Что такое когнитивная психология

После первой мировой войны и до 60-х гг. бихевиоризм и психоанализ (или их ответвления) настолько доми­нировали в американской психологии, что когнитивные процессы были почти совсем преданы забвению. Не многие психологи интересовались тем, как приобре­тается знание. Восприятие — наиболее фундаменталь­ный когнитивный акт — изучалось главным образом небольшой группой исследователей следовавших «гештальтистской» традиции, а также некоторыми други­ми психологами, интересовавшимися проблемами изме­рения и физиологии сенсорных процессов. Ж. Пиаже и «го сотрудники изучали когнитивное развитие, однако их работы не получили широкого признания. Работы по вниманию отсутствовали. Исследования памяти ни­когда не прекращались полностью, однако они были сосредоточены в основном на анализе запоминания «бессмысленных слогов» в строго определенных лабо­раторных ситуациях, применительно к которым только и имели смысл получаемые результаты. Вследствие этого в глазах общества психология оказалась наукой, занимающейся главным образом сексуальными пробле­мами, приспособительным поведением и контролем за поведением.

В последние несколько лет ситуация коренным об­разом изменилась. Психические процессы снова оказа­лись в центре живого интереса. Возникла новая об­ласть, называемая когнитивной психологией. Она изу­чает восприятие, память, внимание, распознавание кон­фигураций, решение задач, психологические аспекты речи, когнитивное развитие и множество других про­блем, в течение полувека ожидавших своей очереди. Специальные журналы, некогда перегруженные статьями о поведении животных, заполнены сейчас от­четами о когнитивных экспериментах; то и дело возни­кают новые журналы: «Cognitive Psychology», «Cognition», «Memory and Cognition». Такой ход событий был обусловлен несколькими причинами, однако важнейшей из них было, видимо, появление электронно-вычислительных машин (ЭВМ). Дело не только в том, что ЭВМ облегчает проведение экспериментов и делает возможным тщательный ана­лиз получаемых результатов. Оказалось, что операции, выполняемые самой электронно-вычислительной маши­ной, в некоторых отношениях аналогичны когнитивным процессам. ЭВМ получает информацию, манипулирует символами, сохраняет в «памяти» элементы информа­ции и снова их извлекает, классифицирует информа­цию на входе, распознает конфигурации и т. д. Делает ли она все это именно так, как человек, представлялось менее важным по сравнению с тем, что она вообще способна это делать. Появление ЭВМ послужило дав­но уже необходимым подтверждением того, что когни­тивные процессы вполне реальны, что их можно иссле­довать и даже, может быть, понять. Вместе с ЭВМ по­явился также новый словарь и новый набор понятий,, относящихся к когнитивной деятельности; такие терми­ны, как информация, вход, переработка, кодирование и подпрограмма, стали обычным делом. Некоторые тео­ретики начали даже утверждать, что все психологиче­ские теории должны быть явным образом сформулиро­ваны в виде машинных программ. Другие не соглаша­лись с этим и продолжают не соглашаться, никто, од­нако, не сомневается в важности аналогий с компью­тером для современной психологии.

По мере развития концепции переработки информа­ции попытка прослеживания движения потока, инфор­мации в «системе» (т. е. в мозгу) стала первоочеред­ной целью в этой новой области. (Именно так сформу­лировал эту цель и я в книге «Когнитивная психоло­гия».) Быстрое развитие нескольких новых эксперимен­тальных методов, предложенных Бродбентом, Сперлингом. Стенбергом и другими, породило опьяняющее чувство прогресса. Эти методики были только началом; за ними последовал настоящий поток новых методов, большинство из которых основывалось на точной вре­менной регистрации стимулов и ответов и полностью исключало при этом необходимость интроспекции. Умножение этих остроумных и в научном отношении безупречных методов создавало впечатление, что ког­нитивная психология сумеет избежать все те ловушки, в которые попала старая психология, — многие и сей­час склонны так думать.

