Формирование прототипа у детей
"Причудливая расплывчатая смесь" — с этим, как полагал Вильям Джеймс, встречается новорожденный ребенок; возможно, то же самое представляется всем нам в первый момент, когда мы сталкиваемся с трудной задачей. Какие есть когнитивные средства у младенца, чтобы из всего потока информации, который обрушивается на его сенсорную систему, сохранить и воспроизвести существенную информацию? Количество информации, которое можно закодировать и удерживать в небольшом объеме мозга, ограничено системой хранения человека — его памятью. Человек не может хранить все, что обнаруживает его сенсорная система. У концепции "храню все" есть альтернативная идея, состоящая в том, что человек формирует абстрактные репрезентации сенсорных впечатлений, имеющие форму прототипов и/ил и понятийных категорий. Эта крайне важная способность появляется очень рано в младенческом возрасте; как показывают некоторые эксперименты, формирование понятийных категорий у младенцев может происходить раньше, чем у них разовьется язык. Рос (Ross, 1980) проделал эксперимент с младенцами 12, 18 и 24 месячного возраста, в котором им показывали по одному из 10 игрушечных объектов одно-
Рис. 12.8. Среднее время реакции при проверке истинности утверждений с инструкцией на использование образов и без нее у учащихся первого и четвертого класса и взрослых. Данные из: Kosslyn (1980).
Язык u развитие познания 414
го класса — например, предметов обстановки. Затем младенцам показывали пары объектов, в которых один объект был членом этого класса (но не из первоначально предъявленных), а другой относился к совсем иной категории (скажем, яблоко). Даже самые маленькие младенцы в этом исследовании тратили больше времени на изучение "нового" объекта, из чего можно предположить, что они могут формировать репрезентацию класса объектов — в данном случае класса предметов обстановки, которые становились для них, таким образом, менее "интересными".
Более прямое изучение формирования прототипов у очень маленьких младенцев (десятимесячного возраста) предпринял Штраус (Strauss, 1979; Strauss and Carter, 1984; Cohen and Strauss, 1979), который использовал прототипы лиц, составленные из пластиковых шаблонов для фоторобота. Основной задачей эксперимента было оценить способности младенцев к формированию абстрактных репрезентаций прототипа, а если такая способность у них обнаружится, то убедиться, формируется ли этот прототип путем усреднения экземпляров (модель усреднения признаков) или путем "суммирования" наиболее часто воспринимаемых признаков экземпляров (модальная модель). В этом исследовании младенцам показывали набор из 14 лиц, изготовленных так, чтобы представлять прототип, составленный на основе либо модальной, либо средней репрезентаций (методе и теории прототипов более подробно см. Главу 3). Вслед за этим младенцам показывали пары из двух прототипов —один, построенный путем усреднения лицевых черт из первого набора, а другой, построенный путем модального сочетания (т.е. сочетания наиболее частых) лицевых черт из первого набора. В качестве зависимой переменной измерялось время, затрачиваемое младенцем на рассматривание одного из этих лиц. Предполагалось, что на разглядывание нового, непрототипного лица они будут тратить больше времени, чем на прототипное лицо. Исходя из времени разглядывания "новых" лиц, экспериментатор мог сделать вывод о том, какая репрезентация используется ребенком при формировании прототипа. Наиболее важным результатом было то, что очень маленькие младенцы — 10-месячного возраста — способны абстрагировать лицо-прототип. Штраус также обнаружил, что младенцы абстрагируют информацию о лицах и формируют прототипные репрезентации на основе усреднения признаков предъявленных ему экземпляров лиц.
На основании этих исследований, а также из все возрастающего объема литературы по когнитивным процессам у детей, начинают вырисовываться свидетельства того, что абстрагирование вербальной и зрительной информации,— независимо от того, представлена ли она в виде схем, грамматики, формирования категорий или прототипов,— это существенный атрибут активной обработки информации как у взрослых, так и у детей.
Когнитивное развитие 415
Краткое содержание
1. С точки зрения развития, познание связано с изменениями в характере мышления, происходящими упорядоченно в течение всей жизни индивидуума.
