ГЛАВА 15. Мышление (II): решение задач, творчество и человеческий интеллект

Все хорошие идеи приходили мне в голову, когда я доил корову.

Когнитологи особенно интересуются разумом человека, поскольку интеллект в некотором смысле представляет собой конспект человеческой деятельности — то есть того, что делает из нас людей.

 

Как в прошлом изучали решение задач?

«Пол Мак-Гаффин родился в 1986 году в Сент-Луисе. Его отец был ирландцем, а мать — индианкой. Спустя 52 года он умер, играя в шахматы с Альбертом Эйнштейном в Небраске. Однако он умер в 1999 году. Как это может быть возможным?» Попробуйте решить эту загадку. Какие методы вы используете? Пытаетесь ли вы безуспешно снова и снова проделать одно и то же вычисление? Попробуйте использовать действительно новый или творческий подход к решению этой задачи. Участвует ли ваш интеллект в попытках решить задачу? Помучившись над решением, загляните на следующую страницу, чтобы узнать несколько других его вариантов.

В этой главе мы рассмотрим теории и данные, касающиеся трех других «высших» когнитивных процессов: решения задач, творчества и человеческого интеллекта. С одной стороны, этими вопросами занимались исследователи, интересующиеся решением задач, творчеством или интеллектом как составными частями человеческого познания. Философов и поэтов эти темы также побуждали к проявлению красноречия. С другой стороны, интерес к решению задач, творчеству и человеческому интеллекту возникает и у тех практичных, рациональных людей, которые любят муссировать темы вроде: как я могу попасть от моего дома на работу за кратчайшее время и с минимальными затратами нервов и сил? Могу ли я изобрести прибор, который сохранит мои булочки теплыми от момента, когда их испекли, до момента, когда их подают? Почему моя дочь пишет компьютерные программы лучше, чем школьные сочинения по английскому? Почему мой автомеханик может сказать мне, что с моим стеклоочистителем что-то не то, но не умеет правильно составить запрос для информационно-поисковой системы?

Решение задач

Деятельность по решению задач пронизывает каждый нюанс человеческого поведения и служит общим знаменателем для самых разнообразных видов человеческой деятельности — науки, юриспруденции, образования, бизнеса, спорта, медицины, литературы и даже многих видов развлечений, как будто в нашей профессиональной жизни недостаточно проблем. Люди, человекообразные обезьяны и многие другие млекопитающие любопытны и по причинам, связанным с выживанием, в течение всей своей жизни ищут новой стимуляции и разрешают конфликты в процессе творческого решения задач.

Во многих ранних экспериментах по решению задач ставился вопрос: что происходит, когда человек решает задачу? Такой описательный подход помогал определить эти явления, однако он не способствовал получению новых сведений о том, какие когнитивные структуры и процессы лежат в их основе.

Решение задач — это мышление, направленное на решение конкретной задачи и включающее формирование ответных реакций, а также выбор из возможных реакций.

В повседневной жизни мы встречаемся с бессчетным количеством задач, которые заставляют нас формировать стратегии ответов, выбирать возможные ответы и проверять ответные действия. Попробуйте, например, решить такую задачу: к шее собаки привязана шестифутовая веревка, а в десяти футах от нее находится кастрюля

Возможно, если вы вспомните, как решали задачи на протяжении собственной жизни, то обнаружите, что использовали последовательность, подобную приведенной здесь. Этот процесс почти всегда неосознаваем. То есть вы не говорите себе: «Теперь, я нахожусь на третьей стадии, "планирование решения", что означает, что я...»; однако вероятно, что эти стадии подспудно присутствуют, когда вы решаете повседневные проблемы. Возьмите любую задачу — реальную или воображаемую (например, починка сломанного тостера, решение трудной межличностной проблемы или решение иметь детей) — и решите ее, соблюдая данную последовательность шагов.