Этот оптимизм был, видимо, преждевременным. Изучение процессов переработки информации стано­вится все более распространенным и престижным, од­нако оно пока еще не связано с такой теорией челове­ческой природы, которая могла бы найти себе приме­нение за пределами лаборатории. И даже в лаборато­рии ее основные постулаты не выходят за рамки той компьютерной модели, которой она обязана своим су­ществованием. То, как люди действуют в реальном мире, как они взаимодействуют с ним, по-прежнему не принимается в расчет. Действительно, постулаты, ле­жащие в основе большинства современных работ, по­священных переработке информации, удивительно ма­ло отличаются от постулатов интроспективной психо­логии XIX в., несмотря на отказ от интроспекции как таковой.

Если когнитивная психология будет и впредь столь тесно связана с этой моделью, ей придется, видимо, столкнуться с трудностями. Недостаточная экологиче­ская валидность, безразличие к вопросам культуры, от­сутствие среди изучаемых феноменов главных характеристик восприятия и памяти, как они проявляются в повседневной жизни, способны превратить такую психологию в узкую и неинтересную область специальных исследований. Уже есть признаки того, что именно это происходит. Возникновение новых методик больше не вселяет надежд, а скорее действует угнетающе. В своей недавней работе Аллан Ньюэлл приводит ни много ни мало 59 экспериментальных процедур, ис­пользуемых в настоящее время. Он явно выражает сомнение в том, что еще одно «поколение» исследований того типа и разработка еще большего числа методов сделают нас сколько-нибудь мудрее. 57 процедур из списка Ньюэлла предполагают искусственные лабораторные ситуации; единственные методики, в которых есть какая-то-доля экологической валидности, связаны с игрой в шахматы и рассматриванием Луны.

Изменить эту тенденцию можно, как я думаю, толь­ко придав когнитивным исследованиям более «реали­стический» характер в нескольких смыслах этого сло­ва. Во-первых, представители когнитивной психологии должны приложить большие усилия для понимания по­знавательной активности в том виде, какой она имеет в обычной среде в контексте естественной целенаправ­ленной деятельности. Это означает не прекращение ла­бораторных экспериментов, а сосредоточение внимания на экологически более важных переменных, чем те, ко­торые оказываются легкодоступными для манипулиро­вания в эксперименте. Во-вторых, придется уделить больше внимания деталям того реального мира, в ко­тором обитают воспринимающие и мыслящие индиви­ды, а также тонкой структуре информации, предостав­ляемой им этим миром. Возможно, мы тратим слиш­ком много усилий на построение гипотетических моде­лей психики и слишком мало занимаемся анализом той среды, для обеспечения взаимодействия с которой она формировалась. В-третьих, психология должна как-то учитывать тонкие и сложные когнитивные навыки, ко­торые люди действительно способны приобретать, а также то обстоятельство, что эти навыки претерпевают систематические изменения. Удовлетворительная тео­рия когнитивной активности человека едва ли может быть результатом таких экспериментов, где неопытным испытуемым приходится выполнять новые и бессмыс­ленные задачи. Наконец, представители когнитивной психологии должны интересоваться тем, как связана их работа с более фундаментальными проблемами.

Цель данной книги состоит в том, чтобы показать, что такая задача вполне осуществима. Действительно, соответствующая работа уже ведется; существует мно­го плодотворных направлений исследований, на кото­рые она способна опереться. Генетические исследова­ния Пиаже и Бауэра, работы по восприятию Джеймса и Элеоноры Гибсонов, возобновившийся интерес к есте­ственным когнитивным картам, к семантическим тео­риям языка и к наблюдению за усвоением языка в обычных условиях — эти и многие другие исследования можно рассматривать как вклад в содержательную когнитивную психологию. На них, я и буду в основном опираться в дальнейшем. Там, где подобные исследо­вания пока отсутствуют, придется заполнять пробелы гипотезами и умозрительными рассуждениями. Даже если некоторые из моих теоретических построений ока­жутся ложными, они могут помочь другим предложить собственные более адекватные гипотезы.

