Глава З. Основные принципы когнитивного подхода 3.1. История развития когнитивного подхода

Под когнитивный подходом понимается решение тради­ционных для данной науки проблем методами, учитывающи­ми когнитивные аспекты, в которые включаются процессы восприятия, мышления, познания, объяснения и понимания. Когнитивный подход в любой предметной области акценти­рует внимание на "знаниях", вернее, на процессах их пред-

53

ставления, хранения, обработки, интерпретации и производ­стве новых знаний.

Когнитивный подход имеет десятки ракурсов. Большое вни­мание уделяется вопросам понимания естественного языка, ком­пьютерного перевода, проблемам компьютеризации общества и теории искусственного интеллекта.

Необходим ли когнитивный подход социологии? Отложим от­вет на этот довольно запутанный теоретический вопрос до за­ключительного параграфа данной главы, а пока рассмотрим тре­бования практики, точнее, вопросы повышения эффективности прикладных методов исследования социальных систем, изложен­ных в гл. 2. По мнению авторов этих методов, их эффективность напрямую зависит от того, удается ли достичь взаимопонимания между участниками проблемных ситуаций, согласовать различные точки зрения, стимулировать творческий подход к возникающим проблемам.

Когнитивный подход может рассматриваться как трамплин, позволяющий преодолеть невидимые барьеры, которые нередко возникают между людьми, говорящими и мыслящими на разных языках.

Основная цель данной главы — применение когнитивного под­хода для решения проблем, значимых для социальных систем, причем не только социальных проблем в узком смысле, но также широкого спектра организационных, производственных, эколо­гических и других комплексных проблем, имеющих неотъемле­мую социальную составляющую.

Чтобы стала ясной необходимость использования когнитивно­го инструментария для решения сложных социальных проблем, нам придется начать с краткого экскурса в историю развития ког­нитивного подхода и его основных принципов .

Когнитивные проблемы — восприятие, познание и понимание действительности — волновали философов и психологов во все вре­мена. Но начавшееся после второй мировой войны бурное разви­тие кибернетики и вычислительной техники, появление в 50-е го­ды первых "думающих" машин, пытающихся решать логические задачи, играть в шахматы, понимать устную и письменную речь, переводить ее на другие языки, вынудили по-новому взглянуть на процессы мышления, познания и понимания. В середине 50-х го­дов в центре внимания оказался феномен знания и связанные с ним проблемы получения, хранения, обработки и репрезентации зна­ний как в голове человека, так и в компьютерной системе. Психо­логи вынуждены были пересмотреть свои взгляды на восприятие,

54

память, воображение, рассматривая их сквозь призму компью­терной метафоры деятельности мозга — устройства по перера­ботке и хранению информации.

Историки полагают, что в 50-60-е годы в науке произошла ког­нитивная революция — смена научной парадигмы по Т.Куну. Как писал в 1991 г. известный специалист по теории искусственного ин­теллекта и когнитивной лингвистике Н.Хомский, "Когнитивная ре­волюция относится к состояниям разума/мозга и тому, как они обу­славливают поведение человека, особенно — когнитивным состояниям: состояниям знания, понимания, интерпретаций, веро­ваний и т.п. Подход к человеческому мышлению и поступкам в этих терминах делает психологию и такой ее раздел, как лингвистика, частью естественных наук, занимающихся природой человека и ее проявлениями и в первую очередь — мозгом" [цит. по: 17, с.71].

Впервые центр когнитивных исследований был создан в Гар­варде в 1960 г. К этой дате относят зарождение когнитивной на­уки (когнитологии) — междисциплинарного научного направле­ния, объединяющего философию (теория познания), когнитивную психологию, нейрофизиологию, антропологию, лингвистику и тео­рию искусственного интеллекта. Г. Гарднер предложил схему взаи­мосвязей внутри когнитивной науки, приведенную на рис. 3.1 (сильные связи — сплошные линии, слабые — штриховые).