Хотя все стадии важны, очевидно, чрезвычайное значение имеет репрезентация задачи, особенно то, как информация представлена с точки зрения зрительных образов. Предположим, вас попросили умножить 43 на 3. Вы можете сказать, что это не такое уж сложное дело, поскольку вы легко получите ответ с помощью нескольких умственных действий. Однако как вы выполните задачу, если я попрошу вас умножить в уме 563 на 26? Если вы подобны большинству, вы «видите» эту задачу; то есть вы представляете ее зрительно и начинаете процесс, умножая 3 на 6, «видите» 8, переносите единицу, затем умножаете 6 на 6, добавляете эту единицу и т. д. Все эти действия проделываются с информацией, представленной в образах. По-видимому, писатели с выгодой для себя используют эту склонность представлять все зрительно, когда создают произведения, богатые образами. Иногда эти образы называют словесными картинами; в качестве примера приведем следующий отрывок из Солсбери (Salisbury, 1955).

Критические размышления: итак, если вы думаете, что сообразительны, — решите эту головоломку

Вы и ваш товарищ идете по бразильскому тропическому лесу и наталкиваетесь на ущелье. Глубина его 40 футов, ширина 60 футов, а длина - несколько миль в каждом направлении. У вас есть 20-футовая лестница, пара плоскогубцев, коробка спичек, свечи, бесконечный запас веревки, а вокруг вы видите камни и валуны. Как вы и ваш друг преодолеете пропасть? Менее чем один человек из 10 справляется с этой задачей. Почему вы решили или не решили ее? Вы использовали все имеющееся снаряжение? Действительно ли решение «слишком простое»? Может быть, вы не решили задачу, потому что рассматривали слишком много факторов? Предложите эту задачу своим друзьям и запишите средства, которые они используют, чтобы решить задачу. См. обсуждение «репрезентации задач» в этом учебнике. Решение приведено в конце главы.

Как называется столица Болгарии?

В случае дивергентного мышления человек дает множество различных ответов на вопрос, причем «правильность» ответа есть нечто субъективное. Например:

Сколько различных применений имеет кирпич?

Конвергентным ответом на этот вопрос может стать следующий: «Кирпич применяется для постройки дома или дымовой трубы». Несколько более дивергентным будет ответ: «Для создания книжного шкафа» или: «Его можно использовать как подставку для свечки». Ответ еще более дивергентный, более «чудной» — это: «Румяна на крайний случай» или «Как подарок на дорожку в качестве ботинок тому, кто первый раз оправляется на Луну». Просто продуцировать ответы — это не значит проявлять творческое мышление. Из кирпичей можно построить кондитерскую, булочную, завод, обувную фабрику, магазин по продаже резных изделий из дерева, бензоколонку и т. д. В дивергентных и более творческих ответах должны содержаться объекты или идеи более абстрактного свойства. У дивергентно мыслящего человека более гибкое мышление.

Если бы продуктивность действительно была мерой творчества, тогда его можно было легко оценить количественно путем подсчета ответов на вопросы, подобные вопросу о кирпиче. Поскольку, как видно из предыдущего примера, это не так, приходится использовать субъективные оценки. Мне кажется, многие согласятся с тем, что кирпичи в роли лунных башмаков — это более творческий вариант, чем простое перечисление сооружений, которые можно построить из кирпичей. Хотя последний ответ, конечно, более практичен.

• 100 футов бельевой веревки;

• плотницкий молоток;

• долото;

• ящик с мукой;

• напильник;

• проволочная вешалка для пальто;

• разводной ключ;

• лампочка.

За 5 мин. придумайте как можно больше способов извлечения шарика из трубки, не повредив ни его, ни трубку, ни пол.

Потратьте несколько минут и постарайтесь придумать творческое решение этой задачи.

