27 В частности, эта модель позволяет иметь дело с посылками, несущими слишком
сложное для теоретико-множественной и пропозициональной репрезентаций содержа
ние, например посылками, представляющими собой высказывания следующего вида:
«Всякий мужчина любит женщину, которая его любит» или «Некоторые родственники
каждого крестьянина и некоторые родственники каждого горожанина знают друг друга»
(Хинтикка, 1980). 219
справа от Анны», а «Анна — справа от Саши». Если рассматривать отношение «справа от...» в качестве абстрактного логического предиката, то вывод из данных посылок состоит в том, что «Маша находится справа от Саши» либо, согласно правилу обратимости этого отношения, «Саша — слева от Маши». Легко представить, однако, что вся компания сидит за круглым столом, и в этом случае, конечно, Саша будет находиться справа от Маши. Возможный пространственный контекст ситуации, таким образом, не может быть вынесен за скобки в процессах дедуктивного умозаключения.
Новым дополнением к теории, позволяющим организовать ее экспериментальную проверку, является предположение, что создание ментальных моделей осуществляется за счет ограниченных ресурсов рабочей памяти (см. 5.2.3). Это означает, что, когда задача требует построения нескольких альтернативных моделей, вывод замедляется и часто оказывается неверным. Относительно недавно Джонсон-Лэйрд (Johnson-Laird, 1999) сформулировал еще одно эвристическое правило, названное им правилом истинности. Согласно этому правилу, мы минимизируем нагрузку на рабочую память, сосредотачивая наши усилия на создании ментальных моделей того, что нам представляется безусловно правильным, а не того, что безусловно ошибочно или хотя бы гипотетично. Побочным результатом этой, в целом, довольно разумной стратегии также является возникновение характерных ошибок.
|
|
Рассмотрим в этой связи задачу угадывания игральной карты в определенном наборе. Пусть прежде всего известно общее условие, согласно которому верна только одна из следующих трех посылок:
«В наборе есть король, или туз·, либо то и другое»
«В наборе есть дама, или туз, либо то и другое»
«В наборе есть валет, или десятка, либо то и другое». Спрашивается, есть ли в наборе туз. Как показывают эксперименты, 99% испытуемых дают на этот вопрос положительный ответ, хотя ответ должен быть отрицательным. Очевидно, испытуемые легко строят ментальную модель первой посылки:
король —
— туз
король туз
Столь же легко строятся модели, отражающие содержание второй и третьей посылки. Судя по всему, высокая частотность элемента «туз» рассматривается как указание на его вероятное присутствие в наборе. При этом, однако, совершенно упускается из виду именно задача фальсификации, сформулированная в общем запретительном условии, согласно которому лишь одна и только одна посылка может быть истинной. В самом деле, если бы в наборе был туз, то истинными были бы как первая, так и вторая посылки, что противоречит этому общему условию.
|
|
По своим основаниям теория ментальных моделей довольно по-220 хожа на теорию глубинных семантических ролей — лингвистическую
модель понимания предложений, разработанную Чарльзом Филлмором (см. 7.3.2). В том и другом случае когнитивная активность описывается как некоторое организуемое нами и разворачивающееся перед нашим мысленным взором действие. Близки и критические замечания по отношению к этим двум концепциям: как и в случае теории глубинных семантических ролей, в теории Джонсон-Лэйрда слишком велика произвольность интерпретации. Эта теория до сих пор остается неполной, так что иногда трудно однозначно сказать, в чем конкретно состоят ее предсказания. Вводя в рассмотрение роль схематического пространственного знания и процессов его оперативного изменения, она во всех других отношениях, подобно формальным теориям силлогического вывода (Андерсон, 2002), связана с объяснением мыслительных процессов лишь в относительно абстрактных, искусственных условиях28.
Требование «экологической валидности», сформулированное в 1940-е годы учеником Бюлера Эгоном Брунсвиком, остается актуальным для когнитивных исследований в данной области, так как лабораторные эксперименты на абстрактном материале не вскрывают подлинных возможностей мышления. Преодоление этого недостатка наметилось в ряде работ, подчеркивающих возможность специализации процессов умозаключения. Наряду со сферой пространственной ориентации и предметных действий, затронутой в работах Джонсон-Лэйрда, одной из таких областей может быть область межличностного взаимодействия и коммуникации. В конечном счете любой психологический эксперимент, особенно при изучении высших познавательных процессов, представляет собой ситуацию межличностного взаимодействия экспериментатора и испытуемого, в которой испытуемый пытается использовать для понимания инструкции (и ожидаемого от него поведения) принципы коммуникативной прагматики (см. 7.4.1).