Хотя моя цель — рассмотреть все аспекты познава­тельных процессов в контексте реальной жизнедеятель­ности, большинство последующих рассуждений будет иметь отношение только к восприятию. Отчасти это связано с тем, что восприятие представляет собой ос­новную когнитивную активность, порождающую все остальные виды. Однако еще важнее то, что в вос­приятии встречаются когнитивная активность и реаль­ность. Я не думаю, что большинство психологов пра­вильно понимают природу этой встречи. Доминирую­щая точка зрения состоит в превознесении восприни­мающего: утверждается, что он перерабатывает, транс­формирует, перекодирует, ассимилирует и вообще при­дает форму тому, что в противном случае было бы бес­смысленным хаосом. Этот подход не может быть пра­вильным; назначение восприятия, как и эволюции, не­сомненно, состоит в раскрытии того, что же действи­тельно представляет собой окружающая среда, и в приспособлении к ней.

Резко возражая против концепции переработки ин­формации, Джеймс Гибсон предложил такую теорию восприятия, в которой внутренние психические процессы вообще не играют никакой роли; воспринимающий непосредственно собирает информацию, предлагаемую ему окружающим миром. Концептуальная схема, раз­работанная Гибсоном в рамках данной теории, весьма конструктивна, и я буду широко опираться на нее. Тем не менее гибсоновская точка зрения на восприятие так­же представляется неадекватной, хотя бы потому, что в ней очень мало говорится о вкладе воспринимающего в перцептивный акт. В каждом воспринимающем орга­низме должны существовать определенного рода струк­туры, позволяющие ему замечать одни аспекты среды больше, чем другие, или вообще что-либо замечать.

Схема

Видимо, нет лучшего слова, чем бартлеттовская «схе­ма», для обозначения главной когнитивной структуры восприятия. (Бартлетт не был вполне доволен им, то же самое я могу сказать и о себе.) Поскольку этот термин уже ранее широко употреблялся во множестве значений, я попытаюсь как можно более четко опреде­лить, что я под ним понимаю. Схема — это та часть полного перцептивного цикла, которая является внут­ренней по отношению к воспринимающему, она моди­фицируется опытом и тем или иным образом специ­фична в отношении того, что воспринимается. Схема принимает информацию, как только последняя оказы­вается на сенсорных поверхностях, и изменяется под влиянием этой информации; схема направляет движе­ния и исследовательскую активность, благодаря которым открывается доступ к новой информации, вызы­вающей в свою очередь дальнейшие изменения схемы.

Объект

(наличная информация)

Модифицирует Выбирает

Схема направляет Исследование

Рис. Перцептивный цикл

С биологической точки зрения схема — часть нерв­ной системы. Это некоторое активное множество фи­зиологических структур и процессов; не отдельный центр в мозгу, а целая система, включающая рецепторы, афференты, центральные прогнозирующие элементы и эфференты. Внутри самого мозга должны существовать какие-то образования, активностью которых можно было бы объяснить организацию схемы и ее способность к модификации: объединения нейронов, функциональные иерархии, флуктуирующие электриче­ские потенциалы, а также другие, пока неведомые нам вещи. Мало вероятно, что столь сложная физиологичекая активность может быть описана в терминах одно направленного потока информации или единой времен ной последовательности операций. Она не просто на­чинается на периферии и через какое-то время дости­гает определенного центра; подобная активность дол­жна включать в себя много различных реципрокных и латеральных связей. Она не может также начинаться в какой-то определенный момент времени и завершаться в другой; непрерывное функционирование различных подсистем тем или иным образом накладывается друг на друга, порождая тем самым множество «хранилищ информации» самых разных видов. Важно, хотя и чрезвычайно трудно, понять, что представляют собой эти структуры с физиологической точки зрения. Сейчас однако, моя цель состоит лишь в том, чтобы по­нять их связь с перцептивным циклом, частью которо­го они являются. Восприятие предполагает реальный мир в той же мере, как и нервную систему.

