Решение проблемы: концепция обратной связи

та установленная температура. Здесь налицо контур обратной связи: термостат чувствителен к состоянию комнаты и, исходя из информации, полученной с помощью своего термометра, совершает действие; действие, в свою очередь, изменяет состояние комнаты, которое по обратной связи передается термостату, изменяющему свое поведение, что, в свою очередь, влияет на температуру в комнате, и цикл повторяется бесконечно.

В известном смысле термостат, в отличие от часов, можно считать целенаправленным устройством, что коренным образом меняет механистический взгляд на природу. Физика И. Ньютона породила образ Вселенной как гигантского часового механизма, машины, слепо следующей неумолимым законам физики. У. Джеймс утверждал, что сознательные живые существа не могут быть машинами, поэтому сознание должно эволюционировать, чтобы сделать возможным изменяющееся, адаптивное поведение. Но термостаты представляют собой машины, лишенные сознания (D. Chalmers, 1996), поведение которых адаптивно реагирует на изменения окружающей среды. И уж, конечно, в термостате нет призрака. В старые времена был слуга, который смотрел на термометр и при необходимости топил печку, но слугу заменила машина, и при этом простая. Концепция обратной связи обещала представить все случаи целенаправленного поведения как обратную связь. Перед организмом стоят некоторые задачи (например добыча пищи), он способен измерить расстояние до цели (например это может быть другой конец лабиринта) и ведет себя таким образом, чтобы сократить и, в конце концов, уничтожить это расстояние. «Призрака в машине» или читающего когнитивную карту Толмена можно заменить сложными контурами обратной связи. На практике машины, способные делать то, что раньше могли делать лишь люди, заменили слуг и промышленных рабочих.

Определение искусственного интеллекта. Итак, машины могут быть целенаправленными. Но могут ли они быть разумными? Способны ли они соревноваться с человеческим интеллектом? Вопрос о том, разумны ли компьютеры, стал основным для когнитивной науки, и этот вопрос в его современном виде поднял блестящий математик А. М. Тюринг (1912-1954), который внес большой вклад в теорию компьютеров в годы войны. В 1950 г. в журнале Mind он опубликовал статью под названием «Вычислительная техника и интеллект», которая давала определение области искусственного интеллекта и представляла программу когнитивной науки. А. М. Тюринг начал так: «Я намереваюсь рассмотреть вопрос, может ли машина думать?» Поскольку значение слова «думать» было чрезвычайно запутано, он предложил поставить вопрос более конкретно, «в терминах игры, которую мы называем "имитационной игрой"». Вообразите, что с помощью компьютерного терминала расспрашивают двух респондентов, один из которых человек, а второй — компьютер, причем неизвестно, кто есть кто. Игра заключается в том, чтобы задавать вопросы, цель которых установить, кто человек, а кто — компьютер. А. М. Тюринг высказал предположение, что мы сочтем компьютер умным тогда, когда он сможет обмануть вопрошающего и заставить его поверить, что перед ним находится человек. Имитационная игра А. М. Тюринга получила название Тест Тюринга и очень широко (хотя и не всегда, см. ниже) принимается как критерий искусственного интеллекта.

330 Часть IV. Научная психология в XX веке

Термин «искусственный интеллект» вошел в обиход через несколько лет, благодаря специалисту по вычислительной технике Джону Маккарти, которому потребовалось название для оформления заявки на грант для финансирования первой междисциплинарной конференции в той области, которая стала называться когнитивной наукой. Работающие в области искусственного интеллекта ученые стремятся создать машины, которые могут выполнять задания, ранее подвластные только людям. Цель «чистого искусственного интеллекта» — создание компьютеров или роботов, которые могут делать то же самое, что и люди. С психологией связано компьютерное моделирование, цель которого не просто соревноваться с людьми, но и подражать им.

