕТОДАМИ] 1Невербализованные исследовательские акты
Принципиальное значение для понимания психологической природы мышления, описываемого такими терминами, как «процесс», «поиск», «ориентировка», имеет изучение экстериоризированных компонентов, к которым относится глазодвигательная активность человека, актуально решающего задачу, условия которой представлены наглядно. Это значение заключается в том, что в отличие от опытов с наводящими задачами или опытов, выявляющих эффект установки, мы сталкиваемся здесь как бы с «микроанализом» неосознаваемых форм ориентировочно-исследовательской деятельности субъекта. Этот подход представлен исследованиями В.П.Зинченко 2 , В.Н.Пушкина 3 , Д.Н.Завалишиной 4 , А.Л.Яр-буса 8 , А. де Гроота 6 и других исследователей. Мы остановимся более подробно на исследованиях, проведенных нами совместно с Э.Д.Телегиной 7 ,
1 Тихомиров O.K. Психология мышления. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1984. С. 41-52,
89-101.
2 См.: Зинченко В.П., Мунипов В.Л., Гордон В.М. Исследование визуального мышле
ния // Вопросы психологии. 1973. Ns 2.
3 См.: Пушкин В.Н. Эвристика — наука о творческом мышлении. М., 1970.
4 См.: Завалишина Д.Н. Интуиция и формирование обобщенного способа решения задач // Вопросы психологии. 1979. № 2.
5 См.: Ярбус А.Л. Роль движений глаз в процессе зрения. М., 1985.
6 См.: De Groot A., Jongm.an W. Heuristics in perceptual processes // Froc. XVIII Int.
Congress of Psychology. M., 1966.
7 См.: Телегина Э.Д. Психологический анализ эвристик человека: Автореф. дис.
канд. психол. наук. М., 1967.
Тихомиров O.K. [Исследования мыслительного процесса. ] 505
которые были специально направлены на изучение функций движений глаз именно в мыслительной деятельности человека.
Изучалась мыслительная деятельность шахматистов. Движения глаз регистрировались с помощью киносъемки. Фактический материал, полученный в результате первичной обработки, состоял из данных о фиксации различных элементов ситуации, длительности этих фиксаций и последовательности таких фиксаций (траектория движения глаз). На основании подробного описания траектории движения глаза по доске проводился последующий анализ зрительного поиска. Единицей анализа зрительного поиска являлся каждый кадр пленки, т.е. изменения деятельности в каждые 0,04 с. Всего было проанализировано около 53 тыс. кадров. Исследовательская деятельность испытуемого, выраженная в поисковых движениях глаз от начального момента до окончательного решения задачи, анализировалась по следующим параметрам: длительность отдельных фиксаций (индивидуальное и среднее время фиксации), траектории движений глаз (характер и тип движений с одного элемента на другой); установление взаимодействия между элементами, образующими определенные системы; частота исследования элементов, составляющих эти системы, видоизменение этих систем посредством включения одних элементов и исключения других. Учитывались также обобщенные, суммарные показатели работы глаза в каждой конкретной ситуации: частота и длительность фиксации каждого элемента ситуации. Полученные результаты сравнивались со словесным отчетом испытуемых о выборе ими хода в каждой позиции. Сами позиции анализировались при консультации с опытными шахматистами.
Испытуемым, шахматистам различной квалификации, давалась следующая инструкция: «В данной позиции необходимо сделать наилучший ход за белых (или за черных), назовите этот ход». Само перемещение фигуры в экспериментах, т.е. выполнение практического действия, осуществлялось экспериментатором, но по указанию испытуемого. Ввиду специальной направленности исследования на механизмы собственно интеллектуальной деятельности основные опыты были специально организованы так, чтобы необходимость первичного (преимущественно перцептивного) ознакомления испытуемого с ситуацией (позицией) перед ним не возникала. Эта методическая задача решалась путем анализа деятельности по решению задач применительно к позициям из играемых испытуемыми во время опыта партий (снимались как бы фрагменты объективированной в движениях глаз непрерывно развертывающейся борьбы). В этих позициях единственно новым был последний ход противника (который специально не назывался вслух), расположение же всех остальных фигур испытуемые могли продиктовать, не глядя на доску. Таким образом, необходимость перцептивной ориентировки сводилась к минимуму.