Функции схем можно проиллюстрировать посред­ством нескольких аналогий. Если рассматривать схему как систему приема информации, то ее можно в ка­ком-то смысле уподобить тому, что на языке програм­мирования вычислительных машин называют форма­том. Форматы определяют, к какому виду должна быть приведена информация, чтобы можно было дать ей непротиворечивую интерпретацию. Дру­гая информация будет либо игнорироваться, либо ве­сти к бессмысленным результатам. Эта предваритель­ная спецификация, однако, не должна быть чрезмерно строгой. Как уже упоминалось, схема способна работать на различных уровнях обобщенности. Вы можете быть готовыми к тому, чтобы увидеть «что-то», или «кого-то», или своего шурина Джорджа, или улыбку на лице Джорджа, или даже циничную улыбку на лице Джорджа.

Схема эта не просто формат; она функционирует также в качестве плана того типа, о котором писали Миллер, Галантер и Прибрам в своей богатой плодо­творными идеями книге. Перцептивные схемы — это планы сбора информации об объектах и событиях, по­лучения новой информации для заполнения формата. Одной из их важнейших функций в случае зрения яв­ляется направление исследовательских движений голо­вы и глаз. Но схема определяет воспринимаемое даже тогда, когда явные движения отсутствуют (слушание — хороший тому пример), поскольку любая информация воспринимается только в том случае, если имеется раз­вивающийся формат, готовый к ее приему. Информа­ция, не соответствующая такому формату, остается не­использованной. Восприятие по самой своей природе избирательно.

Аналогия между схемами, форматами и планами не является полной. Настоящие форматы и планы пред­полагают резкое разграничение между формой и со­держанием, которого нет в случае схем. Информация, заполняющая формат в какой-то момент циклического процесса, становится частью формата в следующий мо­мент, определяя то, как будет приниматься дальнейшая информация. Схема не только план, но также и испол­нитель плана. Это структура действия, равно как и структура для действия.

Активность схемы не зависит от какого-либо внеш­него источника энергии. При наличии информации нужного вида схема примет ее и, может быть, вызовет действия, направленные на поиск новой информации. Но у организма имеется много схем, связанных друг с другом сложным образом. Экстенсивные схемы, как правило, содержат в себе менее широкие схемы. В та­ких случаях экстенсивные схемы часто определяют, или «мотивируют», активность содержащихся в них схем. Мотивы — это не чужеродные силы, вызывающие к жизни обычно пассивные системы; это просто более широкие схемы, принимающие информацию и направ­ляющие действия в более крупном масштабе. Следует отметить также, что активности, направляемые двумя схемами, могут вступить в конфликт друг с другом или даже оказаться совершенно несовместимыми. То, что происходит в таких случаях, называется избира­тельным вниманием.

Если прибегнуть к генетическим аналогиям, схема в любой данный момент времени напоминает скорее генотип, чем фенотип. Она делает возможным развитие по некоторым определенным направлениям, но кон­кретный характер такого развития определяется только взаимодействием со средой. Было бы ошибкой отож­дествлять схему с воспринимаемым, точно так же как ошибочно отождествлять ген с какой-то определенной частью взрослого организма. Можно сказать, что вос­приятие определяется схемами в том же смысле, в ка­ком наблюдаемые свойства организма определяются соответствующими генами; восприятие является ре­зультатом взаимодействия схемы и наличной информа­ции. В действительности восприятие и есть такое взаи­модействие.

Конструируя предвосхищающую схему, воспринимающий осуществляет некий акт, включающий как ин­формацию от среды, так и его собственные когнитивные
механизмы. Он сам изменяется в результате получения новой информации. Это изменение не сводится к созда­нию внутренней копии там, где раньше ничего не было;
речь идет об изменении перцептивной схемы, так что следующий акт потечет уже по другому руслу. Из-за таких изменений, а также из-за того, что мир откры­вает квалифицированному наблюдателю бесконечно богатую информационную фактуру, два перцептивных акта никогда не являются тождественными.