2. Теория когнитивного развития Пиаже предполагает, что интеллектуальный рост биологически детерминирован и состоит из двух процессов: адаптации, т.е. когнитивного приспособления к условиям окружения (ассимиляция и аккомодация), и организации, т.е. построения все более сложных интегрированных мысленных репрезентаций операций. Когнитивное развитие характеризуется количественными линейными изменениями, происходящими в пределах одной стадии, и качественными изменениями на четырех основных стадиях: сенсомоторной, дооперациональной, стадии конкретных операций и стадии формальных операций.
3. Дети могут осваивать необходимые логические операции раньше, чем полагал Пиаже. Неспособность к консервации или транзитивности можно объяснить недсстатками в обработке информации (например, недостатками внимания и памяти).
4. В другой главной теорий когнитивного развития, предложенной Выготским, отвергается строгий биологический детерминизм и предполагается, что научение предшествует развитию. Выготский считает, что мышление и речь имеют независимое происхождение, причем мышление биологически детерминировано, речь детерминирована социально, а их интеграция происходит тогда, когда ребенок соединяет мысль, язык и окружающие события посредством их называния.
5. Позиция Выготского, утверждавшего, что социальное взаимодействие есть основная цель использования языка маленькими детьми, подтверждается при наблюдении за спонтанным развитием языка жестов у глухих детей, никогда не встречавшихся с языком жестов.
6. С точки зрения информационного подхода, когнитивное развитие означает, что с увеличением возраста в таких процессах, как внимание и память происходят изменения.
7. Первоначальное приобретение информации требует восприятия существенной информации и обращения на нее внимания. Исследования указывают на то, у испытуемых различного возраста есть различия в отношении определенных способностей, таких как избирательное внимание; кроме этого, с возрастом развивается и способность отвечать на требования задач; в отличие от младших детей, старшие дети и взрослые значительно больше используют различные стратегии кодирования (например, множественные и простые), и эти различия отмечаются даже на таком раннем этапе обработки информации, как сенсорные регистры.
8. Возрастные различия отмечаются при передаче информации от сенсорных регистров в кратковременную память: например, у старших детей сильнее проявляется эффект первичности (когда начальные элементы списка воспроизводятся лучше), и это, видимо, связано с тем, что повторение у них более регулярное и лучше
Язык u развитие познания 416
организовано, чем у младших детей; как способность к укрупнению единиц информации, так и способность использовать это укрупнение в качестве стратегии улучшения памяти развивается с возрастом.
9. Сравнительные исследования познания высокого порядка у детей и взрослых показывают, что дети используют схемы повествования аналогично взрослым; взрослые больше полагаются на семантические репрезентации, а дети — на перцептивные (т.е. на образы); формирование понятийных категорий может предшествовать приобретению языка, причем основой формирования прототипа у младенцев является усреднение признаков.
Ключевые слова
аккомодация консервация
адаптация эгоцентризм
антропоморфизм схема
ассимиляция сериация
классификация транзитивность связующее мышление
Рекомендуемая литература
Рекомендуем несколько книг Пиаже и о нем:
Piaget. The origins of intelligence in children (1952);
"Piaget's Theory", in: Müssen, ed., Charmichael's manual of child psychology
(1970);
Piaget and Inhelder. Memory and Intelligence (1973);
Flavell. Cognitive Development (1975);
Flavell. The developmental psychology of Jean Piaget (1963);
Brainerd. Piaget's theory of intelligence (1977);
Holmes and Morrison. The Child (1979);
Ornstein, ed., Memory development in children (1978);
Pick and Saltzman, eds., Modes of perceiving and processing information
(1978);
Siegler, ed., Children's thinking: What develops? (1978);
Daehler and Bukafko. Cognitive Development (1975).
Работы Выготского теперь широко доступны на английском языке. Рекомендуем:
Vygotsky. Mind in Society; Vygotsky. Thought and Language.
Несколько книг по информационному подходу и психологии развития: Sternberg, ed., Mechanisms of cognitive development;
Когнитивное развитие 417
Flavell and Markman, eds., Handbook of child psychology: Cognitive
development;
Sophian, ed., Origins of Cognitive Skills;
Moscovich, ed., Infant Memory.
Речь Флейвела на вручении премии американской Психологической ассоциации:
Flavell. "The Development of Children's Knowledge About the Appearance-Reality Distinction", in: American Psychologist (1986).