Локомотивом когнитивного содружества, конечно, являет­ся теория искусственного интеллекта — ведь за ней стоят стре­мительно развивающиеся отрасли промышленности, связанные с производством компьютеров и электроники, развитием сети телекоммуникаций. Поэтому в когнитологии доминирует тех­нологический подход к изучению знаний, а критерием качест­ва когнитивных теорий является практическая реализация. Тео­рия искусственного интеллекта в когнитологии понимается весьма широко и включает в себя теорию информации, теорию принятия решений и в последнее время — теоретическую ин­форматику. Развитие методов искусственного интеллекта явля­лось одним из условий создания пятого поколения ЭВМ. Одна­ко период эйфории от успехов искусственного интеллекта, создания экспертных систем, полностью заменяющих человека в решении практических задач, в основном завершился, и в на­стоящее время ставятся более реалистические задачи — обес­печение технологического синтеза интеллектуальных возмож­ностей человека и ЭВМ, разработка интерактивных систем визуализации информации, систем поддержки принятия реше­ний [39, 51, 52].

Благотворное воздействие теории искусственного интеллекта испытали все науки, собравшиеся под когнитивным "зонтиком", но наибольший выигрыш получила психология. Как указывает психолог Роберт Солсо, "между искусственным интеллектом и ког­нитивной психологией установились своего рода симбиотические отношения, где каждый выигрывает от развития другого. Ибо для того чтобы искусственным образом сделать точную копию чело­веческого восприятия, памяти, языка и мышления, нужно знать, как эти процессы происходят у человека. И в то же время разви­тие искусственного интеллекта дает новые возможности к пони­манию человеческого познания" [29, с. 496].

Вышедшее в 1996 г. на русском языке учебное пособие Р.Солсо "Когнитивная психология" достаточно полно освещает теоретичес­кие и прикладные аспекты данного научного направления, датой рождения которого принято считать 1967 г.— в этом году была опубликована монография У.Найссера (U.Neisser), озаглавившего свою книгу аналогичным образом [54]. За 30 лет стремительного развития когнитивная психология стала ведущим направлением психологии, а ее исследовательская методология распространилась практически на все предметные области — от нейролингвистики до классических исследований психических процессов и личнос­ти [6].

Когнитивная парадигма захватила не только психологию, но и лингвистику [17], осуществляет стремительную экспансию в пе­дагогике, истории [1,9]. Следует иметь в виду, что популярность когнитивного подхода обусловлена не только глубиной и новиз­ной идей, но и практическими успехами когнитологии — в про­мышленности, медицине, экономике реально действуют несколько тысяч экспертных систем, а элементы искусственного интеллекта используются практически во всех современных программных комплексах и, конечно, в обучающих системах.

"Не повезло" студентам-политологам. Уже разработан и дей­ствует ряд экспертных систем в области политологии (см. обзор в [14]). Ясно, что полностью полагаться на судьбоносные решения электронного оракула нельзя. Вдруг он предложит начать войну, да еще атомную. Политологам придется проверять путь рассужде­ний и обоснованность выводов, полученных экспертной системой, что требует знаний основ теории искусственного интеллекта. К счастью, на русском языке имеется достаточно много литерату­ры по данной тематике [5, 19, 23].

Значительно легче студентам-социологам. Экспертные систе­мы в социальной сфере практически не применяются. Специали­сты затрудняются назвать единственную причину подобного по­ложения дел: одни полагают, что такие системы не нужны практике, другие считают, что нет экспертов, а конкуренты утвер­ждают, что не существует социологических знаний.

Действительно, ответ на вопрос, что такое социологическое зна­ние, совсем не прост. Наиболее часто встречающийся ответ выглядит примерно так: социологическими знаниями являются все 10 000 книг по социологии, начиная с О.Конта, плюс несколько миллионов ста­тей, опубликованных в социологических журналах. Когнитологов подобный ответ удовлетворить не может. Дело в том, что для ког­нитологии характерен упрощенный, инженерный, технологичес-

57

кий подход к знаниям. Извлечением знаний из экспертов занима­ется инженер по знаниям (когнитолог, аналитик).

Что же такое "знание"? С точки зрения специалистов по инже­нерии знаний достаточно следующего определения: "Знание — это основные закономерности предметной области, позволяющие чело­веку решать конкретные производственные, научные и другие за­дачи, т.е. факты, понятия, взаимосвязи, оценки, правила, эври­стики (иначе фактические знания), а также стратегии принятия решений в этой области (иначе стратегические знания)" [5, с. 9].

Наиболее распространено деление знаний на декларативные (знание — что) и процедурные (знание — как). Декларативное зна­ние относится к знанию теоретического типа и предполагает уме­ние объяснить, почему что-либо происходит. Процедурное знание является практическим знанием и означает какие-либо умения, на­выки. Например, можно хорошо ездить на велосипеде, но не уметь научить кого-либо и не знать устройства велосипеда. Казалось бы, декларативное знание предполагает и владение практическими на­выками. То, что это далеко не всегда верно, следует из примера, ко­торый любят приводить американские когнитологи: прекрасные профессора экономики, начав практическую деятельность на рын­ке, моментально разоряются и, наоборот, преуспевающие бизнес­мены, пытаясь передать свой опыт молодежи, не могут внятно про­читать ни одной лекции.