Триумф переработки информации «Когнитивная революция»

Решение проблемы разума и тела путем сравнения с программой и компьютером. Мы уже видели, что некоторые психологи, самым известным из которых был К. Л. Халл, пытались сконструировать обучающиеся машины, и неудивительно, что внимание психологов привлек компьютер как модель научения и целенаправленного поведения. В беседе с психологом из Гарвардского университета Э. Г. Борингом Норберт Винер спросил: что мозг человека может делать такого, чего не могли бы делать электронные компьютеры? Это подтолкнуло Боринга (Е. G. Boring, 1946) задаться тем же вопросом, которым задавался А. М. Тюринг: что должен делать робот, чтобы называться разумным? Пересмотрев интеллектуальные способности человека и первые попытки психологов подражать им с помощью машин, Боринг сформулировал собственную версию теста Тюринга: «Конечно, робот, которого вы не сможете отличить от любого студента, будет чрезвычайно убедительной демонстрацией механической природы человека» (р. 192). По мнению Боринга, мыслящий робот должен обладать обширным метафизическим багажом, поскольку это окончательно подтвердило бы заявление Ламетри о том, что человек является машиной, и гарантировало психологии прочное место в ряду естественных наук. Надежды Боринга стали ожиданиями всех специалистов по когнитивной науке.

В начале 1950-х гг. были предприняты различные попытки создать электронные или иные механические модели научения и остальных когнитивных процессов. Английский психолог Дж. А. Дёйч (J. A. Deutsch, 1953) построил «электромеханическую модель, способную к изучению лабиринта, установлению различий и рассуждениям». Подобные модели обсуждали Л. Бенджамин Викофф (L. Benjamin Wyckoff, 1954) и Джеймс Миллер (James Miller, 1955). Чарльз Слэк (Charles W. Slack, 1955) использовал сходство между обратной связью и рефлекторной дугой Дж. Дьюи, чтобы попытаться опровергнуть теорию К. Л. Халла «стимул—контроль». Еще один английский психолог, Дональд Бродбент (Donald Broadbent, 1958), предложил механическую модель внимания и краткосрочной памяти на примере шариков, падающих в Y-образную трубку, представляющую собой различные сенсорные «каналы» информации.

Дональд Бродбент утверждал, что психология должна думать о входящих ощущениях не как о стимулах, а как об информации. Его предложение имеет ключевое значение для понимания перехода от бихевиоризма к когнитивной психологии. Со времен Декарта загадка разума заключалась в его нефизическом характере, порождая неразрешимую проблему: каким образом нефизический разум каузально взаимодействует с физическим телом? Такие психологи, как К. Л. Халл и К. Лэшли, полагали, что единственной уважаемой научной психологией будет та, которая рассматривает организмы как машины в традиционном смысле этого слова: устройства, приводимые в движение физическим контактом рабочих частей. Понятие информации позволило психологам с уважением отнестись к нефизической природе мысли, не мучаясь от трудностей картезианского дуализма. Информация реальна, но она не является физической вещью. Чтение этих слов вовлекает не физические раздражители — черные значки на белой бумаге, различным образом отражающие фотоны, идущие в вашу сетчатку, — но идеи, информацию, которую они выражают. Подобным же образом физическая работа компьютера контролируется информацией, содержащейся в запущенной программе, но программа не представляет собой вещественную душу. Представление разума как информации позволило психологам сформировать дуализм разума и тела и освободиться от ограничений физического бихевиоризма.

Концепции переработки информации быстро нашли применение в когнитивной психологии человека. Вехой стала статья Джорджа Миллера «Магическое число семь, плюс и минус два: некоторые ограничения нашей способности к переработке информации» (1956). Миллер отошел от эклектичной позиции бихевиоризма в отношении научения человека и постепенно стал одним из лидеров когнитивной психологии 1960-х гг. В статье 1956 г. он привлек внимание к ограничениям человеческого внимания и памяти и создал условия для первой волны исследований по психологии переработки информации, основной темой которой стали внимание и краткосрочная память.

Во всех ранних статьях, авторы которых пытались применить компьютерные понятия к психологии, наблюдалась путаница в вопросе о том, чем же на самом деле занимается мышление, поскольку разделение информации и механики требовало определенного времени. Поскольку компьютер стало принято называть «электронным мозгом», наметилась серьезная тенденция к тому, чтобы считать, что электронное устройство само по себе способно мыслить и что психологам следует искать параллели между структурой человеческого мозга и структурой электронных компьютеров. Например, Миллер (James Miller, 1955) рисовал в своем воображении «сравнительную психологию... имеющую дело не с животными, а с электронными моделями», поскольку действия компьютеров «во многом напоминают живое поведение». Но отождествить рефлекторную дугу и электронный контур было непросто. В одной своей статье 1950 г. А. Тюринг писал, что компьютеры представляют собой машины общего назначения (теоретически идеальный компьютер общего назначения называется машиной Тюринга). Существующая электронная структура компьютера не имеет значения, потому что поведение компьютера определяется программой, и одну и ту же программу можно запустить на машинах с физическими различиями, равно как и один и тот же компьютер способен вы-