Если ваши творческие способности не отличаются от моих, то вы, наверное, подумали: «Вот если бы разрешалось повредить пол, шарик или трубку, то я смог бы достать его за несколько минут». Затем вы, возможно, подумали, как можно было бы использовать имеющийся инвентарь или как изменить форму инструментов. Если вам удалось составить длинный список возможных употреблений этих инструментов, значит, вы проявили беглость мышления или способность продуцировать ряд понятий за некоторый период. Если же вам удалось генерировать несколько разных идей, значит, вы проявили гибкость. Беглость мышления помо-

людей генерирует как можно больше идей, не высказывая критики в адрес других ее членов. Этот прием не только позволяет выдвинуть большое количество идей или решений проблемы, его также можно использовать на индивидуальном уровне с целью облегчить развитие творческой идеи. Нередко генерировать необычные решения нам мешают другие люди или наша собственная ограниченность.

• Поиск аналогий.

• Поиск аналогий. Как показали некоторые исследования, люди не всегда замечают, что новая задача сходна со старой, решение которой они уже знают (Hayes & Simon, 1976; Hinsley, Hayes & Simon, 1977). Пытаясь сформулировать творческое решение задачи, важно вспомнить аналогичные задачи, с которыми вы, возможно, уже встречались. Например, в задаче по извлечению шарика для пинг-понга из четырехдюймовой трубки одним из возможных приемов было приготовление клея из муки. Если бы вы встречались со сходной головоломкой, тогда вы, возможно, смогли бы решить задачу о трубке и шарике при помощи муки и клея.

Несмотря на широкое употребление слова интеллект, психологи не пришли к единому его определению. Однако многие согласятся, что все темы, рассматривающие формы познания «высшего порядка» — формирование понятий, рассуждение, решение задач и творчество, а также память и восприятие, — связаны с человеческим интеллектом. Р. Стернберг (Sternberg, 1982) попросил участников одного из экспериментов описать характеристики интеллектуальной личности; среди наиболее часто встречающихся были ответы «хорошо и логично мыслит», «много читает», «сохраняет восприимчивость и широту взглядов» и «глубоко понимает прочитанное». В качестве рабочего определения мы предлагаем рассматривать человеческий интеллект как способность приобретать, воспроизводить и использовать знания для понимания конкретных и абстрактных понятий и отношений между объектами и идеями и использовать знания осмысленным способом.

Интерес к искусственному интеллекту (ИИ) заставил многих психологов задуматься о том, что в человеческом интеллекте является уникально человеческим и какие способности требуются от компьютера, чтобы действовать (по-человечески) разумно. Никерсон, Перкинс и Смит (Nickerson, Perkins & Smith, 1985) составили список способностей, характеризующих, по их мнению, интеллект человека:

• Способность классифицировать паттерны.

• Способность классифицировать паттерны. Все люди с нормальным интеллектом способны разделять неидентичные стимулы на классы. Это основополагающая способность для мышления и языка, поскольку слова вообще означают категории информации: например, телефон означает широкий класс объектов, используемых для дальней электронной связи. Представьте, к каким невероятным усилия пришлось бы прибегать человеку, если бы каждый телефон нужно было бы трактовать как отдельное неклассифицированное явление.

516 Глава 15, Мышление (II): решение задач, творчество и человеческий интеллект

Эрл Хант. Изучал интеллект и искусственный интеллект в контексте когнитивной психологии



Человеческий интеллект 519

ют, что знание того, что Багдад является столицей Ирака, что водород легче гелия, что Кировский балет выступает в Санкт-Петербурге, а могила Тутанхамона была открыта Говардом Картером (все это примеры моего пассивного знания — то есть информация, которая может храниться в простом компьютере), имеет какое-то отношение к интеллекту. Между тем связи общих знаний с интеллектом уделялось удивительно мало внимания как теоретически, так и практически. Как отмечают Сиглер и Ричардз (Siegler & Richards, 1982):

В психологии развития до недавнего времени почти не уделялось внимания изменениям объема конкретных знаний у детей. Эти изменения настолько вездесущи, что, по-видимому, 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.