Язык и развитие познания 418
l ГЛ
Мышление и интеллект -естественный и искусственный
Мышление, раздел 1: формирование понятий, логика и принятие решений
Мышление, раздел 2: решение задач, творчество и человеческий интеллект
:•:•:•.•. •••.-. •:*:•. I A vx
Гисша 15, Искусственный интеллект
В 50-х годах произошла революция, основным содержанием которой, явилось свержение Бихевиоризма Информационным подходом... Странно, что наступление этой революции в исследованиях Мышления так задержалось... И все же, в понимании психологии мышления произошел заметный рост.., и есть заметные предпосылки для выдающихся достижений в будущем
— Джо н сон-Л эй рд и Возон (1977)
Люди — это самые нелогичные существа.
— Г-н Спок
Мышление, раздел 1: формирование понятий, логика и принятие решений
Переходя к рассмотрению таких когнитивных процессов как мышление, формирование понятий, логика и принятие решений, мы естественно завершаем анализ предыдущих тем, потому что они являются последними звеньями в цепи обработки информации, а также потому, что они относятся к познавательной деятельности "высшего уровня". Мышление характеризуется как познавательная деятельность "высшего уровня" (поскольку оно зависит от более фундаментальных компонентов процесса обработки информации), однако, мысль, "симметричная" этой — что восприятие, распознавание паттернов и память составляют "низкий уровень" познавательной деятельности — верна исключительно в том смысле, что в последовательности обработки информации эти феномены возникают ранее. Как уже говорилось, указанные компоненты когнитивной модели не изолированы друг от друга; аналогично, мышление, формирование понятий, логика и принятие решений не отделены от более ранних стадий познавательного процесса, и акцент в этой главе будет сделан на том, как мышление и более ранние стадии познавательной деятельности интегрируются в общую модель обработки информации.
Можно возразить, что поскольку процесс мышления по времени ближе к завершающему этапу обработки информации и поскольку это сложный процесс, его изучение выходит за пределы наших технических возможностей и уровня понимания. Такой аргумент есть немного правда и немного ложь. Трудно не признать, что многие особенности процесса мышления остаются тайной, но верно и то, что достижения когнитивной психологии — особенно за последние двадцать лет — дали нам замечательный арсенал исследовательских методов и теоретических моделей, способных приоткрыть некоторые факты, относящиеся к мышлению, и включить их в контекст правдоподобной и здравой психологической теории. Эта глава посвящена теориям мышления и методам, применяемым в их разработке.
Как правило, в решении задач человеком и формировании понятий участвует мышление, а в решении задач участвует формирование понятий. Чтобы разделить эти понятия, в данной главе представлены теории, исследования и дискуссии, которые вообще связаны с каждым из них.
Мышление
В начале истории психологии, особенно при ее зарождении в Европе в конце 19 века, интерес к мышлению был очень в моде. Ранние исследователи (например, Кюльпе) считали, что поскольку наблюдение — научный метод, мышление лучше всего изучать, предлагая испытуемым мыслить и описывать свое мышление. Этот интроспективный подход дал много результатов, которые в свою очередь внесли вклад в определение некоторых факторов рационального мышления.
На протяжении 20 века многие выдающиеся психологи — среди них Вундт, Джеймс, Торндайк, Дьюи, Уотсон и Вертгеймер — обращались к теме мышления, каждый в избранной им теоретической модели.
Мышление и интеллект - естественный и искусственный 422
Последние двадцать лет мышление как законная тема психологического исследования снова переживает одно из периодических возрождений (см. Bourne and Dominowski, 1972; Erickson and Jones, 1978; Mayer, 1983). Частично это возрождение можно приписать экспериментам по логическому мышлению и рассуждению.
Мышление — это процесс, с помощью которого формируется новая мысленная репрезентация; это происходит путем преобразования информации, достигаемого в сложном взаимодействии мысленных атрибутов суждения, абстрагирования, рассуждения, воображения и решения задач. Мышление — наиболее содержательный элемент из трех составляющих умственного процесса и оно характеризуется скорее всеобъемлемостью, чем исключительностью. Когда мы читаем книгу, информация последовательно передается от сенсорного хранилища к хранилищу памяти. Но затем эта новая информация преобразуется, "переваривается", и в результате появляется оригинальный продукт. Если вы читали, что Царь Николай II пренебрег основными нуждами российских граждан во время войны с Германией, то этот факт может вызвать из долговременной памяти информацию, что Александра, жена Николая, была немкой по происхождению, а это заставляет предположить, что эти два обстоятельства могли совместно оказать воздействие на ход российской истории. Конечно, эта задача гораздо более сложна, чем можно здесь представить, но на ее примере можно легко видеть, что для развития простой вышеприведенной мысли необходимо прибегать к суждениям, абстрагированию, рассуждению, воображению и решению задач.