332 Часть IV. Научная психология в XX веке

полнять различные программы. Тюринг отмечал, что человека в комнате с бесконечным запасом бумаги и руководством по превращению символов ввода в символы вывода можно рассматривать в качестве компьютера. В такой ситуации его поведение контролировалось бы только его неврологией, поскольку руководство диктовало, как отвечать на вопросы, и если кто-нибудь изменил бы руководство, то изменилось бы и поведение. Различие между компьютером и программой оказалось решающим для когнитивной психологии, поскольку оно означало, что сравнительная психология не является неврологией и что когнитивные теории мышления человека должны говорить о разуме человека, т. е. о программе человека, а не о его мозге. Правильная когнитивная теория выполнялась бы человеческим мозгом, и ее можно было бы осуществить посредством запрограммированного надлежащим образом компьютера, но эта теория была бы в программе, а не в мозге или компьютере.

В 1950-е гг. зародилась новая концепция человека как машины и новый язык для формулировки теорий, описывающих когнитивные процессы. Казалось, что людей можно рассматривать как компьютерные устройства общего назначения, рожденные с определенной физической структурой и программируемые жизненным опытом и социализацией так, чтобы вести себя определенным образом. Целью психологии должно было стать уточнение того, каким образом люди перерабатывают информацию; на смену концепциям стимула и ответа пришли бы понятия информационного ввода и вывода, а теории об опосредующих г—s-цепях были бы заменены теориями о внутренних вычислениях и вычисляемых состояниях.

Моделирование мышления. Новую концепцию психологии отчетливо сформулировали Алан Ньюэлл, Дж. К. Шоу и Герберт Саймон в 1958 г. в своей книге «Элементы теории решения проблем». С начала 1950-х гг. они занимались разработкой и написанием программ решения проблем, начав с программы, которая доказывала математические теоремы («Логический теоретик»), а затем перейдя к более мощной программе — «Решающему устройству». Вначале они публиковали свои работы в журналах по компьютерной технике, но затем им предложили написать статью для Psychological review. В этой работе они дали определение нового, когнитивного, подхода в психологии:

Сутью нашего подхода является описание поведения системы посредством уточненной программы, определенной в терминах элементарных информационных процессов... Точно задав программу, мы поступили так же, как с традиционными математическими системами. Мы попытались логическим путем вывести общие свойства системы из программы (уравнений); мы сравнили поведение, предсказанное программой (уравнениями), с реально наблюдаемым поведением».

Алан Ньюэлл, Дж. К. Шоу и Герберт Саймон заявляли об особых преимуществах своего подхода к психологическому теоретизированию. Компьютеры способны «выполнять программу», что позволяет делать очень точные предсказания относительно поведения. Более того, чтобы действительно запустить компьютер, программа должна содержать «очень конкретную спецификацию внутренних процессов», гарантируя, что теории являются точными, недвусмысленными и не просто вербальными. Ньюэлл, Шоу и Саймон пришли к заключению, что «Логический теоретик» и «Решающее устройство» представляли собой «детальную операциональную теорию решения проблем человеком».

Глава 10. Подъем когнитивной науки, 1960-2000 333

Программа Ньюэлла, Шоу и Саймона была сформулирована гораздо четче, чем теория искусственного интеллекта Тюринга. Исследователи искусственного интеллекта хотели писать программы, которые бы вели себя, как люди, но при этом не обязательно мыслили, как люди. Поэтому, например, они написали программу для игры в шахматы, которая играла в шахматы, но использовала грубую силу суперкомпьютеров, чтобы оценить тысячу ходов до того, как выбрать один из них, а не пыталась подражать человеку-гроссмейстеру, который оценивает намного меньше альтернатив, но делает это гораздо умнее. Тем не менее Ньюэлл, Шоу и Саймон сделали шаг от искусственного интеллекта к компьютерной имитации, заявив, что их программы не только решают проблемы, но и делают это именно так, как люди. В компьютерной имитации игры в шахматы программист должен был бы попытаться написать программу, совершающую те же шаги вычислений, что и человек-гроссмейстер. Различие между искусственным интеллектом и компьютерной имитацией очень важно, поскольку чистый искусственный интеллект не относится к сфере психологии. Усилия в области искусственного интеллекта могут быть поучительными в плане психологии, поскольку делают предположения о формах когнитивных ресурсов, которыми люди должны обладать для того, чтобы иметь интеллект, но уточнение того, каким образом люди действительно ведут себя разумно, требует имитации человеческого мышления, а не только поведения.