Из тестов на общую осведомленность можно получить важные сведения о текущем состоянии человека и о его способности к воспроизведению информации. 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 главе 9 обсуждались некоторые современные теории семантической организации, и, казалось бы, способность хранить семантическую информацию в организованной схеме и эффективно получать к ней доступ характеризует как минимум один тип интеллекта. Возможно, некоторые предприимчивые представители когнитивной психологии займутся этим важным вопросом.

В одном из исследований развития были продемонстрированы различные способы проведения экспериментов в этой области, а также и то, как с их помощью выявить влияние базы знаний на интеллект. Чи (Chi, 1978) изучала влияние специальных знаний на воспроизведение шахматных и числовых стимулов. 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. главу 4), 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 человека о своей памяти), испытуемых просили предсказать, сколько им потребуется попыток, чтобы воспроизвести все фигуры. Результаты, представленные на рис. 15.5, показывают, что дети не только лучше воспроизводили расположение шахматных фигур, но и лучше предсказывали свои успехи, то есть их метапамять действовала лучше, чем у взрослых. Кроме этого, испытуемым предлагалась стандартная задача с цифрами, обычно используемая в тестах на интеллект, и, как и ожидалось, 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 знания-

520 Глава 15. Мышление (II): решение задач, творчество и человеческий интеллект

 

Роберт Дж. Стернберг. Сформулировал триархическую теорию интеллекта

гие — философский, а третьи — практический. Один из рецензентов, Г. Айзенк (Eysenck 1984), критикует триархическую теорию на основании того, что это не столько теория интеллекта, сколько теория поведения. Мы адресуем заинтересованного читателя к первоисточникам и современной литературе. На данный момент никто, включая самого Стернберга (Sternberg, 1984b), не считает, что построена окончательная модель интеллекта. В то же время нельзя сказать, что наш взгляд на интеллект останется неизменным.

Согласно схеме Стернберга, рассуждение можно описать как попытку соединить элементы старой информации с целью получения новой. (См. врезку «Когнитивный тест на интеллект».) Старая информация может быть внешней (из книг, фильмов или газет), внутренней (хранящейся в памяти) или представлять собой их сочетание. При индуктивном рассуждении, рассмотренном нами ранее, информации, содержащейся в посылках, недостаточно для получения вывода; человек должен генерировать правильное решение. Один из приемов, использованных Стернбергом, — это задача равенства отношений, которую можно представить так,

Триархическая теория интеллекта Стернберга

	Компонентный интеллект Алиса получала высокие отметки на экзаменах, была мастером по прохождению тестов и аналитическому мышлению. Тип ее интеллекта иллюстрирует компонентную теорию интеллекта, в рамках которой выделяют умственные компоненты, ответственные за аналитическое мышление.
	Интеллект, основанный на опыте Барбара не получала на экзаменах максимальных баллов, но была в высшей степени творческим мыслителем, способным проницательно комбинировать несопоставимые вещи. Она является примером человека, чей интеллект основан на опыте.
	Контекстуальный интеллект Силия была опытным человеком. Она умела играть в игры и манипулировать окружающими. Ее экзаменационные отметки не были самыми высокими, но она могла оказаться на высоте практически в любой ситуации. Она - пример контекстуального интеллекта по Стернбергу.

1. Предположим, что все драгоценные камни сделаны из пенорезины. Каким словом вы завершили бы приведенную аналогию?

Дерево : Твердый :: Алмаз :

а) ценный; б) мягкий; в) хрупкий; г) твердейший.

2. Жанет, Барбара и Элейн - домохозяйка, юрист и физик, но не обязательно в таком порядке. Жанет живет по соседству с домохозяйкой. Барбара - лучший друг физика. Элейн однажды хотела стать юристом, но раздумала. Жанет виделась с Барбарой в течение последних двух дней, но не виделась с физиком. Жанет, Барбара и Элейн в правильном порядке - это:

а) домохозяйка, физик, юрист;

б) физик, юрист, домохозяйка;

в) физик, домохозяйка, юрист;

г) юрист, домохозяйка, физик.

