Когнитивная психология тривоас! Москва, 1996 ббк88 C60

Мышление, раздел 2: решение задач, творчество и человеческий интеллект

481

Долины Напа любят вино" и "Кейт Супле живет в Долине Напа", мы заключаем, что "Кейт Супле любит вино", то мы проявляем способность к дедуктивному мышлению.

4 Способность разрабатывать и использовать концептуальные мо­дели. Это означает, что у человека складывается некоторое представле­ние о сущности этого мира, о том, как он устроен, и что мы используем эту модель для понимания и интерпретации событий. Никерсон и др при­водят следующий пример: "Когда вы видите, как мяч закатывается под один край кушетки и затем появляется из-под другого, откуда вы знаете, что мяч, который выкатился,— тот же самый, что закатился? На самом деле вы не обладаете такой уверенностью, но ваша концептуальная мо­дель мира вдет вас к такому выводу... Кроме того, окажись этот мяч при появлении другого цвета или размера, чем был, когда закатывался, вам бы пришлось заключить, что либо мяч, который вошел, и мяч, который вы­шел,— это не один и тот же мяч, либо под кушеткой происходит нечто странное." Из того, что мы "знаем", многое мы никогда не наблюдаем непосредственно, но выводим из нашего прошлого опыта с другими сход­ными объектами и событиями. Я не знаю, может ли мой парикмахер гово­рить или читать на санскрите, но я действую так, как если бы он мог ответить, который час, и не читал на санскрите, тогда как у человека, выросшего в провинциальной деревне в Индии может быть противополож­ная модель.

4 Способность понимать. Вообще, способность к пониманию связа­на со способностью видеть отношения в задачах и оценивать значение этих отношений для решения задач. Оценка понимания — это одна из наиболее неуловимых проблем в изучении интеллекта.

Факторный Многогранность интеллекта — это одна из причин, по которым теоретики анализ затрудняются определить это явление. Некоторые пионеры изучения ин-

интеллекта теллекта, пытаясь раскрыть некоторые из основных компонентов этого феномена и признавая его сложную природу, использовали факторный анализ — статистический метод, разработанный для определения источ­ника изменений в измерениях корреляции. Чаще всего использовалась экспериментальная парадигма, предусматривающая управление батареей тестов, каждый из которых может измерять один конкретный атрибут интеллекта, такой как рассуждение, математические способности, про­странственные способности или запас слов. При факторном анализе ре­зультатов теста, обычно собираемых на большой репрезентативной вы-

Мышление и интеллект - естественный и искусственный 482

борке, измерялась корреляция между всеми подшкалами и затем опреде­лялись факторы, лежащие в основе индивидуальных особенностей при выполнении теста.

Наиболее известен из этих ранних ученых Чарльз Спирмен (Charles Spearman, 1904, 1927), который предположил, что интеллект состоит из "g", или общего фактора, и "s", или набора конкретных факторов, уча­ствующих в отдельных умственных способностях. Согласно Спирмену, ин­теллект лучше всего характеризуется в терминах единичного латентного фактора, доминирующего в показателях теста. Так, человек мог проявить необычно высокую способность к одному или более конкретным факторам и проявить плохие способности по другим факторам. Другие теоретики, включая Терстоуна (Thurstone, 1983), предполагают, что интеллект луч­ше всего представлять как совокупность нескольких факторов, которые он назвал "первичные умственные способности". Гилфорд (Guilford, 1966, 1982) расширил понятие факторного анализа, добавив в него логический анализ факторов, участвующих в умственных функциях. В его системе, названной "структура интеллекта", предлагается даже еще более слож­ная мозаика компонентов интеллекта. Все умственные способности здесь представлены в виде трехмерной сети, которая первоначально содержала 120 факторов, а затем была расширена до 150 (см. фигуру на стр.484). В этой сети по одной оси отложены операции, требующиеся для выполнения таких функций, как дивергентное и конвергентное мышление, память и познание (мышление); по второй оси идут такие продукты мысленных опе­раций, как связи, системы, преобразования и следствия; а на третьей оси находятся конкретные содержания задач — фигуральное, семантическое, символическое или поведенческое.