8.2.3 Специализация и прагматика умозаключений
Главная дилемма исследований мышления состоит в понимании мыслительных операций либо как универсальных, применимых по отношению к любому материалу средств, либо в их трактовке как специальных приемов решения задач, используемых лишь в специфических обстоятельствах и по отношению к конкретному материалу. Возникшая на волне функционализма (см. 1.2.3) философия прагматизма призывает удовлетворяться частным, но практически полезным решением. В этом
28 Предпринятые в последнее время эксперименты с картированием мозговой актив
ности свидетельствуют о том, что эффективность ментальных моделей в качестве сред
ства решения задач на дедуктивные умозаключения определяется не столько процессами
визуализации, сколько опорой на амодальные пространственные схемы. Визуализация
сама по себе может затруднять нахождение решения (Knauff et al., 2003). 221
контексте можно рассматривать представление об эвристиках мышления, равно как и о столь же нестрогих принципах коммуникативной прагматики. Проведенный выше анализ процессов умозаключений показал, что при использовании абстрактно-математической формы представления данных испытуемые допускают грубые ошибки в оценке возможностей тех или иных событий, например вероятности заболевания в зависимости от имеющихся диагностических данных. Как обстоит дело со следующим важным этапом мышления — проверкой возникающих в результате умозаключений гипотез?
|
|
Имеющиеся результаты свидетельствуют о том, что подобно индуктивным умозаключениям проверка гипотез сопровождается характерными ошибками. Как мы только что отмечали, испытуемые склонны проверять правильность условных утверждений с помощью подтверждающих примеров, хотя использование опровергающих было бы более адекватным. Введенное в теорию ментальных моделей несколько лет назад «правило истинности» соответствует известной из социальной психологии и исследований принятия решения особенности мыслительных процессов, называемой установкой на подтверждение {confirmation bias). Она заключается в том, что мы обычно активно ищем подтверждающие некоторое правило или гипотезу примеры и игнорируем опровергающие (см. 8.4.1). Отсюда, в частности, следует, что в случае задач, требующих работы с явно ошибочными, или контрфактическими, ситуациями, должны наблюдаться систематические ошибки.
Наиболее известная демонстрация таких ошибок была предложена несколько десятилетий назад английским психологом Питером Уэйзе-ном — отсюда название задача выбора Уэйзена {Wason selection task). В исходном варианте задачи (он показан на рис. 8.2А) испытуемому предъявляют четыре карточки, на которых находятся символы: «Е», «К», «4» и «7». Испытуемому объясняют при этом, что каждая карточка имеет цифру на одной стороне и букву на другой. Ему далее сообщают гипотетическое правило, согласно которому:
«Если карточка имеет на одной стороне гласную букву, то на другой
она обязательно должна иметь нечетную цифру».
Задача состоит в том, чтобы указать минимальное количество карточек, которые нужно перевернуть, чтобы проверить справедливость этого правила. Менее 20% всех испытуемых правильно указывает карточки с символом «Е» и «4». Подавляющее большинство выбирает карточки «Е» и «7». Выбор «7» при этом, разумеется, является ошибочным. В самом деле, логическая импликация «если..., то...» не является обратимой — проверяемое правило никак не связано с обратным по отношению к нему утверждением, что если на одной стороне карточки нечетная цифра, то на другой должна быть гласная буква. Решая эту задачу, испытуемые обычно упускают возможность проверить данные, опровергающие
|
|
гипотезу. 222
Рис. 8.2. Задача выбора Уэйзена в абстрактном (А) и конкретном (Б) вариантах.