Процедурные знания в свою очередь могут быть:

• инструктивными (знание рецептов приготовления пищи, ин­струкций к бытовым приборам и т.д.);

• ситуационными (умение действовать в конкретных ситуа­циях).

Последние годы внимание ученых привлек третий тип знания, которые Шоттер назвал знанием "изнутри" — знание культуры данной социальной системы. Такие знания могут носить неявный характер, недоступный "непосвященным".

Как же хранятся знания в голове человека? Когнитологи де­лят системы представления знаний на три основных типа: систе­мы правил, семантические сети и структуры отношений.

Модели репрезентации знаний первого типа включают понятия и процедуры, закодированные в виде правил типа условие — дейст­вие. Правила могут использоваться для определения категориаль­ной принадлежности объектов и для предсказания того, как чле­ны категории будут меняться в ответ на какие-либо воздействия. Модели этого типа чаще всего применяются в промышленных экспертных системах.

58

В моделях семантической организации знаний предполагает­ся, что понятия существуют в памяти как независимые едини­цы, связанные сложной сетью связей (род — вид, часть — целое, логические и функциональные связи).

Среди структур отношений — третий тип представления зна­ний — наиболее популярна теория фреймов М.Минского, в кото­рой предполагается, что "человек, пытаясь познать новую для се­бя ситуацию или по-новому взглянуть на уже привычные вещи, выбирает из своей памяти некоторую структуру данных (образ, прототип), называемую фреймом, с таким расчетом, чтобы путем изменения в ней отдельных деталей (слотов) сделать ее пригодной для понимания более широкого класса явлений или процессов" [21, с. 8].

Для обозначения организованных единиц стереотипной инфор­мации, которые создаются людьми в типовых ситуациях, Р.Шенк ввел понятие скрипта. В виде скриптов в памяти хранятся стан­дартные последовательности действий, а также "общепринятые" последовательности причинных связей [13, 37, 38].

3.2. Когнитивные карты

Когнитивные карты относятся к тому же классу систем пред­ставления знаний, что и фреймы. Интересно, что данный термин появился задолго до возникновения когнитологии в работе выдаю­щегося американского психолога, представителя необихевиориз­ма Э.Толмена "Когнитивные карты у крыс и человека" (1948). Ана­лизируя поведение крыс в лабиринте, Толмен пришел к выводу, что в результате беганья по лабиринту у крысы формируется осо­бая структура, которую можно назвать когнитивной картой окру­жающей обстановки. "И именно эта примерная карта, указываю­щая пути (маршруты) и линии поведения и взаимосвязи элементов окружающей среды, окончательно определяет, какие именно от­ветные реакции, если вообще они имеются, будет в конечном сче­те осуществлять животное" [31, с. 67].

Толмен предположил, что когнитивные карты определяют так­же поведение людей, и призывал к "расширению" когнитивных карт как к средству борьбы с избытком агрессивности — только так, по его мнению, можно научить людей адекватно ориентиро­ваться в решении жизненных проблем.

Таким образом, когнитивную карту можно понимать как схе­матичное, упрощенное описание картины мира индивида, точ­нее ее фрагмента, относящегося к данной проблемной ситуации.

59

Психологи последнее время используют этот термин в узком смыс­ле, только для описания пространственных отношений. Пред­ставляется, что термин "когнитивная карта" значительно теснее связан с общепринятым пониманием картины мира, чем введен­ные лингвистами понятия "фрейм" и "скрипт". Поэтому в даль­нейшем будем использовать термин "когнитивная карта" в ши­роком смысле, как это предусмотрено Толменом и принято в прикладных исследованиях.

Так что же, дату рождения когнитивного подхода следует отнести к 1948 г.? Нет, дело в том, что на творчество Толмена значительное влияние оказали идеи гештальтпсихологов, и имен­но в их работах следует искать истоки когнитивизма.