Увеличение количества факторов, измеряющих грань человеческого интеллекта, может помочь идентифицировать сложную природу этого яв­ления; и все же некоторые теоретики утверждают, что такие приемы гре­шили необоснованными излишествами и что иерархическая модель более элегантна. Такую систему предложил Кэттел (Cattell, 1965). В его систе­ме общий интеллект состоит из двух главных подфакторов: "подвижные способности" и "кристаллизованные способности". Подвижные способно­сти обеспечивают понимание абстрактных и иногда новых отношений и проявляются при индуктивном рассуждении, в аналогиях и в тестах на завершение последовательности. Кристаллизованные способности связа­ны с накоплением фактов и общими знаниями и проявляют себя в тестах на запас слов и на общую информированность.

Подход к человеческому интеллекту на основе факторного анализа, конечно, расширил наше понимание этого сложного явления, но когни­тивные психологи устроили на тропе, проложенной Спирменом, Терстоу-ном, Гилфордом и Кэттел ом, опасную засаду. Роберт Стернберг (1985) из Йельского университета утверждает, что метод изучения интеллекта при помощи факторного анализа вызывает растущий скептицизм по следую­щим соображениям:

1. Метод факторного анализа слабо связан с "мысленными процесса­ми"; например, два человека могли бы получить идентичные пока­затели в тесте на интеллект (IQ) и использовать при этом различ­ные когнитивные процессы.

Мышление, раздел 2: решение задач, творчество и человеческий интеллект

483

Познание -Память -

Дивергентное продуцирование _: Конвергентное продуцирование OueNkq -____________________

Продукты

Элементы- _ Клаесы-ОТНОШ6НЙЯ -

Системы -Преобразования -

Фигуральное -

Поведенческое - - •*

В этой системе мышление разделено по различным типам задач,

(*Взято из J P Gmlford,"Intelligence 1965 Model," American Psychologist, 21, 1966, 20-26)

Переставьте буквы так, чтобы получи­лись реальные слова:

RACIH Т VOE S KLC С О

2. Задача на выпадение из ряда (По-знание-Семантическое-Классы)

Какой из объектов здесь лишний? clam free oven rose (липкость, дерево, духов­ка, роза)

Поэзия относится к прозе, как танец к (1 (музыка, (2)ходьба, (З)пение, (4)разговор

Напишите как можно больше предло­жений по следующей форме

W _ с _ е _ n _

5. Задача на завершение (Конверген­тное продуцирование-Символичес­кое—Отношения)

pots stop bard drab rats _

Чарльз моложе Роберта

Чарльз старше Франка

Кто старше, Роберт или Франк?

(*Рисунок заимствован из J P Guüford/Three Faces of Intellect," The American Psychologist, vol 14, 1959, pp 469-479)

9 юр с

2. Приемы и модели факторного анализа трудно испытать путем со­поставления их друг с другом.

3. Попытка понять интеллект, исходя из индивидуальных особеннос­тей, на которые в основном полагается логика факторного анали­за,— это не единственное (и не обязательно лучшее) из имеющих­ся средств для анализа человеческих способностей.

Позже когнитивные психологи предложили как новые методы, так и новые модели человеческого интеллекта, соответствующие в целом ин­формационному подходу, рассматриваемому в данном тексте.

Если обработка информации проходит последовательные стадии, на каж- Когнитивные дои из которых выполняются уникальные операции, то человеческий ум теории можно рассматривать как компонент человеческого интеллекта, взаимо- интеллекта действующий с обработкой информации. В сущности, именно так пред­ставляют себе ум человека когнитивные психологи, придерживающиеся информационного подхода к познанию. Энтузиазм в отношении информа­ционного подхода начался, видимо, тогда, когда когнитивных психологов очаровал компьютерный интеллект (следующая глава этой книги посвя­щена искусственному интеллекту, или компьютерному моделированию ин­теллекта). Аналогия между человеческим и искусственным интеллектом неизбежна; информация из внешнего мира воспринимается или "входит", она хранится в памяти, подвергается определенному преобразованию, и затем продуцируется "выход". Кроме того, обработка информации анало­гична компьютерным программам и интеллектуальным функциям челове­ка, включая его ум