3. Джош и Сэнди обсуждают две бейсбольные команды - Красных и Синих. Сэнди спросила Джоша, почему он думает, что у Красных больше шансов выиграть кубок этого года, чем у Синих. Джош ответил: «Если каждый игрок команды Красных лучше, чем каждый игрок команды Синих, то Красные должны быть лучшей командой». Джош предполагает, что:

а) вывод, применимый к каждой части целого, применим также к целому, и это предположение истинно;

б) вывод, применимый к каждой части целого, применим также к целому, и это предположение ложно;

в) вывод, применимый к целому, применим также к каждой его части, и это предположение истинно;

г) вывод, применимый к целому, применим также к каждой его части, и это предположение ложно.

4. Выберите слово, описывающее либо необходимое, либо невозможное свойство слова, написанного курсивом.

лев

а) свирепый; б) белый; в) млекопитающее; г) живой. 5.

лекта Векслера для взрослых). Цель эксперимента состояла в том, чтобы установить отношения между обучением игре в «Тетрис» и оценками интеллекта, чтобы определить, обнаруживается ли у людей с более высокими способностями наибольшее уменьшение СМГ, как предполагалось в соответствии с гипотезой эффективности мозга. Результаты, указывающие на связь между величиной изменений СМГ и оценками интеллекта, подтверждают модель эффективности.

Вопрос о том, состоит ли «интеллект» человека из ряда компонентов (таких, как математическая способность, вербальная способность и пространственная способность) или это общий фактор, вносящий свой вклад в успех при решении большинства когнитивных задач, был предметом горячих споров. В начале XX столетия понятие общего интеллекта (g-фактор) развивал Чарльз Спирмен. Однако в недавнем исследовании Джона Дункана и его коллег (Duncan, 2000) из Кембриджского университета убедительного доказательства существования g-фактора получено не было. В этих экспериментах было обнаружено, что определенные части латеральной лобной коры, очевидно, участвуют в выполнении разнообразных когнитивных задач, используемых для измерения интеллекта. В приведенной ниже задаче выберите элемент, который не соответствует остальным*. В первой задаче измеряется пространственный интеллект, а во второй - вербальный.

Снимки мозга людей, решающих задачи такого типа, полученные с помощью ФОМР, показывают, что пространственная и вербальная обработка, как правило, локализованы в лобной части мозга. Это подтверждает гипотезу g-фактора, или общую теорию интеллекта (см. рисунок ниже). По-видимому, в пространственной обработке участвуют оба полушария. Эта работа является наиболее прогрессивным направлением нейрокогнитологии, исследования поднимают новые вопросы, например существуют ли в пределах областей мозга, ответственных за общий интеллект, специализированные области, которые отвечают за определенные интеллектуальные способности? И как эти области общего интеллекта связаны с другими частями мозга, которые (вероятно) вносят вклад в интеллектуальные процессы?

* Правильный ответ в пространственном задании - третий несимметрический элемент, а в вербальном задании - третий элемент, в котором эти четыре буквы разделены в алфавите одинаковым количеством букв (в обратном порядке).

Замечательный обзор ранней истории исследований мышления, формирования понятий и решения задач предлагает книга Вудвортса «Экспериментальная психология» (Experimental Psychology). Книга Ф. Бартлетта «Мышление» (Thinking) служит хорошим вводным курсом для ознакомления с традиционными точками зрения. Сведения о традиционных теориях и экспериментах по формированию понятий можно почерпнуть в книге Брунера, Гуднау и Остина «Изучение мышления» (A Study of Thinking).

Множество статей собрано в двух книгах в мягкой обложке Джонсон-Лэрда и Уэйсона (ред.) «Мышление и рассуждение» (Thinking and Reasoning) и «Мышление: хрестоматия по когнитологии» (Thinking. Reading in Cognitive Science).