Тем не менее все, в том числе и оппоненты, признают, что в 1960-е гг. когнитивная психология переживала бум. В 1960 г. Дональд Хебб, один из признанных лидеров психологии, назвал это «Второй американской революцией в психологии» (первой был бихевиоризм): «Серьезное аналитическое исследование процессов мышления более нельзя откладывать». В 1964 г. Роберт Р. Хольт сказал: «Когнитивная психология переживает настоящий бум». Льюис Брегер и Джеймс Мак-Гаф (Louis Breger and James McGaugh, 1965) обратили внимание на то, что этот подъем коснулся и клинической психологии, где на смену бихевиористской психотерапии

334. 
     Часть IV. Научная психология в XX веке
     

Принятию позиции переработки информации когнитивной психологией способствовало существование большого сообщества психологов, следовавших традиции опосредования (в русле идей как К. Л. Халла, так и Э. Ч. Толмена). Эти психологи уже приняли идею существования процессов, внедрившихся между стимулом и реакцией, и на протяжении 1950-х гг. «изобретали гипотетические механизмы», главным образом, в форме опосредующих связей r—s, имеющих место наряду с наблюдаемыми связями S-R («стимул-реакция»). В 1950-х гг. необихевиористская психология человека процветала (С. N. Cofer, 1978). Исследования памяти Эббин-гауза возродились в области, получившей название вербального научения, и, независимо от компьютерных наук, специалисты по вербальному научению к 1958 г. начали проводить различия между краткосрочной и долгосрочной памятью. В начале 1950-х гг. официальное признание получила психолингвистика. С конца Второй мировой войны исследовательское управление Военно-морского флота оказывало финансовую поддержку конференциям, посвященным проблемам вербального научения, памяти и вербального поведения. В 1957 г. была организована группа по исследованиям вербального поведения. В 1962 г. она начала издавать свой журнал — Journal of Verbal Learning and Verbal Behavior.

Эти группы были связаны друг с другом, и психологи, занимавшиеся вербальным поведением и мышлением, принимали за должное теорию «стимул-реакция». Так, в психолингвистике грамматика (до Н. Хомски) и теория опосредования считались вариантами одного и того же направления (J.J.Jenkins, 1968). Если еще в 1963 г. Дж. Дженкинс(Р. В. GoughandJ. J.Jenkins, 1963) мог обсуждать «Вербальное научение и психолингвистику» только в терминах опосредования, то уже в 1968 г. стало ясно, что Хомски «взорвал структуру психолингвистики опосредования и довел ее до лингвистического конца» (J.J.Jenkins, 1968). Хомски убеждал психологов, что их теории «стимул-реакция», даже те, которые включали в себя опосредование, не были адекватными для объяснения человеческого языка. Поэтому они искали новый язык для построения теорий о психических процессах, и, естественно, их привлек язык компьютера и переработки информации. В формуле S-r-s-R S может быть входным сигналом, R — выходным, a r-s — переработкой. Более того, язык переработки информации можно использовать и без написания компьютерных программ, как «глобальную схему, в пределах которой можно кон-

Глава 10. Подъем когнитивной науки, 1960-2000 335

струировать точно установленные модели для множества различных явлений и проверять их в количественном отношении» (R. M. Shiffrin, 1977, р. 2). Р. М. Аткинсон и Р. М. Шифрин опубликовали этапную статью «Человеческая память: предложенная система и контролирующие ее процессы», в которой описывали человеческую память с точки зрения теории обработки информации, но не в терминах компьютерного программирования (R. M. Atkinson and R. M. Shiffrin, 1968). Эта статья оказала большое влияние на все дальнейшие работы по проблемам переработки информации.

