Компьютерная метафора

Введение

 В данной теме мною будут рассматриваться два понятия, таких как:

1. «Компьютерная метафора»;
2. «Информационная метафора».

 Актуальность данной темы определяется достаточно высоким положением когнитивной психологии в системе психологических наук. Её рассмотрение позволит не только понять сущность когнитивной психологии, но и углубленно изучить сходство между процессами переработки информации человеком и в универсальном вычислительном устройстве.

 Выше несколько раз было упомянуто о когнитивной психологии, поэтому прежде чем  начать рассматривать тему хотелось бы кратко определить её сущность.

 Когнитивная психология — это научное изучение мыслящего разума; она касается следующих вопросов:

1. Как мы обращаем внимание на информацию о мире и собираем её?
2. Как мозг сохраняет и обрабатывает эту информацию?
3. Как мы решаем проблемы, думаем и формулируем свои мысли с помощью языка?

 Когнитивная психология охватывает весь диапазон психических процессов — от ощущения до восприятия, нейронауки, распознавания паттернов, внимания, сознания, научения, памяти, формирования понятий, мышления, воображения, запоминания, языка, интеллекта, эмоций и процессов развития; она касается всевозможных сфер поведения.

1. «Компьютерная метафора».
1. Понятие и сущность «компьютерной метафоры».

 Когнитивная психология рассматривает человека как познающую систему и интерпретирует протекающие в этой системе процессы как поэтапную переработку информации в поведении субъекта по аналогии с переработкой информации в ЭВМ. Эта аналогия, получила в литературе специальное название – компьютерная метафора.

 У истоков возникновения компьютерной метафоры, которую приняли специалисты в области когнитивной психологии, лежит когнитивная метафора, которую приняли специалисты в области вычислительной техники, информатики, искусственного интеллекта. Они обратились к развиваемым в современной психологии представлениям о системе субъективного опыта человека, о способах репрезентации и хранения знаний в этой системе.

 В  соответствии с компьютерной  метафорой гипотезы о непосредственно  не наблюдаемых, внутренних процессах  должны быть таковы, чтобы их  можно было конструктивно интерпретировать  в терминах организации вычислительных  систем. Компьютерная метафора не  заменяет психологическую теорию, она лишь призвана помочь сформулировать  теорию в конструктивных понятиях. М. Н. Раговин рассматривает когнитивную психологию как психологию познания, в той или иной степени использующую компьютерную метафору. Познание, по У. Найссеру, – это обобщённое название для всех процессов, посредством которых сенсорная информация трансформируется, редуцируется, усиливается, сохраняется, извлекается и используется. Оно имеет отношение к этим процессам даже тогда, когда они разворачиваются в отсутствие релевантной стимуляции, как это имеет место при воображении или галлюцинациях. Такие термины, как «ощущение», «восприятие», «воображение», «запоминание», «припоминание», «решение задач» и «мышление», относятся к гипотетическим стадиям или аспектам процесса познания.

 Наиболее плодотворной «компьютерная метафора» оказалась в области исследований структурной организации памяти. Область психологии памяти стала центральной для когнитивного подхода. В когнитивной психологии память сравнивалась с библиотекой, мастерской, хранилищем и т. д. Главной аналогией при этом всегда оставались блоки оперативной и внешней памяти вычислительного устройства. У. Найссер следующим образом представляет процесс переработки информации в памяти. Первыми этапами на пути преобразования сенсорной информации являются периферические виды памяти: «иконическая» для зрения и «эхоическая» для слуха. Затем информация попадает в вербальную кратковременную память, где сохраняется с помощью процессов скрытого или явного проговаривания, после чего становится возможным её долговременное запоминание. Различают две фазы познавательных процессов. Первая фаза – фаза предвнимания – связана с относительно грубой и параллельной обработкой информации. Вторая – фаза фокального внимания – имеет характер осознанной внимательной детальной и последовательной обработки. Здесь становится возможным вербальное кодирование информации, служащее предпосылкой для её сохранения в памяти и последующей реконструкции.

 Исследования  памяти это большая победа  когнитивной психологии, ведь именно  благодаря ей мы смогли узнать  о памяти гораздо больше за  последние несколько лет, чем  за всю предыдущую историю.