Мы также рекомендуем три «ежегодных обзора» исследований мышления, в которых представлены материалы о важных достижениях: Берн и Доминовски «Мышление» (Thinking); Неймарк и Санта «Мышление и овладение понятиями» (Thinking and Concept Attainment); Эриксон и Джонз «Мышление» (Thinking).

Рубинштейн прекрасно описал мышление и решение задач в книге «Инструменты мышления и решения задач» (Tools for Thinking and Problem Solving), как и Брансфорд и Штейн в книге «Идеальный решатель задач» (The Ideal Problem Solver). Легко читается и интересна книга «Мышление, решение задач, познание» (Thinking, Problem Solving, Cognition), написанная Мейером. «Путеводитель по человеческому интеллекту» (Handbook of Human Intelligence) и «Достижения психологии человеческого интеллекта» (Advances in the Psychology of Human Intelligence) — первоклассные подборки статей о человеческом интеллекте под редакцией Роберта Стернберга. Также см. книги Стернберга «Прикладные исследования интеллекта» (Intelligence Applied) и «Что стоит за коэффициентами интеллекта: триархическая теория человеческого интеллекта» (Beyond IQ: A Triarchic Theory of Human Intelligence). He так давно вышло несколько новых книг, посвященных интеллекту: Чипмен, Сигал и Глейзер (ред.) «Навыки мышления и научения» (Thinking and Learning Skills); Никерсон, Перкинз и Смит написали превосходную книгу по мышлению «Обучение мышлению» (The Teaching of Thinking). Периодическое издание Current Issues in Cognitive Science часто публикует занимательные статьи на темы, рассмотренные в этой главе; в февральском выпуске за 1993 год (номер 1) несколько статей посвящено интеллекту. У Ханта есть интересная статья в American Scientist, а для анализа социального/расового аспекта интеллекта см. статью Херрштейна и Мюррея «U-образная кривая». В 1998 году был издан специальный номер Scientific American под названием «Исследования интеллекта» (Exploring Intelligence).

532 Глава 15. Мышление (II): решение задач, творчество и человеческий интеллект

Рекомендуемая литература 533

Ответ к задаче о пациентах и психиатрах

Ответ на задачу во врезке с названием «Задача о пациентах и психиатрах». Карен и Лаура лечат супругов Рубин, и поэтому их фамилия не Рубин (сделайте на пересечении имен «Карен» и «Лаура» с фамилией «Рубин» исключающие отметки). Следовательно, Мэри замужем за Рубином. Лаура — пациент доктора Санчеза, и поэтому ее фамилия не Санчез, а значит, она Тэйлор. Действуя методом исключения, получаем, что Карен — Санчез. Мэри Рубин наблюдается женщиной (ключ 1) по фамилии Тэйлор (ключ 2), поэтому ее врач — Лаура Тэйлор, а мужа Мэри наблюдает Карен Санчез. Питер, которого наблюдает доктор Тэйлор (ключ 2), сам не является доктором Тэйлором (очевидно) и не может быть мужчиной по фамилии Рубин, которого наблюдает Карен Санчез, поэтому он должен быть Питером Санчезом, и он наблюдает Лауру Тэйлор (ключ 2). Омар не может быть доктором Рубином, которого наблюдает Карен Санчез, потому что Омара наблюдает Норман (ключ 4), поэтому фамилия Омара — Тэйлор, а фамилия Нормана — Рубин. Психиатр Питера — Омар Тэйлор, и, действуя методом исключения, Карен находится под опекой Мэри Рубин. Итак, полные имена психиатров и пациентов следующие: Лаура Тэйлор (Мэри Рубин), Карен Санчез (Норман Рубин), Мэри Рубин (Карен Санчез), Омар Тэйлор (Питер Санчез), Питер Санчез (Лаура Тэйлор) и Норман Рубин (Омар Тэйлор).