Продолжаются некоторые споры по поводу того, является ли мышление "внутренним" процессом или же оно существует лишь постольку, поскольку проявляется в поведении. Игрок в шахматы может обдумывать свой следующий ход несколько минут, прежде чем сделать его явно. Имеет ли место мышление в тот период, когда он взвешивает свои действия? Очевидно, что да, и все же некоторые и в этом случае сказали бы, что поскольку никакого внешнего поведения не наблюдается, то вывод основан не на эмпирическом наблюдении, а на спекуляции. Общее определение мышления могло бы частично разрешить этот конфликт и помочь нашему обсуждению. Обычно мышление характеризуется тремя основными моментами (Mayer, 1983):
^ Мышление когнитивно, т.е. происходит "внутренне", в уме, но о нем судят по поведению. Игрок в шахматы проявляет свое мышление, когда делает ход.
4 Мышление — это процесс, при котором в когнитивной системе происходит некоторая манипуляция знаниями. Обдумывая свой ход, игрок в шахматы объединяет прошлые воспоминания с текущей информацией и изменяет свое знание ситуации.
+ Мышление направленно, и его результаты проявляются в поведении, которое "решает" некоторую проблему или направлено на ее решение. Каждый следующий ход в мыслях шахматиста направлен на .выигрыш в игре. Не все действия успешны, но в общем в мыслях игрока все они направлены на решение.
Мышление, раздел 1: формирование понятий, логика и принятие решений
423
Формирование понятий
Формирование понятий (или усвоение понятия) относится к умению выяснять свойства, присущие некоторому классу объектов или идей. С темой формирования понятий мы уже встречались, когда обсуждали зрительные формы (Глава 3) и семантические единицы (Глава 7). В большей части предшествующего обсуждения описывались компоненты или признаки понятий и то, как понятия структурированы в семантической сети. В этом разделе тема признаков также будет затронута, но мы сосредоточимся на правилах, связывающих признаки понятий. Например, мы все усвоили понятие фольксваген, идентифицировав те свойства, которые отличают его от других членов класса автомобилей (например: похож на жука, не имеет решетки радиатора), или выучили свойства более абстрактного понятия справедливость, отличающие его от других человеческих качеств (например: честность, нравственность, равенство). В этих примерах "правило", связывающее признаки понятия, звучит так: Понятие определяется всеми признаками, которые ассоциируются с ним. Однако, как мы увидим далее, правила формирования понятий гораздо сложнее этого примера.
Термин "формирование понятий" — так как он употребляется в этой главе — имеет более ограниченное значение, чем термин "мышление" и легко поддается экспериментальному анализу. Не удивительно поэтому, что о законах и процессах формирования понятий собран значительный объем сведений. Первоначально термин "понятие" определялся как "мысленные образы, идеи или процессы". Обычно это раскрывалось в ходе интроспекции — экспериментального метода, широко принятого в качестве основного в психологии. С упадком интроспекции как метода и возникновением бихевиоризма (особенно в американской психологии) не только произошли революционные методологические изменения, но соответственно революционно изменились взгляды на природу когнитивных явлений и, как следствие этого, изменилось и определение "понятия". Для наших целей его можно определить как совокупность определенных существенных признаков и правил, связывающих эти признаки. (Изредка нам придется использовать этот термин в его первом смысле.)
Признаки, в том смысле, в каком они употребляются здесь, означают характеристики некоторого объекта или события, относящиеся также к другим объектам или событиям. Подвижность, например,— это признак автомобиля; она есть у Форда, Кадиллака, Массерата; но подвижностью обладают и другие объекты — поезда, птицы, госсекретари. С позиций информационного подхода некоторая характеристика выбирается в качестве признака объекта или события субъективно. Так, можно вообразить автомобили, поезда, птиц и госсекретарей, не имеющих признака подвижности, и поэтому определение "существенных признаков" объекта или идеи зависит от обстоятельств. В этом смысле описание понятия сходно с процессом обнаружения сигналов (Глава 2), где приемлемость признака понятия определяется строгостью критериев. Установление критерия, как мы знаем, подвержено широким вариациям в зависимости от опыты наблюдателя.