Обсуждая понятие схемы, нельзя обойти молчанием два важных понятия, имеющих с ним по крайней мере фамильное сходство. Первое предложено Марвином Минским и относится к области искусственного интел­лекта и робототехнике, другим мы обязаны социологу Эрвину Гоффману. Любопытно, что оба воспользовались одним и тем же словом рамка. Хотя на первый взгляд эти понятия имеют мало общего, оба
они отражают попытку подчеркнуть решающую роль контекста и значения в когнитивной активности... Мин­ский (в лаборатории которого главным образом были
выполнены эти работы) пришел тем не менее к выво­ду, что адекватное распознавание и описание ситуаций реальных сцен никогда не будут возможны на основе одних только полученных в данный момент входных сигналов. Он полагает, что для каждой новой ситуа­ции у ЭВМ должна быть готова рамка или иерархия рамок, предвосхищающих основные моменты того, что должно появиться. Если ЭВМ осматривает комнату, она должна ожидать, что найдет стены, двери, окна, мебель и т. д.; только таким образом можно интерпре­тировать наличную информацию, оказывающуюся в противном случае принципиально неоднозначной. Мин­ский считает, что в отсутствие информации такая си­стема будет осуществлять «априорное означивание», например постулировать существование стены с правой стороны, даже если она не получила каких-либо реле­вантных подтверждений...

Понятие сбора информации является центральным как в моих рассуждениях, так и в аргументации Гиб­бона... Воспринимающий также представляет собой физическую систему, находящуюся в контакте с оптиче­ским потоком. Состояние такой системы отчасти опре­деляется структурой этого потока; это означает, что системе передается информация. Когда это происходит, т. е. когда нервная система выделяет структуру света, мы говорим, что информация собрана воспринимаю­щим. Если сама информация — те аспекты оптической структуры, которые оказали воздействие на восприни­мающего, — специфицирует свойства реальных объ­ектов, имеет место восприятие этих свойств и объ­ектов.

Сбор информации требует соответствующей пер­цептивной системы — соответствующей в том смысле, что ее состояние может быть целесообразно изменено контактом со структурированным светом. Часто утвер­ждается, что эта система (называемая здесь схемой) должна перерабатывать доступную ей информацию. Этот термин может ввести в заблуждение. Информация как таковая не меняется, поскольку она уже содержа­лась в свете. Схема собирает информацию, меняется ею, использует ее.

Схемы формируются по мере накопления опыта. Сбор информации сначала происходит грубо и неэф­фективно, как и обеспечивающая непрерывность перцептивного цикла исследовательская активность. Только благодаря перцептивному научению мы приобре­таем способность к восприятию все более тонких аспектов окружения. Схемы, существующие в каждый; данный момент, являются продуктом индивидуального жизненного опыта, а также самого актуально развора­чивающегося цикла. Теории, которые не учитывают возможности развития, не могут всерьез считаться тео­риями когнитивных процессов человека.

Факт перцептивного научения предполагает, что в каждый момент времени, а1, состояние схемы каким-то образом связано с ее состоянием в предшествующий момент, А₀. Согласно определению передачи информа­ции можно было бы утверждать, что от А₀ к А1 была «передана» информация. Однако гораздо понятнее бу­дет, если мы скажем, что информация была «сохране­на», или «удержана». Таким образом, схемы позволяют нам не только воспринимать текущие события, но и удерживать информацию о событиях, имевших место в прошлом.

Понятие сохранения информации играет ключевую роль в большинстве современных теорий памяти. Ча­сто можно слышать утверждение, что функционирова­ние мозга напоминает, в сущности, работу большой библиотечной поисковой системы. С этой точки зрения следы, оставляемые событиями прошлой жизни инди­вида, накапливаются на библиотечных полках (в дол­говременной памяти) и время от времени извлекаются оттуда в целях сознательного просмотра. Если библио­текарь не может их обнаружить, то имеет место забы­вание. Каковы бы ни были достоинства такого подхо­да, я здесь имею в виду нечто иное. Индивида, распо­лагающего неактивной в данный момент схемой, нель­зя считать владельцем некой конкретной умственной; собственности. Он является всего лишь организмом, обладающим определенными потенциальными возмож­ностями. Неактивные схемы суть не объекты, а лишь аспекты структуры нервной системы. Хотя они и удер­живают информацию в специальном смысле слова, она собирается не таким образом, как это происходит в случае информации, содержащейся в свете. Факт со­хранения проявляется лишь в специфике предвосхи­щения, сопровождающего использование схемы (...)