Кратковременная память. В качестве примера исследований ин­теллекта, проводимых когнитивными психологами, мы рассмотрим снача­ла работы Ханта, Люннеборга, Льюиса и Лансмана из Вашингтонского университета (Hunt, 1978; Hunt, Lunneborg, and Lewis, 1975; Hunt and Lansman, 1982). Хант и его коллеги поставили следующий вопрос: "Чем отличается обработка информации у людей с высокими и низкими способ­ностями?" Группе, состоявшей из студентов с высокими и низкими спо­собностями и отобранной на основе стандартизованного вступительного теста в колледж, такого как Тест На Школьные Задатки (Scholastic Apti­tude Test), задавали вопросы, требующие поиска обычной информации в долговременной памяти. В качестве зависимой переменной измерялась скорость воспроизведения.

Чтобы измерить время реакции, Хант использовал задачу на сопостав­ление букв, разработанную Познером и др. (1969) и рассмотренную нами довольно подробно в Главе 6. В этой задаче от испытуемых требовалось решить, совпадают ли две буквы (например, А-А или А-а). В некоторых случаях буквы совпадали физически, а иногда сопоставление происходило по названиям букв С позиций информационного подхода, для проверки физического соответствия букв от испытуемого требовалось просто ввес­ти их в кратковременную память и принять решение, тогда как при сопо­ставлении букв по названию испытуемый должен был ввести их обе в КП, воспроизвести название буквы (очевидно, хранящееся в ДП), принять ре­шение и затем нажать кнопку, с помощью которой измерялось время реак-

Мышление, раздел 2: решение задач, творчество и человеческий интеллект

485

В другом исследовании, где изучались различия между людьми с высо­кими и низкими вербальными способностями, Хант (1978) применил мо­дифицированный вариант методики Брауна-Петерсона (см. Глава 5). В этой задаче, как вы помните, от испытуемых требовалось вспомнить слог из трех букв после того как они в течении некоторого времени отсчитыва­ли назад по три. (Хант использовал четырехбуквенные слоги, а цифры предлагал испытуемым читать.) В этом эксперименте показатели воспро­изведения букв значительно различались у испытуемых с высокимичи низ­кими вербальными способностями. Кроме того, кривые удерживания у обеих групп оказались параллельны, откуда следует, что способная груп­па более эффективно кодирует вербальную информацию, чем малоспособ­ная (а не просто удерживает больше информации). Наконец, для выявле­ния различий между испытуемыми с высокими и низкими вербальными способностями Хант использовал парадигму Сола Стернберга (см. Гла­ва 5) и, как можно было ожидать, обнаружил, что способная группа справ­ляется с этой задачей лучше, чем малоспособная.

Исследования Ханта и других важны по нескольким причинам. Во-первых, они показывают, что информационный подход обеспечивает мно­го процедур, удобных для изучения человеческого интеллекта. Возможно, что некоторые из секретов других параметров интеллекта (кроме вербаль­ных способностей) — таких как математические способности, простран­ственные способности или, возможно, даже общий интеллект — удастся описать в терминах достаточно простых когнитивных процессов и меха­низмов. Во-вторых, не исключено, что КП связана с вербальной составля­ющей интеллекта не потому, что интеллект критически зависит от коли­чества элементов, удерживаемых в КП, но потому, что простые когнитив­ные процессы и операции, которые зависят от КП и ДП, такие как опреде­ление названия буквы или удержание в памяти слога из трех букв, зави­сят от индивидуальных различий в интеллекте⁷.

⁷См. также Зинченко В.П., Леонова А.Б., Стрелков Ю.К. Психометрика утом­ления.— Прим. ред.

Мышление и интеллект - естественный и искусственный 486

Общие знания. С самого начала разработки ранних тестов на интел­лект общее знание считалось неотъемлемой частью интеллекта человека; и до сего дня вопросы, направленные на выявление того, насколько инди­видуум понимает мир, входят в состав наиболее распространенных тес­тов. Видимо, изготовители тестов полагают, что знание того, что Баг­дад — столица Ирака, или что водород легче гелия, или что Кировский балет выступает в Ленинграде, или что наиболее сохранившаяся могила Тутанхамона была открыта Говардом Картером (все это примеры моего пассивного знания — т.е. такая информация, которая может храниться в простом компьютере), имеет какое-то отношение к интеллекту. Между тем, связям общих знаний с интеллектом уделялось удивительно мало внимания, теоретического и прагматического. Как отмечают Сиглер и Ри­чарде (Siegier and Richards, 1982) "По тем же причинам, по которым рыба будет последним существом, открывшим воду, до недавнего времени в психологии развития почти не уделялось внимания изменениям объема конкретных знаний у детей. Эти изменения настолько вездесущи, что, видимо, просто не попали в объектив исследователей. Вместо того, чтобы изучать содержание знания, его незаметно отклонили как побочный про­дукт более глубоких изменений в способностях и стратегиях" (с.930).