Признаки можно различать как на количественной, так и на только что упомянутой качественной основе. Подвижность — это качественная черта, которую можно также измерить количественно. Ваш автомобиль
Мышление и интеллект - естественный и искусственный 424
марки Форд может обладать подвижностью — это качественное утверждение, но он может обладать ею не в такой степени, как чей-нибудь Массерат. Так что в формировании понятия участвуют и размерные (количественные), и атрибутивные (качественные) признаки; и те, и другие можно изучать в экспериментальной лаборатории.
Формирование понятий — одна из самых важных когнитивных функций человека. В большинстве наук в период их становления формирование понятий играет решающую роль в организации данных. Расположение элементов в химии, разработка филогенетической классификации в биологии, классификация видов памяти в когнитивной психологии — все это примеры формирования понятий, способствовавшие лучшему пониманию предмета. В действительности это сложные виды формирования понятий, состоящие из ряда довольно простых когнитивных процессов.
Принятое нами здесь определение понятия предполагает, что при обработке информации человеком происходит сортировка признаков объектов или событий на связуемые группы. В примере, показанном на Рис.13.1, каждый из элементов, характеризуемых рядом признаков, можно отнести к нескольким категориям. На простейшем уровне эти объекты можно классифицировать по двум категориям, скажем, на примеры и непримеры или на позитивные (+) и негативные (-) случаи этого понятия. На указанном рисунке единственной недвусмысленной иллюстрацией такой классификации были бы круги и не круги. Вся первая категория включала бы тогда элементы первых четырех квадратов слева в каждом ряду — всего 16 элементов, а все остальные элементы вошли бы во вторую категорию. Можно также образовать несколько других понятий. Имеются три очевидных признака, каждый с четырьмя свойствами: цвет (свойства: красный, желтый, зеленый и синий), число (свойства: 1, 2, 3 и 4) и форма (свойства: круг, крест, треугольник и звезда). Есть также менее очевидные признаки — например, положение и близость к другим фигурам. На основе этих простых элементов можно придумать много различных понятий — например, красные кресты, при условии, что их более, чем два на одном поле, одиночные желтые фигуры, расположенные между кругами и звездами и т.д.
Примеры концептуальных задач
Л
. ai A î ii * i* *
* * *
^ ^ч Рис. 13.1. Клас-J2JJ сификация эле-* *\% ментов, характе-
Л
гя/-
jL±fc*
ризуемых несколькими признаками. Взято из Bourne, Ekstrand,
; / ^ -^ У :/,\ < *\Ъ Л;УгУ;:,ч -^ ** 0\, *у 1„*% ^^tf^f "^^С* 0/1<^ Dominowski
|
ïpppf ,; - ..
|
|
|
s ^ \';
|
v * ?
|
" %Ч*У^,
|
1^ 'Г ï
|
Ч1^ч^ ^ ,1 ^ ^
|
|
|
' Ч^'"
|
д\>^
|
^„Ж^" /79771
|
|
• «|л
|
j ;
|
+
|
+ +
|
Л
|
+ Î
|
А
|
* на
|
А А
|
*
|
|
*
|
* *Ь„ i*" ч-
|
|
|
|
|
|
|
Ч'-^Л
|
с хг,
|
|
^V,»
|
|
/îi^
|
^>" "*"*
|
& ' -
|
^-."^Jè.i4*^VvV^""'...Лх. ^lts\^......dfc$_i_^
Л
Î^5tr<^l4t titfy^^ » , ЗЖз
Мышление, раздел 1: формирование понятий, логика и принятие решений
425
Одним из важных различий, относящихся к сфере концептуального поведения, является различие между признаками понятия и правилом, связывающим эти признаки при формировании понятия. Это различие имеет важное эвристическое значение и, кроме того, для когнитивных теоретиков оно служит мостом между формированием понятий и памятью.
Достарыңызбен бөлісу: |