Согласно распространенной интерпретации, возникающая ошибка отражает установку испытуемого на работу с элементами, явно упомянутыми в правиле. Подобная интерпретация может быть верной в случае приведенного абстрактного варианта задачи. Она, однако, не объясняет, почему при более конкретных условиях эта ошибка не наблюдается или, по крайней мере, не наблюдается в столь выраженной форме. Например, когда карточки содержали названия городов и средств транспорта — «Лондон», «Манчестер», «поезд», «машина», а проверяемым правилом было «Если мне нужно в Манчестер, я еду на поезде», большинство (британских) испытуемых рассуждали совершенно правильно, сразу выбирая «Манчестер» и «машина». На рис. 8.2Б показан еще один пример конкретных условий, в которых необходимо проверить правильность подготовки письма к отправлению: «Если письмо запечатано, то на обратной стороне должна быть почтовая марка». В последние годы в этой области исследований развернулась интенсивная дискуссия — возникает ли улучшение выбора за счет использования конкретного материала как такового или же критическое значение имеет что-то другое?
Многочисленные данные свидетельствуют о том, что при использовании конкретного материала, если он не опирается на специальные предметные знания, улучшения решения не происходит. Например, в варианте задачи, обыгрывающей ситуацию посылки почтовых отправлений («Если письмо запечатано, то на обратной стороне должна быть почтовая марка стоимостью не менее одного евро»), ошибки допускались скорее испытуемыми-американцами, имеющими отличную от европейской почтовую систему и поэтому не обладающими соответствующими знаниями. С другой стороны, вариант с городами и средствами транспорта перестает облегчать решение, если названия английских городов
предъявляются американцам или русским. Точно так же русские испытуемые не используют преимуществ конкретной формулировки, если им предлагаются карточки «Петербург», «Владивосток», «поезд», «самолет», но проверяемое правило задается в непространственной форме: «Если я думаю о Владивостоке, я вспоминаю самолет».
Интригующие (и, безусловно, требующие дополнительной эмпирической проверки) результаты дают эксперименты, в которых проверяемое правило является абстрактным, но включает в явном виде отрицание следствия, например, в следующей форме: «Если на одной стороне есть буква Е, то на другой стороне нет цифры 4». При этом наблюдается обращение типичных результатов: улучшение решения задачи выбора в абстрактном варианте и ухудшение в конкретном! В самом предварительном плане можно предположить, что обработка фрейма-отрицания «неверно, что...» выполняет роль своеобразного метаоператора ОТРИЦАНИЯ, активирующего установку на поиск контрпримеров в абстрактном варианте задачи. В то же время в более конкретном варианте присутствие такого метаоператора может приводить к интерференции с глобальной метапроцедурой ПРЕДСТАВЛИВАНИЕ, ведь представить всегда несколько проще то, «что есть», а не то, «чего нет» (Величков-ский, 19866).
Особую область, в которой наблюдается заметное улучшение наших способностей решать задачу выбора Уэйзена, образуют контексты обязательства, обещания или разрешения. Речь идет, очевидно, о так называемых речевых актах, изучаемых коммуникативной прагматикой (см. 7.1.2 и 7.4.1). Когда задача выбора сформулирована так, что позволяет предположить один из подобных контекстов социального взаимодействия между людьми, испытуемые неожиданно начинают значительно более критически, а следовательно, и более эффективно проверять соответствие заданного правила действительности. Согласно предложенной К. Холи-уоком и П. Ченгом (Holyoak & Cheng, 1995) теории прагматических схем вывода, психологические механизмы умозаключений развиваются в контексте целей наших социальных действий. Это в общем виде объясняет изменение эффективности вывода при сохранении его логической основы. Интересно, что выраженное улучшение имеет место даже в достаточно абстрактном варианте задачи. Так, в модификации «Если некто собирается совершить действие А, то он должен сначала выполнить условие Р» задачу правильно решают 61% испытуемых, а вне подобного условно-прагматического контекста — только 19%.
Популярными становятся идеи похожего подхода, получившего громкое название эволюционной психологии. Основатели этого подхода, калифорнийские исследователи Лида Космидес и Джон Туби (Cosmides & Tooby, 1994) придерживаются радикальной версии концепции модулярной организации психики (см. 2.3.2). По их мнению, подлинные возможности интеллекта могут быть установлены только в некоторых узких
областях жизнедеятельности, а именно там, где они имеют значение для 224
выживания и социобиологической успешности. Важнейшей такой областью является сфера отношений обмена и взаимных услуг, регулируемая фундаментальным принципом социального договора: «Если я делаю что-то для тебя, ты должен сделать нечто эквивалентное для меня». В подобных, типичных для социальной жизни Homo sapiens ситуациях наша интеллектуальная активность направлена на отслеживание того, не имеем ли мы дело с человеком, пользующимся нашими ресурсами, но не дающим взамен ничего равноценного и, тем самым, нарушающим принцип социального договора.