Из тестов на общую информированность можно получить важные све­дения о текущем состоянии человека и о его способности к воспроизведе­нию информацию. Это, в свою очередь, может дать полезный ключ к его интеллектуальной предыстории и предсказать будущие достижения. И все же из многих недавно открытых когнитивных атрибутов только малая часть была связана с интеллектом человека. Кажется, что исследователей ин­теллекта могла бы особо заинтересовать тема семантической организа­ции. В одной из предыдущих глав обсуждались некоторые современные теории семантической организации, и казалось бы, что способность хра­нить семантическую информацию в организованной схеме и эффективно получать к ней доступ характеризует как минимум один тип интеллекта. Возможно, некоторые предприимчивые исследователи когнитивной психо­логии займутся этим важным вопросом.

В одном из исследований развития было показано, как можно прово­дить эксперименты в этой области и как с их помощью дать ясную демон­страцию влияния базы знаний на интеллект. Чи (Chi, 1978) изучала влия­ние специальных знаний на воспроизведение шахматных и числовых сти- • мулов. Для своего эксперимента она выбрала 10-летних детей, которые хорошо играли в шахматы, и взрослых, которые были новичками в этой игре. Ее задача походила на задачу Чейза и Саймона (см. стр.100), в кото­рой шахматные фигуры составляли обычную игровую позицию. Обеим группам испытуемых давали рассмотреть фигуры на доске и затем проси­ли воспроизвести расположение на второй доске. В задаче, связанной с первой и названной задачей на метапамять (термин "метапамять" отно­сится к знаниям индивидуума о своей памяти), испытуемых просили пред­сказать, сколько им потребуется попыток, чтобы воспроизвести все фигу­ры. Результаты, представленные на Рис. 14.10, показывают, что дети не только лучше воспроизводили расположение шахматных фигур, но и луч­ше предсказывали свои успехи, т.е. их метапамять была лучше, чем у взрослых. Кроме этого, испытуемым предлагалась стандартная задача с цифрами, обычно используемая в тестах на интеллект, и, как и ожида-

Мышление, раздел 2: решение задач, творчество и человеческий интеллект

487

лось, взрослые лучше справлялись с воспроизведением этих цифр и луч­ше предсказывали свои успехи, чем дети. Видимо, под влиянием базы знаний, не зависящих от возраста или от других типов интеллекта (напри­мер, успехи в задаче с цифрами), способность к воспроизведению из рабо­чей памяти специализированной информации, непосредственно связанной с этими знаниями, может ощутимо расширяться. Теоретические и методо­логические вопросы, поднятые этим экспериментом, предполагают, что в будущем появится больше таких исследований.

Среди нового поколения когнитивных психологов, которому предстоит разрешить проблему человеческого интеллекта, рассуждения и решения задач, наиболее выдающимся является Р.Стернберг (R.Sternberg, 1977, 1980а, 1980Ь, 1982, 1986). Согласно его схеме, рассуждение можно опи­сать как попытку соединить элементы старой информации с целью полу­чения новой. (См. текст в рамке на стр. 491.) Старая информация может быть внешней (из книг, фильмов или газет), внутренней (хранящейся в памяти) или их сочетанием. При индуктивном рассуждении, рассмотрен­ном нами ранее, информации, содержащейся в посылках, недостаточно для получения вывода; человек должен сотворить правильное решение. Один из приемов, использованных Стернбергом,— это задача равенства отношений, которую можно представить так, что А относится к В как С относится к D или в символической форме — A:B::C:D. В одних случаях последний член D опускается и должен быть генерир_оввн человеком, а в других случаях человек должен сделать выбор из ряда различных ответов, как^в следующем примере: Филология:Языки::Микология: (а- Цветущие растения, б- Папоротники, в- Сорняки, г- Грибы). Для решения этой ана­логии способность рассуждать нужна в минимальной степени, тем не ме­нее, многим людям она представляется трудной, поскольку они не знают, что микология изучает грибы, а филология изучает происхождение языка. Аналогии подобного типа служат мерой для той формы интеллекта, кото­рая связана с запасом слов.