Язык переработки информации дал психологам — сторонникам теории опосредования как раз то, в чем они нуждались. Он был строгим, современным и, по меньшей мере, столь же количественным, как и старая теория К. Л. Халла, и при этот не вынуждал делать невозможное предположение о том, что процессы, связывающие стимул и реакцию, представляют собой то же самое, что и одноэтапные процессы научения у животных. Психологи начали оперировать такими понятиями, как кодировка, поисковая система, воспроизведение, паттерн распознавания, и другими, связанными с информационными структурами и операциями, создавая тем самым новые теории. Эти теории не обязательно были компьютерными программами, но всегда напоминали компьютерные программы, так как считали мышление формальной переработкой накопленной информации. Таким образом, хотя теории переработки информации не зависели от компьютерных теорий искусственного интеллекта, в концептуальном.отношении они паразитировали на них, а когнитивные психологи надеялись, что,когда-нибудь в будущем целью их теорий станут программы.

Как писал Ульрик Найссер (U. Neisser, 1984), «модели, которые запускаются в настоящих компьютерах, гораздо убедительнее, чем модели, существующие только в виде гипотез на бумаге». Многих психологов вдохновляло то, что искусственный интеллект стал опровержением бихевиористского отрицания существования разума. Краткосрочный прогноз Г. Саймона не оправдался, но наука двигалась в предсказанном им направлении.

Поражение бихевиоризма

На протяжении 1960-х и 1970-х гг. теория переработки информации постепенно сменила теорию опосредования в качестве языка когнитивной психологии. В 1974 г. почтенныйусшгаа/ of Experimental Psychology содержал статьи сторонников лишь двух теоретических направлений — переработки информации и радикального бихевиоризма, причем количество первых намного превосходило количество вторых. В 1975 г. журнал разделился на четыре отдельных журнала, два из которых были посвящены экспериментальной психологии человека, один — психологии животных, а последний печатал длинные теоретико-экспериментальные статьи; в обоих журналах о человеке господствовала точка зрения переработки информации. В те же самые годы ученые в области психологии переработки информации создали свои собственные журналы, в том числе Cognitive Psychology (1970) и Cognition (1972). Новые когнитивные взгляды распространялись на другие области психологии, в том числе социальную психологию (W. Mischel and H. Mischel, 1976),

336 Часть IV. Научная психология в XX веке

теорию социального научения (A. Bandura, 1974), возрастную психологию (S. Farnham-Diggory, 1972), психологию животных (S. Hulse, H. Fowler and W. Honig, 1978), психоанализ (С. Wegman, 1984) и психотерапию (М. J. Mahoney, 1977; D. Meichenbaum, 1977; основание/омгаа/ Cognitive Therapy and Research (1977)), и даже философию науки (R. A. Rubinstein, 1984). Бихевиоризм опосредования прекратил свое существование, а радикальные бихевиористы попали в своего рода гетто, так как у них осталась возможность для публикации только в трех специальных журналах: Journal of the Experimental Analysis of Behavior, Journal of Applied Behavior Analysis и Behaviorism.

В 1979 г. Р. Лачман, Дж. Лачман и Э. Баттерфилд (R. Lachman, J. Lachman and Е. Buttertield, 1979) в своей часто цитируемой работе «Когнитивная психология и переработка информации» попытались описать когнитивную психологию переработки информации как парадигму Т. Куна. Они утверждали: «Наша когнитивная революция завершена, и воцарилась атмосфера нормальной науки» (р. 525). Они дали определение когнитивной психологии в терминах компьютерной метафоры, которую мы обсудили в предыдущем разделе: когнитивная психология — это наука о том, «каким образом люди получают информацию, как они ее регистрируют и запоминают, как принимают решения, как трансформируют свои внутренние состояния знания и как транслируют эти состояния на выходе в поведение».

Подобным же образом Герберт Саймон (Н. Simon, 1980) утверждал, что произошла революция. В своем обзоре бихевиоральной и социальной науки он заявил: «На протяжении последней четверти века не было более радикального изменения в общественных науках, чем эта революция в нашем подходе к пониманию процессов человеческого мышления». Саймон отказался от бихевиоризма — «ограниченного, слишком увлеченного лабораторными крысами» и высоко отозвался о теории переработки информации, поскольку она помогает психологии создать общую парадигму, парадигму переработки информации, которая сохранит операциональ-ность бихевиоризма, но превзойдет его в точности и строгости.