Для выявления функций движений глаз в нашем исследовании проводилось тщательное сопоставление траектории движений глаз с особенно-
Тема 18. Экспериментальные исследования мышления
стями конкретной ситуации, в которой эти движения осуществлялись. Оказалось, что наиболее типичным случаем является «проигрывание» испытуемым определенных ходов в данной ситуации. Такое «проигрывание» в простейшем случае осуществляется так; фиксируется поле, где стоит фигура в исходной ситуации, а затем фиксируется свободное поле, на которое в соответствии с правилами игры может пойти данная фигура. Таким образом, в движениях глаза объективируется некоторое действие с элементом ситуации. Это не есть практическое действие (не этот ход потом будет назван в качестве решения), это не есть в то же самое время чисто внутреннее («умственное») действие — это есть исследовательское действие, имеющее внешне выраженную форму. Термин «действие» в данном контексте используется в широком значении — как единица ориентировочно-исследовательской деятельности. Если учитывать различие между операцией и действием в узком смысле (по А.Н.Леонтьеву), то можно сказать, что «проигрывания» движений фигур могут быть как операциями, так и действиями. Когда говорят об «умственных действиях», то также не проводят различия между действием и операцией.
Исследовательские действия, носящие характер конкретного хода фигурой, иногда имеют другую форму: с поля, куда можно поставить фигуру, к самой фигуре («обратные проигрывания»). Если исследовательские действия первого типа относятся прежде всего к фигурам, то действия второго типа — к свободным полям шахматной доски. Исследовательские действия осуществляются не только по отношению к наличной ситуации, но по отношению к возможной в будущем ситуации (т.е. после некоторого преобразования наличной ситуации). Проигрывание испытуемым возможных в определенной ситуации ходов выявляет имеющие место функциональные взаимоотношения между элементами ситуации (защита, нападение и др.). Если нападение есть действие, непосредственно подготавливающее последующее действие взятия, то защита есть как бы потенциальное действие: если противник возьмет фигуру (защищенную), берущая фигура, в свою очередь, может быть взята. Именно эти исследовательские действия «проигрывания» определенных возможностей фигур, установления функциональных взаимоотношений между элементами и занимают основное место в деятельности испытуемых.
Принципиальный вопрос, который здесь возникает, касается природы описанных исследовательских действий человека. Эти исследовательские действия направлены не на отражение формы, цвета, положения элементов, а на установление взаимодействий между элементами ситуации задачи (фигурами и пустыми полями доски). В ходе установления таких взаимодействий выявляются признаки элементов, недоступные непосредственному чувственному отражению (функцию нельзя «воспринимать», как нельзя воспринимать «твердость»). Следовательно, мы имеем дело с внешними исследовательскими действиями неперцептивной природы (описанные действия нельзя охарактеризовать по функци-
Тихомиров О.К. [Исследования мыслительного процесса. ]
ям, обычно выделяемым в контексте исследований восприятия — метрическая, уподобительная, контрольная функция движений глаз). Следовательно, регистрируются действия, с помощью которых происходит опосредованное отражение свойств элементов ситуации. Это дает все основания рассматривать такие действия как компоненты собственно мыслительной деятельности (процесса, ориентировки) испытуемого, решающего определенную задачу.
Описанные исследовательские действия, которые для краткости были обозначены как «движения проигрывания», являются хотя и преобладающей, но не единственной формой глазодвигательной активности испытуемых. Иногда в течение некоторого времени совершается движение взора с фигуры на фигуру, но не по функциональным свойствам фигур и не последовательно по их местоположению, а избирательно. В район такой активности попадают как свои, так и фигуры противника; все фигуры уже являлись объектами предшествующей исследовательской деятельности и относились к ходу, который испытуемый собирался сделать; как правило, такие движения связаны с операционным укрупнением единиц деятельности. Эти движения были названы «объединяющими».
Кроме описанных форм глазодвигательной активности можно было наблюдать последовательный перевод взгляда с одного элемента на другой, каждый из которых в результате предшествующей деятельности уже приобрел в ней определенную роль (это могут быть или элементы, сходные между собой по их функциональным возможностям, или, напротив, «конкурирующие» между собой). Эти движения всегда связаны с длительными фиксациями, встречаются исключительно на конечных стадиях поиска окончательного решения задачи и характеризуют процесс выбора окончательного решения из уже отобранных возможностей. Наконец, еще одна форма глазодвигательной активности — общепереместительные движения и движения, вызванные различными случайными факторами. От этих движений мы отвлекались.