В чем все-таки причина возникающего в социальном контексте улучшения проверки правил путем поиска опровергающих примеров — может быть, просто в высокой степени знакомости подобных ситуаций? По мнению Космидес и Туби, мы используем для решения таких задач нечто вроде специализированного врожденного модуля обработки социальной информации, называемого ими «алгоритмом обнаружения обманщика». Высокая эффективность проверки правил, попадающих в категорию «социальный договор», была многократно показана в последние годы на сложном и незнакомом (с точки зрения имен участников и названий объектов обмена) испытуемым этнографическом материале. Упоминание эволюционного аспекта становления когнитивных процессов приобретает в новейших исследованиях мышления все более важное значение. Берлинский психолог Герд Гигеренцер, разделяющий взгляды «эволюционистов», нашел для этого подхода возможность серьезного практического применения. В начале этого раздела мы упоминали трудности работы с вероятностями, особенно в случае необходимости использования теоремы Байеса. Самым известным примером допускаемых при этом ошибок является рассмотренная выше задача маммографии (см. 8.2.1). По мнению Гигеренцера, специфические трудности понимания условных вероятностей обусловлены тем, что вероятностный формат представления данных получил распространение лишь в последние 150—200 лет и наше мышление не адаптировалось к нему. В контексте эволюционного развития тысячелетий значительно более привычна работа с конкретными случаями, или, как их называет Гигеренцер, естественными частотами.
В самом деле, если типичные задачи на условные вероятности переформулировать в терминах естественных частот, то испытуемые, допускавшие ранее серьезные ошибки, неожиданно начинают решать их значительно более успешно. Примером может служить следующий вариант иначе сформулированной, но идентичной в отношении числовых параметров задачи маммографии:
«Пусть имеется группа из 1000 женщин, 10 из которых больны раком груди. Применение диагностического теста, называемого маммографией, ведет к положительному результату у 8 из числа
больных и у 99 здоровых женщин. Как велика доля женщин с
раком груди среди всех женщин с положительной маммограм-мой?»
Такое описание задачи позволяет прежде всего легко, путем сложения 8 и 99, найти общее количество женщин с положительной маммо-граммой. На втором и последнем этапе решения задачи нужно, конечно, еще попытаться разделить 8 на 107 (то есть 8 + 99), но практически всем сразу становится ясно, что эта величина меньше 8%, то есть никак не может быть близкой к 80%.
Аналогичное улучшение понимания наблюдается при переходе к естественным частотам и в случае некоторых других задач, решение которых обычно сопровождается возникновением «когнитивных иллюзий». Например, получаемые с помощью этого подхода данные показывают очевидным для каждого образом, что вероятность действительного заражения синдромом приобретенного иммунодефицита (СПИДа) при положительном исходе соответствующего диагностического теста оказывается равной примерно 50%, то есть остается серьезный шанс на отсутствие заболевания. Этот вывод оказался неожиданным не только для обычных испытуемых, но и для тех медицинских работников, в прямые обязанности которых входило консультирование людей, обращающихся за помощью в связи с возможностью этого заболевания. Гигеренцер и его коллеги предлагают поэтому срочно ввести методы интерпретации и оценки диагностических ситуаций в терминах естественных частот в курсы обучения будущих врачей, а также юристов (Gigerenzer, 2001).