В приведенном примере решение аналогии зависело от знания слов и способности рассуждать. Однако, решение задач на равенство отноше­ний — это не просто воспроизведение из памяти, оно включает несколько этапов. Стернберг предполагает, что, встречаясь с задачей такого типа, мы разбиваем аналогию на подзадачи и решаем каждую из них, а уже затем решаем всю задачу. Эта стратегия сходна с упоминавшимся ранее анализом "средство-результат", использованным Ньюэллом и Саймоном, но отличается от него тем, что все этапы последовательности обработки информации играют в нем важную роль. Следующая задача приводится в качестве иллюстрации для некоторых этапов, прорабатываемых челове­ком при решении аналогий⁸.

Юрист:Клиент::Доктор: (а- Пациент, б- Медицина)

В этом случае кодирование слов менее сложно, чем в предыдущем, по­скольку большинству людей знакомы все эти термины. В решении этой задачи есть такие этапы:

а. Рассуждающий кодирует термины аналогии.

б. Рассуждающий делает вывод о связи, существующей между юрис­том и клиентом (например, юрист предоставляет услугу клиенту, юрист оплачивается клиентом, юрист может помочь клиенту).

в. Рассуждающий составляет карту отношения высокого порядка, су­ществующего между первой и второй частями аналогии (обе каса­ются специалистов, предоставляющих услуги клиентам).

г. Рассуждающий применяет отношение, сходное с выведенным им, ко второй части аналогии, т.е. между доктором и каждым из вари­антов (доктор предоставляет услугу человеку, а не медицине).

д. Рассуждающий дает свой ответ.

Сначала члены аналогии нужно закодировать или транслировать во внутренние репрезентации, над которыми будут выполняться последую­щие операции. Стернберг использует модель репрезентации (Sternberg,

' ^

489

Вашингтон : 1 :: Линкольн (а- 10, Ь- 5)

Вашингтон может быть закодирован (1)как Президент (1-й), (2)как личность, запечатленная на деньгах (банкнота в 1 доллар), и (З)как герой (Американской революции).

"1" можно закодировать (1)как число (единица), (2)как порядковый номер (первый) и (3) как количество (1 штука).

Линкольн может быть закодирован (1)как Президент (16-й), (2)как личность, запечатленная на деньгах (5-долларовая банкнота) и (З)как ге­рой (Гражданской войны). \

"10" можно закодировать (1)как число (десять), (2) как порядковый номер (десятый) и (З)как количество (10 штук).

"5" можно закодировать (1)как число (пять), (2) как порядковый но­мер (пятый) и (З)как количество (5 штук).

Кроме семантических репрезентаций, показанных выше, информацию в задачах можно представлять картинно; так, задачу равенства отноше­ний, по условиям которой черный квадрат находится внутри белого круга, можно представить на языке формы, положения или цвета.

На материале подобных задач Стернберг (1985) разработал теорию интеллекта, согласно которой интеллект можно разделить на 5 типов ком­понент: метакомпоненты, компоненты деятельности,, компоненты приоб­ретения, компоненты удержания и компоненты передачи. Компонен- ты — это этапы, через которые надо пройти человеку, чтобы решить задачу. Метакомпоненты — это знания человека о том, как решать задачу. По­скольку метакомпоненты составляют основу решения многих концепту­альных задач, Стернберг считает, что они связаны с общим интеллектом. Он продолжает изучение тех ролей, которые различные компоненты игра­ют в задачах на рассуждение, таких как аналогии, а также то, как с разви­тием человека возрастает сложность этих компонентов и метакомпонен-тов. Для изучающих когнитивную науку представляет особый интерес его общая схема, в которой теории интеллекта и тесты на интеллект четко выделяются на когнитивной почве.

Мышление и интеллект - естественный и искусственный 490