В методическом плане принципиальное значение имеет вопрос о сравнительной информативности глазодвигательной активности и словесного отчета испытуемого, обычно применяющегося в экспериментах по изучению процессов решения задач. Как показал специальный анализ, в словесном отчете отражаются лишь те ходы и варианты, по отношению к которым в зрительном поиске фиксируется значительная работа. Вместе с тем в зрительном поиске объективировано исследование испытуемым некоторых ходов, которые совсем не отражены в словесном отчете. Обычно это «плохие» в данной ситуации ходы, приводящие к резкому ухудшению ситуации, некоторые варианты с небольшим количеством ходов и т.д. Таким образом, глазодвигательная активность более информативна, чем словесный отчет (и, как мы увидим ниже, рассуждение вслух), поэтому ее изучение и позволяет проникнуть в некоторые механизмы актуальной мыслительной деятельности.
508 Тема 18. Экспериментальные исследования мышления
Все виды исследовательской активности: проигрывание определенных возможностей фигур на разную глубину, выявление взаимодействий между элементами наличной и возможной в будущем ситуации, объединение элементов в комплексы или системы, сопоставление различных элементов по выявленным характеристикам — совершаются на разных этапах деятельности. Это исследовательское поведение зависит от стоящей перед испытуемым задачи, отражает природу этой задачи и выполняет функцию нахождения решения данной задачи. Анализ этого исследовательского поведения и есть собственно анализ мыслительной деятельности по решению задачи на неосознаваемом уровне.
Анализ полученных материалов показал, что основная форма исследовательской активности, выраженной в движениях глаза (рис. 1) — установление функциональных взаимодействий между элементами — имеет сложную и разнообразную структуру. Устанавливаемые взаимодействия могут выступать либо как средство первичного анализа ситуации, либо как средство фиксации результатов исследовательской работы. Первые встречаются на начальных стадиях мыслительного процесса, характеризуются отсутствием последовательности, планомерности, повторяемостью уже проигранных взаимодействий. Характеристики элементов, выявленные в результате таких исследовательских действий, направляют последующую деятельность по определенному пути (поиск иных свойств и функциональных возможностей элемента, поиск функциональных свойств других элементов, препятствующих реализации возможностей первого и т.д.). После выявления определенных признаков конкретного элемента испытуемый в дальнейшем действует с ним как с уже обладающим данным признаком. Второй тип взаимодействий встречается, как правило, на конечных стадиях поиска, характеризуется планомерностью, последовательностью функционально соподчиненных операций, носит характер систематизации ранее осуществленных действий, это как бы контрольные действия.
Тихомиров O.K. [Исследования мыслительного процесса. ] 509
Не менее важным является следующее различие между исследовательскими действиями — прямые проигрывания и проигрывания, подготовленные опосредствующими взаимодействиями. Первые осуществляются сразу, без предварительной работы испытуемого с этими элементами. Второй вид проигрываний, носящий гораздо более сложный характер, состоит в том, что прямое проигрывание, реализующее определенные функциональные взаимодействия элементов, выступает как последующая ступень поискового процесса. Таким образом, даже этот беглый анализ позволяет нам сделать важный вывод о неоднородности психологических механизмов неосознаваемого уровня реализации мыслительной деятельности.
Проведенные опыты показали, что в период, предшествующий окончательному решению задачи (выбор хода), с помощью глаза проде-лывается огромная исследовательская работа. Суммарным, обобщенным показателем этой работы является общая зона ориентировки в данной конкретной ситуации. К зоне ориентировки относятся все элементы условий задачи, фиксировавшиеся глазом на протяжении всего процесса поиска решения. Количество таких элементов и выражает объем зоны. Отдельные элементы характеризуются числом фиксаций и суммарной длительностью фиксаций, что дает известное представление о структуре зоны ориентировки.
Один из основных фактов, полученных в исследовании, заключается в том, что объем зоны ориентировки всегда меньше общего числа элементов ситуации и является переменным, он меняется при переходе от одной ситуации к другой. В связи с тем что некоторые психологи считают полноценным лишь действие с полной ориентировочной основой, необходимо подчеркнуть, что такой уровень сложности задач, как шахматные, исключает возможность «полной» ориентировки, делает ее практически неосуществимой. Важной задачей психологического исследования мышления является анализ факторов, от которых зависит объем зоны ориентировки, механизмов регуляции поисковой деятельности, предшествующей решению задачи.