В дипломной работе, выполненной под нашим руководством Анкой Гош (Gösch, 2003), был предпринят сравнительный анализ решения задачи маммографии и описанной в начале данного раздела задачи с колпачками (Monty Hall Dilemma) в зависимости от нескольких различных вариантов их формулирования. Этот анализ выявил определенные различия между этими задачами и одновременно их общее отличие от задачи выбора Уэйзена. Если в случае последней критический социальный контекст («поиск обманщика») улучшает решение, то для задачи с колпачками именно недоверие испытуемых к искренности экспериментатора (ожидание подвоха) служит одним из основных препятствий для рассмотрения ситуации с точки зрения ее абстрактной математической структуры. Переход к частотам был эффективен только в случае задачи маммографии. Для задачи с колпачками критически важными оказались другие условия. Так, склонность испытуемых к рассмотрению математической структуры ситуации несколько возрастала, если эта задача формулировалась, так сказать, «изнутри», из перспективы ее восприятия экспериментатором. Иными словами, подобно перцептивным иллюзиям, разные «когнитивные иллюзии», несомненно, имеют различные причины. Переход к частотам и в особенности введение условий задачи в социальный контекст не являются универсальными средствами от всех возникающих при попытках применения логики или теории вероятностей затруднений. 226
Таблица 8.2. Время реакции ответов (в сек) испытуемых на вопросы о возможных и необходимых вариантах поведения (по: Bell & Johnson-Laird, 1998)
Ответы испытуемого | Характер вопросов «возможность» «необходимость» | |
ДА | 18,3 | 27,5 |
НЕТ | 22,4 | 23,2 |
Хотя взгляды представителей «эволюционной психологии» интересны в теоретическом отношении и, сверх того, практически значимы, не все авторы считают ссылку на эволюционную адаптацию достаточной для полноценного объяснения обнаруженных эффектов. Во-первых, общей проблемой эволюционных объяснений является то, что они не могут быть экспериментально доказаны или опровергнуты. Во-вторых, судя по всему, иногда удается найти и более простые объяснения. Так, для Джонсон-Лэйрдa (Johnson-Laird, 1999) улучшение результатов, достигаемое в ряде задач с помощью формата естественных частот, объясняется тем, что в этом случае облегчается применение ментальных моделей. Теория ментальных моделей позволяет также более детально проанализировать механизмы, лежащие в основе прагматических схем, в частности, таких важных для произвольной регуляции поведения ин-тенционально-волевых установок, как МОГУ и ДОЛЖЕН (см. 8.1.3).
В самом деле, для конструирования представления о чем-то возможном — модальность «могу» — в принципе достаточно построения единственной подтверждающей модели. Иначе обстоит дело с модальностями «должно» и «необходимо». Чтобы показать, что различные альтернативы, кроме одной, невозможны, должны быть построены (или, по крайней мере, обозначены) модели всех возможных ситуаций. В терминологии современной логики, речь идет о моделях множества «возможных миров». В. Белл и Ф. Джонсон-Лэйрд (Bell & Johnson-Laird, 1998) предположили поэтому, что в задачах на умозаключения положительные ответы на вопросы о возможности некоторого положения дел в мире или формы поведения (поступка) должны даваться быстрее, чем отрицательные ответы. Напротив, в случае вопросов о необходимости («долженствовании») относительно более быстрыми должны быть отрицательные ответы — ведь для опровержения необходимости достаточно одного примера, тогда как ее подтверждение связано с построением и проверкой целого ряда ментальных моделей.
Эти предсказания теории ментальных моделей подтверждаются экспериментально (см. табл. 8.2)29. Интересно, что, согласно этой точке зрения, понимание и подтверждение возможного в целом оказывается
29 Этот результат нетривиален еще и потому, что в хронометрических экспериментах отрицательные ответы требуют, как правило, больше времени, чем положительные.
когнитивно значительно более простым действием, которое требует меньшего количества умственных усилий, чем понимание необходимого и должного В самом деле, понимание необходимости требует почти в полтора раза больше времени. Столь значительная разница во времени реакции, по-видимому, свидетельствует о дополнительной мыслительной активности, осуществляемой за счет использования ресурсов рабочей памяти Несомненно, что эти результаты, выявляющие когнитивные причины трудностей в принятии некоторых, казалось бы, совсем простых правил поведения, имеют не только психологическое, но также социокультурное значение
Данные о специализации мышления позволяют иначе поставить вопрос о причинах когнитивных иллюзий. В частности, обнаруженные первоначально в абстрактных вариантах задачи выбора ошибки не обязательно свидетельствуют об алогичности мышления. Логические связки имеют в естественном языке прагматический оттенок, отсутствующий в формальной логике. Когда импликация «Если А, то В» задана на условном материале, испытуемые могут ошибочно считать ее обратимой30. Более того, из-за невозможности доказательства правильности индуктивных умозаключений практически приемлемым для них часто оказывается поиск именно подтверждающих примеров. Рассмотрим гипотетическое утверждение «Все лебеди — белые». Поиск контрпримеров (для их обнаружения пришлось бы добраться до Австралии, где лебеди — черные), быстро мог бы стать занятием, слишком дорогостоящим для решения повседневных задач. Поэтому такое утверждение разумно принять как первое приближение, хотя оно и сделано на основании ограниченного числа подтверждающих примеров.