Один из основателей гештальтпсихологии выдающийся не­мецкий психолог М. Вертгеймер выдвинул целый ряд революци­онных для своего времени идей, которые были осознаны други­ми исследователями спустя десятилетия, а некоторые идеи входят в научный оборот только в последние годы. Во вступи­тельной статье к классической монографии Вертгеймера В.П. Зинченко отмечает: "Из описаний продуктивного мышления Вертгеймера следует, что главным в этом процессе являются не столько операционально-технические процедуры, направленные на решение уже сформулированной задачи, сколько сама фор­мулировка задачи, постановка проблемы. Именно на этой сто­роне мыслительного процесса должно быть сконцентрировано внимание исследователей. К этому только сейчас приходят спе­циалисты в области информатики и искусственного интеллек­та. Наиболее проницательные из них начинают осознавать, что будущие системы искусственного интеллекта смогут решать лю­бые проблемы, но не смогут их ставить. Постановка проблем — это прерогатива человека... Книга Вертгеймера, несомненно, по­может если и не преодолеть компьютерные метафоры в психо­логии и когнитивные метафоры в информатике, то во всяком случае существенно обогатить их содержание" [4, с. 25].

В заключении своей монографии М. Вертгеймер приводит ряд обобщающих положений, подытоживающих проведенные им ис­следования продуктивного мышления. Как утверждает Вертгей­мер, анализ проблем, ситуаций требует не просто частичных, фраг­ментарных фактических истин, необходима структурная истина. Соответственно продуктивное мышление заключается "...в усмот­рении, осознании структурных особенностей и структурных тре­бований, в действиях... в направлении улучшения ее структуры" [4, с. 270].

Вертгеймер считает необходимым структурное понимание про­блем, ситуаций. "При этом трансформация структуры часто взры­вает и совершенно меняет прежнее видение проблемной ситуации. Короче говоря, дело в том, что в продуктивных процессах струк­турные основания становятся действующими причинами" [4, с. 270]. Переход на новую точку зрения осуществляется внезапно, в результате озарения — инсайта.

В монографии М. Вертгеймера отмечается роль теории графов в анализе структур (структура является также графом), подчер­кивается важность процесса переструктурирования графов, т.е. ставится проблема визуализации информации.

Специалисты по когнитивной психологии [10, 12] считают, что каузальная (причинная) схема рисует путь размышлений челове­ка о возможных причинах в связи с данным следствием. Это обес­печивает человека средствами делать причинные атрибуции на ос­нове ограниченной информации. Допускается также, что у каждого человека есть некий репертуар мыслительных моделей для анализа причин (множество каузальных схем).

Как показывают результаты исследований, выполненных в рамках когнитологии [28], человеческий ум для понимания про­блем использует "универсальные объяснительные схемы, или ког­нитивные клише". Яркий пример универсальной объяснительной схемы — распространенный способ отношений к любым взаимо­действиям с партнером, как в шахматной игре. Это готовая схема для понимания ситуаций, невольно навязывающих отношения конфронтации (один выигрывает, другой проигрывает или ничья), при этом обычно забывают, что возможны другие способы поведе­ния: кооперативные действия, переговоры, при которых обе сто­роны остаются в выигрыше.

В.М.Сергеев отмечает, что в эпоху Великой французской револю­ции важным элементом революционной политической культуры ста­ла универсальная объяснительная схема, согласно которой трудно­сти и неудачи являются результатом козней врагов революции [28].

61

ных проблем когнитологии является выяснение того, каким об­разом формируются универсальные объяснительные схемы. В на­стоящее время считается, что этот процесс происходит в резуль­тате последовательного применения специальных процедур, удостоверяющих знания, из которых важнейшие — это метафо­ры (например, "метафора шахмат"), а также использования при­меров, поскольку метафоры, не разъясненные примерами, пови­сают в воздухе [28].

Когнитивная карта может быть визуализирована в виде мно­жества вершин, каждая из которых соответствует одному факто­ру или элементу картины мира индивида. Дуга, связывающая вер­шины А и В, соответствует причинно-следственной связи А —> В, где А — причина, В — следствие.

Связь А—>В называется положительной (знак «+»), если уве­личение А ведет к увеличению (усилению) В, а уменьшение А ве­дет к уменьшению В при прочих равных условиях. Знак «-» над дугой А—>В означает, что связь отрицательная, т.е. при прочих рав­ных условиях увеличение А приводит к уменьшению (торможе­нию) В и уменьшение А ведет к увеличению В.

В качестве примера когнитивной карты рассмотрим представ­ления человека, находящегося в депрессии (рис. 3.2).