Общая структура зоны ориентировки позволяет составить некоторое представление об отношении между объективными характеристиками условий задачи и тем, как именно эти условия выступают для субъекта, т. е. о психическом отражении условий на неосознаваемом уровне. Например, степень функциональной загруженности элемента можно сопоставить с частотой его фиксации. По данным анализа записей движений глаз некоторые элементы условий, выполняющие одновременно несколько функций, фиксируются до 32 раз. В данном случае можно говорить об известной адекватности интенсивности исследовательской деятельности объективным свойст-вам элементов. Такая же адекватность имеет место в тех случаях, когда в зону ориентировки вообще не попадают элементы, не принимающие сколько-нибудь активного участия во
Тема 18. Экспериментальные исследования мышления
взаимодействии фигур. Напротив, в других ситуациях можно констатировать непопадание в зону ориентировки объективно «сильных» преобразований ситуации (ходов). Таким образом, по объективным показателям можно выяснить, какое место в реальной деятельности испытуемого занимал тот или иной элемент ситуации, соотнести с его объективным значением в определенной ситуации и на основании этого судить, насколько полно и адекватно «извлекаются» из условий задачи те или иные ее характеристики, сопоставляясь с требованиями задачи, судить о фактических основаниях, фактической «ориентировочной основе», которые предваряют последующее практическое действие.
Как уже отмечалось, объем зоны ориентировки является переменным. Максимальная величина, регистрировавшаяся в опытах, составляла 60 элементов (из 64), минимальная — 4 элемента. Таким образом, при разном объеме и структуре зоны ориентировки ситуация по-разному выступает для испытуемых. Сами эти показатели являются объективным индикатором того, как именно ситуация выступает для испытуемого.
Важным направлением изучения невербализованных компонентов мыслительной деятельности человека является анализ изменений объема и структуры зоны ориентировки (а в конечном счете невербализован-ного отражения условий задачи субъектом), анализ факторов, от которых зависит изменчивость этих показателей. Исследования показали, что при решении игровых задач в той или иной конкретной ситуации всегда выделяется специальный этап изучения возможностей противника; было установлено, что в начале поисковой деятельности часто осуществляется преимущественное рассматривание действий «за противника» и почти полностью отсутствует рассматривание действий «за себя». По мере продолжения поискового процесса соотношение это меняется.
Рассмотрение функциональных возможностей противника, явно предшествующее последующей деятельности по исследованию собственных возможностей, определяет в значительной мере те элементы ситуации, с которыми впоследствии имеет дело испытуемый. Можно думать, что это есть этап формирования гипотез (не обязательно вербализуемых!) о вероятных действиях противника. Гипотезы эти являются неравноценными по своему значению. Одни из них рассматриваются как более вероятные, а другие — как менее вероятные. Оказалось, что объективным индикатором такой характеристики гипотез является частота проигрывания в зрительном плане предусматриваемых испытуемым изменений ситуации (например, иногда максимальное число проигрываний связано с действием противника, представляющим наибольшую опасность), эти проигрывания, в свою очередь, связаны почти со всей последующей деятельностью по решению задачи и с теми элементами, которые явились ее объектами.
Как показали исследования, формулирующиеся гипотезы о предстоящих изменениях ситуации составляют важнейший механизм, функци-
Тихомиров О.К. [Исследования мыслительного процесса…]
онирование которого осуществляет регуляцию степени развернутости поискового процесса в целом: при совпадении очередного изменения ситуации с гипотезой об этом изменении поиск сильно сокращается, а при несовпадении (т.е. субъективной новизне) сильно развертывается. Следовательно, сличение фактического изменения ситуации с ожидаемым выступает как конкретный психологический механизм регуляции объема зоны ориентировки, а тем самым и содержания психического отражения на неосознаваемом уровне (оценки вероятности тех или иных изменений ситуации для испытуемого можно получить из словесного отчета). Специальный анализ случаев сокращенного протекания исследовательской деятельности и, как результат, малого объема зоны ориентировки показал, что важным фактором сокращения этого объема является перенос результатов исследовательской деятельности из одной ситуации в другую, в основе этого переноса лежат невербализованные обобщения. Фактически нужно не просто различать исследовательскую и исполнительскую (практическую) деятельность, но сложную иерархию, соподчинение и преемственность исследовательских действий разного типа.