В зависимости от сферы деятельности существуют различные механизмы и, соответственно, разные критерии разумности познавательной активности. Ниже мы рассмотрим альтернативное представление о рациональности, разделяющее практически приемлемые (возможные) и теоретически нормативные, но практически невозможные решения (см. 8.4.1). Вместе с тем, такое разделение не должно быть слишком строгим. В науке односторонняя установка на подтверждение рано или поздно корректируется если не самим автором теории, то его часто заранее скептически настроенными коллегами. Сомнение столь важно для научного мышления, поскольку любое обобщение справедливо лишь в той мере, в какой для него нет контрпримера. Важность поиска
30 Импликация — не единственная логическая операция, аналоги которой в естественном языке имеют несколько другое значение Примером может служить союз «или», использование которого, в отличие от логической дизъюнкции, означает не только то, что по крайней мере одна из возможностей имеет место, но и то, что говорящий не знает, какая именно Эта особенность связана с коммуникативной прагматикой (см 7 4 1) если бы говорящий знал, какая из возможностей реализуется в действительности, он бы так и сказал, придав своему высказыванию бульшую информативность ценой меньших усилий Следовательно, предполагая искренность коммуникативных намерений говоряще-228 го, необходимо допустить, что он этого просто не знает (Падучева, 1985)
контрпримеров подчеркивается в принципе фальсифицируемости Карла Поппера (см. 1.4.2). Рефлексивная установка, связанная с учетом конфликтных интересов действующих лиц, часто помогает нам и при решении практических задач, таких как покупка квартиры или автомобиля. Балансирование между безусловно возможным и безусловно невозможным при принятии решений и есть настоящее мышление в действии.
8.3 Процессы решения задач
8.3.1 Решение малых мыслительных задач
Хотя первоначально представители информационного подхода, а затем и когнитивной психологии предполагали добиться быстрых успехов в области изучения и моделирования мышления, реальные достижения оказались весьма скромными. Общее обсуждение процессов решения задач с позиций когнитивной психологии было дано Дж. Грино (Greeno, 1973). Согласно его определению, в случае решения задач «речь идет о нахождении способов трансформации исходной ситуации (или заданных переменных) в желаемую ситуацию (или неизвестные переменные)». Это понимание разделяют и другие авторы, в частности А. Нью-элл и Г. Саймон, монография которых «Решение задач человеком» (Newell & Simon, 1972) длительное время считалась наиболее авторитетным руководством в данной области. Конечно, это определение недостаточно специфично, так что под ним могли бы подписаться представители всех направлений, так или иначе связанных с изучением мышления. При более детальном рассмотрении работ Дж. Грино, А. Ньюэлла, Г. Саймона и их коллег вновь вырисовываются очертания вычислительного устройства и его программного обеспечения.
Анализируя процесс решения задачи, Грино выделяет пять после
довательных стадий: 1) чтение текста задачи, 2) интерпретация понятий,
3) извлечение релевантной информации, 4) создание плана решения,
5) выполнение вычислительных операций. Эта модель становится более
содержательной, когда Дж. Грино детально рассматривает стадию извле
чения релевантной информации, выделяя в зависимости от характера
этих процессов несколько типов задач: одни задачи требуют преимуще
ственного извлечения правил оперирования (то есть процедурного зна
ния), другие — хранящихся в памяти пропозиций (декларативного зна
ния), третьи — дополнительной трансформации уже имеющихся
знаний (то есть применения метапроцедур). Значительная часть усилий
когнитивных психологов и специалистов по искусственному интеллек
ту была направлена первоначально на создание компьютерных моделей
мыслительных процессов, типа глобальных когнитивных моделей, рас
смотренных нами в начале этой главы. 229
Рис. 8.3. Ханойская башня: А. Исходное положение дисков; Б. Алгоритм решения задачи для случая трех дисков.