Приведенная на рис. 3.2 картина мира позволяет анализиро­вать динамику развития депрессии. Предположим, что самооцен­ка больного по каким-то причинам снизилась. Это ведет к усиле­нию депрессии (связь имеет отрицательный знак). Усиление депрессии снижает возможность справиться с ситуацией самостоя­тельно, следовательно, увеличивается потребность в посторонней помощи, что в свою очередь еще больше снижает самооценку. Про­цесс повторяется снова и снова. Дела явно движутся в нежелатель­ном направлении. Чтобы найти выход из казалось бы безвыход­ной ситуации, необходимо скорректировать картину мира. Следует убедить больного в том, что помощь других свидетельст­вует о любви к нему друзей и родственников, поэтому эта по-

мощь должна повышать его самооценку, а знак соответствую­щей причинной связи становиться положительным. В этом слу­чае рассмотренная выше петля дает надежду, что со временем ситуация выровняется — случайное снижение самооценки бла­годаря действию петли будет компенсировано.

Когнитивные карты могут быть полезным инструментом для формирования и уточнения гипотезы о функционировании иссле­дуемого объекта, рассматриваемого как сложная система. Для то­го чтобы понять и проанализировать поведение сложной системы, целесобразно построить структурную схему причинно-следствен­ных связей.

Рассмотрим пример когнитивной карты для анализа пробле­мы потребления электроэнергии в регионе (рис. 3.3).

Ф. Роберте [26] считает, что исследуемую проблему достаточно полно можно описать семью факторами F, J, P, Q, R, С, U. Дугами на рис. 3.3 отмечены существенные причинно-следственные отно­шения, влиянием остальных можно пренебречь.

Дуга (Q, P) имеет знак « + », так как улучшение окружаю­щей среды ведет к увеличению числа жителей, а ухудшение состояния окружающей среды вызывает отток населения. Дуга (U, Q) имеет знак «-», так как увеличение потребления энер­гии ухудшает состояние окружающей среды, а уменьшение по­требления энергии благотворно сказывается на ее состоянии. Дуга (P, U) имеет знак « + » ввиду того, что рост числа жителей

вызывает увеличение потребления энергии и, наоборот, умень­шение населения приводит к падению потребления энергии.

Рассмотрим взаимодействие факторов в контуре Р, U, Q, Р. Предположим, что численность населения возросла. Это приведет к увеличению потребления энергии и, следовательно, ухудшит со­стояние окружающей среды, что в свою очередь приведет к умень­шению числа жителей. Таким образом, влияние импульса в вер­шине Р будет компенсироваться действием контура Р, U, Q, P, и поведение системы стабилизируется. Три фактора Р, U, Q образу­ют контур, противодействующий отклонению.

В контуре U, С, F все дуги со знаком «+», и легко видеть, что увеличение (уменьшение) любой переменной в этом контуре будет усилено.

Контуры* в когнитивной карте соответствуют контурам обрат­ной связи (см. § 1.2). Контур, усиливающий отклонение, является контуром положительной обратной связи, а контур, противодей­ствующий отклонению, — контуром отрицательной обратной свя­зи. Японский ученый М. Маруяма назвал эти контуры соответст­венно морфогенетическими и гомеостатическими [49]. В этой же работе Маруяма доказал, что контур усиливает отклонение тогда и только тогда, когда он содержит четное число отрицательных дуг или не содержит их совсем, в противном случае это контур, проти­водействующий отклонению. Действительно, в случае четного чис­ла отрицательных дуг противодействие отклонению будет само встречать противодействие. Если число отрицательных дуг нечет­но, то последнее противодействие отклонению не встречает про­тиводействия.

Данная схема анализа в основном соответствует интуитивным представлениям о причинности. Ясно, что взаимодействие двух факторов А и В может подчиняться более сложным закономерно­стям, но в этом случае для описания исследуемого процесса следу­ет использовать языки функциональных взаимосвязей.

Опыт использования когнитивных карт показывает, что иссле­дователь часто чрезмерно упрощает ситуацию из-за ограниченных когнитивных возможностей, трудностей одновременного учета большого числа факторов, их динамического взаимодействия. М. Вертгеймер писал [4], что исследователю часто не хватает широты видения в сложных ситуациях, включающих несколько подпроб-

* На математическом языке когнитивная карта называется знаковым ори­ентированным графом. Под контуром в графе понимается замкнутый ориентированный путь, все вершины которого различны.