Перенос результатов исследовательской деятельности (т.е. невербальных обобщений) из одной ситуации в другую может вести к тому, что при выборе конкретного действия в конкретной ситуации испытуемыми вообще не устанавливаются относящиеся к выбранному ходу взаимодействия между элементами этой ситуации и данные элементы вообще оказываются за пределами зоны ориентировки. Следствием срабатывания того же механизма являются факты сокращенного протекания поиска: замена проигрывания некоторых взаимодействий элементов ситуации фиксациями лишь некоторых из этих элементов (анализ предшествующей исследовательской деятельности обнаруживает проигрывание этих взаимодействий в полном виде); факты редукции некоторых ходов в вариантах; факты оперирования в конкретной ситуации уже готовой системой элементов (в предшествующей деятельности удается проследить создание этой системы). Все это и приводит к редукции поисковой деятельности в конкретной ситуации, обеспечивая в конечном счете сокращение зоны ориентировки.
Объективное изучение ориентировочно-исследовательской деятельности в ходе решения задачи показало несовпадение «масштабов» деления собственно практических действий в ситуации и исследовательских действий. Нормативные правила накладывают достаточно жесткие ограничения на практические действия человека: например, в каждой конкретной игровой ситуации можно осуществить только одно практическое действие (ход), следующее же практическое действие может и должно осуществляться после изменения ситуации противником (его хода), отсюда обязательность чередования: свой ход — ход противника — свой ход и т.д. в течение всей партии. Ситуация (позиция) считается «новой» после каждого единичного практического действия той или другой стороны,
Тема 18. Экспериментальные исследования мышления
так как позволяет делать новый ход одному из партнеров. Все эти ограничения не существуют для исследовательской деятельности человека: он может в данной конкретной ситуации осуществлять не одно, а несколько исследовательских действий, может выполнять действия, которые вообще по правилам игры в данной ситуации не могут быть практически осуществлены, а в лучшем случае только после определенных преобразований ситуации; испытуемый может подряд рассматривать несколько своих ходов, игнорируя возможные ответы противника, или, наоборот, рассматривать последовательные ходы фигурами противника, отвлекаясь от своих ходов; ситуация, позволяющая осуществить новое практическое действие, может быть полностью известной испытуемому, особенно если последнее фактическое изменение ситуации совпало с его ожиданиями (гипотезами). Широкий перенос результатов исследовательской деятельности из одной ситуации в другую приводит к тому, что формальное членение на ситуации начинает не совпадать с тем, как именно эти ситуации выступают для испытуемого. Основной факт заключается в том, что группы ситуаций начинают выступать для испытуемого как некоторое единое целое, а реально развертывающаяся исследовательская деятельность начинает относиться фактически сразу к этой группе ситуаций. Из этих фактов следуют такие выводы:
1) «ориентировочная основа» конкретного действия может строиться «впрок», некоторые практические действия оказываются «иредориен-тированными »;
2) мыслительная деятельность на неосознаваемом уровне не строится по схеме «дерева игры» — с обязательным чередованием ходов (свой ход — противник — свой ход — противник);
3) формируется неосознанное психическое отражение целых групп ситуаций;
4) необходимо ввести дифференциацию в понятие «новизна ситуации»: а) новая для физического (практического) действия и б) новая для собственно мыслительного действия.
Невербадизованные смыслы в мыслительной деятельности
Анализ последовательности фиксаций взглядом различных элементов ситуации позволил выявить некоторые существенные характеристики протекания поиска решения задачи. Одно из основных явлений, отчетливо выступившее в экспериментальном исследовании 1 , заключается в своеобразной тактике неоднократного переобследования одних и тех же
1 См.: Телегина Э.Д. Психологический анализ эвристик человека: Автореф. дис. канд. психол. наук. М., 1967.
Тихомиров О.К [Исследования мыслительного процесса. ] 513
элементов ситуации, осуществляемого путем включения одного и того же элемента в различные системы взаимодействия. Как показали опыты, один и тот же элемент условий задачи может за период в 1 мин 46 с переобследоваться около 20 раз, в ходе единичного обследования выявляется одна из функций этого элемента («нападение», «защита», «поддержка» и др.). У одного и того же элемента ситуации выявляются разные характеристики, в результате поисковых действий эти характеристики выявляются не в ходе непрерывной работы испытуемого только с этим элементом, а путем многократного чередования работы с данным элементом и с другими элементами. Даже уже выявленные характеристики повторяются неоднократно, как бы то отступая на второй план, то вновь доминируя, наконец, испытуемый никогда не выявляет всех объективно существующих характеристик элемента.