В жизни человека нет такого периода, когда он был бы полностью лишен схем. Новорожденный, открывая глаза, видит мир, бесконечно богатый информацией: он должен быть хотя бы частично готовым к тому, чтобы начать перцептивный цикл и подготовиться к после­дующей информации.

В таком случае придется признать, что даже самые маленькие дети обладают некоторым врожденным перцептивным снаряжением — не только органами чувств, но и нейронными схемами для управления ими. В то же время нам не нужно признавать слишком мно­гого. Старая платоновская идея о том, что любое зна­чение является врожденным, представляется совершен­но неадекватной меняющимся условиям жизни челове­ка. Люди должны познавать свой мир; они не знают заранее, каким он будет, и они никогда не узнают о нем всего, как бы умны и проницательны они ни были. По моему мнению, младенцам известно, как найти путь и познакомиться с тем, что их окружает, а так­же то, как организовать полученную информацию та­ким образом, чтобы она помогла им получить ее еще больше. Даже эти их знания очень ограничены, однако для начала этого вполне достаточно.

Существует множество экспериментальных подтвер­ждений сказанному. Для младенцев характерно мно­го различных видов поведения по сбору информации; с самого начала они вовлечены в осуществление цикли­ческой перцептивной активности: смотрят в направле­нии звука, следят глазами за предметами и тянутся к вещам, которые видят{...)

Перцептивное развитие происходит не автоматиче­ски, под воздействием врожденных механизмов, незави­симо от среды. Цикл из предвосхищения и сбора ин­формации, связывающий воспринимающего с миром, может развиваться только по путям, предлагаемым миром(...)

В нормальном окружении большинство доступных восприятию объектов и событий обладает значением. Они предоставляют разнообразные возможности для действия: указывают на то, что уже случилось или еще должно случиться; естественно включаются в более широкий контекст и обладают индивидуальностью, вы­ходящей за рамки их элементарных физических свойств. Эти значения могут восприниматься и действи­тельно воспринимаются. Мы видим, что данное выра­жение лица представляет собой циничную усмешку, или что предмет на столе — ручка, или что вон там под надписью «Выход» есть дверь. Читая или слушая, мы воспринимаем значения слов и предложений, ход рас суждений и оттенки эмоций. Такое восприятие часто кажется прямым в том смысле, что мы осознаем значения, как бы не замечая физические детали, из которых они строятся. По крайней мере мы часто не можем описать эти детали (как определить циничную усмешку?) и быстро забываем их, даже если потенциально на них можно указать (начиналось ли предыдущее предложение словами «Такое восприятие...» или «Это восприятие...»?).

Если восприятие представляет собой циклическую активность такого рода, как показано на рис. 1, нет не­обходимости приписывать значение либо только среде либо только воспринимающему, а также удивляться тому, что значение осознается раньше (или в отсут­ствие) физических характеристик, от учета которых оно, очевидно, зависит. Для восприятия любого аспек­та объекта — будь то значение улыбки вашего шури­на Джорджа или относительная длина его бровей и рта — требуется время. Ваши схемы развиваются по-иному в каждом из этих случаев, и вы осуществляете различные исследовательские движения глаз для полу­чения соответствующей информации. В одном случае вы ищете и находите на лице дополнительные призна­ки улыбки, определенные движения, которые характе­ризуют динамику улыбки во времени, ищете и находи­те (в течение большего периода времени) какие-то по­ступки Джорджа, дополнительно подтверждающие на­личие у него соответствующего чувства. В другом слу­чае вы, возможно, будете искать информацию, уточ­няющую, например, действительно ли уголки его рта ближе подтягиваются к краю лица, чем брови. Увиди­те ли вы значение улыбки или только ее форму, зави­сит от того, в какой перцептивный цикл вы вовлечены, а не от какого-либо единичного мгновенного сигнала и его переработки в вашей голове. Логически ни один из рассмотренных видов восприятия (а таких видов в этом смысле существует бесконечное множество) не пред­шествует другому. Восприятие геометрических свойств не осуществляется на 'более низком уровне переработ­ки, чем восприятие значения; нет также оснований по­лагать, что оно возникает раньше в перцептивном раз­витии ребенка.