Таким образом, был получен следующий факт: в результате различных невербальных исследовательских действий один и тот же элемент ситуации выступает для испытуемого по-разному на разных этапах периода, предшествующего выбору одного практического действия. Эта особая форма психического отражения объекта, которая является результатом различных исследовательских действий субъекта и которая меняется по ходу решения одной и той же задачи, не есть перцептивный образ (можно принять, что тот ограничен отражением таких признаков, как цвет, форма, положение в системе пространственных координат, близость к другим элементам), не есть понятие (оно фиксирует устойчивые, внеситуативные признаки элемента — способы передвижения и воздействия, абсолютная ценность), не есть личностный смысл элемента для субъекта (его можно принять за постоянную при решении одной задачи в течение 1-2 мин, не обладающей для субъекта высокой значимостью), не есть объективное ситуационное значение элемента, так как из поля объективных значений поисковыми актами выделяются лишь некоторые (и меняющиеся) характеристики объекта. Описанную специфическую форму психического отражения мы назвали невербализованным операциональным смыслом. Следовательно, этим термином обозначено явление индивидуального психического отражения, не совпадающее полностью с объективным значением элемента, с фиксированным в общественном опыте его значением, отличное от личностного смысла объекта, обусловленного мотивацией деятельности, и от перцептивного образа. Невербализованный операциональный смысл — новая единица анализа бессознательного, отличающаяся как от «установок», так и от «побочных продуктов» действия.
Одна из важных характеристик процесса решения мыслительной задачи заключается в том, что происходит развитие смыслов определенных элементов ситуации. Это развитие происходит неравномерно: от тридцати переобследований до однократного. Смысл является результатом осуществления определенной группы поисковых операций, сами эти операции являются объективным индикатором смысла и его развития.
514 Тема 18. Экспериментальные исследования мышления
Как уже говорилось, смысл развивается путем включения одного и того же элемента в разные системы взаимодействия. В ходе исследовательской деятельности создаются определенные устойчивые системы взаимодействующих элементов, которые, в свою очередь, изменяются путем редукции одних элементов и включения других. Формирование систем не является пассивным объединением ряда элементов, но есть результат активных действий с этими элементами, — действий, посредством которых и выявляются функциональные свойства элементов. Анализ экспериментальных данных показал, что использование в деятельности каждого нового элемента происходит в основном через его включение в уже созданные системы, которые направляют поиск на включение элементов с определенными свойствами, сами эти элементы, в свою очередь, ведут к преобразованию ранее созданных систем. Результатом такого исследовательского процесса является постепенное, углубляющееся и меняющееся в ходе решения одной задачи отражение ситуации — ее не-вербализованный операциональный смысл для человека. Таким образом, наряду с невербализованным операциональным смыслом отдельных элементов существует операциональный смысл ситуации в целом. Естественно, что между ними возникают сложные отношения. Как правило, в процессе решения задачи испытуемый действует не с одной, а с несколькими системами элементов. Иногда переход от одной системы к другой выступает достаточно четко. Это также характеризует особенности операциональных смыслов ситуации.
Анализ динамики развертывания поиска в ситуациях, где он достаточно выражен, показал существование различных этапов поиска, предшествующего решению конкретной задачи. Объективным показателем такого различия является меняющееся число элементов, с которыми реально работает испытуемый на различных этапах решения задачи. Для обозначения этого факта было введено понятие частной, или промежуточной, зоны ориентировки (чтобы отличить ее от общей зоны ориентировки, которая характеризует обследование ситуации за весь период поиска решения задачи), под которой имеется в виду число элементов ситуации, обследовавшихся испытуемым на определенном промежуточном этапе поиска решения задачи (например, решение задачи, занявшее 2 мин, можно разбить на пятисекундные интервалы, в результате получим 24 промежуточные зоны). Выло показано, что объем этой зоны ориентировки в ходе решения одной задачи также неоднократно меняется (например, от 23 до 8 элементов).
Резкое уменьшение количества элементов, являющихся объектами мыслительной деятельности, сопровождается и качественным изменением характера устанавливаемых взаимодействий: они становятся более определенными, направленными и избирательными. В деятельности появляется определенное доминирующее взаимодействие элементов. При
Тихомиров О.К. [Исследования мыслительного процесса. ] 515
анализе поиска видны постоянные возвращения испытуемого к проигрыванию этого доминирующего взаимодействия, которое становится центром образуемых циклических систем элементов.
Анализ таких доминирующих взаимодействий показал, что они представл
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
Лучшие изречения: Сдача сессии и защита диплома — страшная бессонница, которая потом кажется страшным сном. 8796 — | 7156 — или читать все.
193.124.117.139 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.
Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно
источник