2. Предпосылки появления «компьютерной метафоры».

 Попытки  описать работу мозга и её психические проявления с помощью различных технических или физических аналогий были характерны практически для всех психологических концепций, пытавшихся найти механизмы психической деятельности. При этом в каждый исторический период исследователи искали наиболее сложный аналог. Так, взгляды Павлова были непосредственно связаны с представлением о работе мозга как коммутаторной телефонной станции. Энергетизм З. Фрейда подразумевал аналогию с электрическими процессами. А. А. Ухтомский полагал, что иррадиация возбуждения в коре головного мозга подобна распространению радиоволн, которые принимаются там, где в данный момент включён приёмник. Гештальт-психологи видели единство феноменального поля сознания с реальными физическими полями наподобие электромагнитного. П.И. Зинченко уже определял зависимость объёма памяти от количества информации на символ. Поэтому неудивительно, что в когнитивной психологии была принята аналогия работы мозга с устройством и работой ЭВМ.

 О чем это говорит? Что в каждый исторический период, психология искала наиболее современные пути исследования процессов, происходящих в мозгу человека. Развитие инженерных наук, как бы "подталкивало" психологов к современным сравнениям, аналогиям. Понятно, что такое сравнение используется не больше, чем метафора, а ни в коем случае не как отождествление.

  Понимание того, что человек не пассивный канал связи, что он активно «перерабатывает информацию», строя «внутренние модели или репрезентации» окружения (стимуляции), означало переход от информационного подхода в узком смысле слова к когнитивной психологии. Познавательные процессы стали трактоваться по аналогии с процессами переработки информации в сложном вычислительном устройстве.

3. Развитие «компьютерной метафоры».

 Пространство и время, вещество и энергия являлись для учёных XX века базовыми метанаучными категориями. Человек рассматривался психологами как система, отражающая пространственно-временные и энергетические характеристики реальности в субъективной форме (ощущениях, образах восприятия, представлениях и т.д.). В середине XX века каталог общенаучных категорий обогатился понятием «информация», причём за этим словом уже стояло вполне определённое, математически измеримое содержание. Решающую роль сыграли работы К.Э. Шеннона, предложившего знаменитую формулу для оценки меры информации, содержащейся в сообщении. Теория информации как отрасль прикладной математики создавалась, исходя из практических нужд: обеспечение работ в области радиосвязи, борьба с шумами в системах связи, конструирование систем приёма, шифровки и дешифровки сообщений и т.д.

 Коренной перелом в подходе к информации произошёл с появлением компьютера, который стал первой технической системой, принимающей, хранящей, преобразующей и применяющей информацию для решения поставленных людьми задач. В компьютерах различают hardware («железо», или аппаратурную составляющую) и software (программное обеспечение).

 С лёгкой руки специалистов в области информатики человек стал рассматриваться как система по приёму и переработке информации. Компьютер используют для моделирования человеческого мышления и создания систем искусственного интеллекта, реально превосходящих человека по многим характеристикам, определяющим скорость и точность переработки информации, объем хранения и т.д. Кроме того, работа компьютера описывается в терминах ментальных процессов: компьютер обладает памятью и сенсорными входами, он «принимает решения» и «решает задачу», «управляет» и «проводит анализ информации». Так возникает компьютерная метафора — господствующая в конце XX века аналогия «человека познающего» и технического устройства, которая используется для теоретического моделирования человеческой психики. Появляется новая версия ЭВМ — компьютеры «эволюционируют», инженеры используют «языки» для создания компьютерных программ.

 Аналогия: обогащаются и психология, и техника. На первых порах компьютерная метафора использовалась для описания и объяснения работы центральной нервной системы по приёму и переработке «информации». Головной мозг рассматривался как аналог компьютерного «железа», имеющий подсистему входов— периферию анализаторов (глаза, уши и пр.); центральное звено (процессор со встроенными про-граммами) — мышление и память; подсистему выходов — эффекторы (аппарат движений и речь). Система действовала по принципу отрицательной обратной связи: решение задачи прерывает активность. Именно механизм обратной связи — приём информации о результате действия подсистемой «входа», а также информации о самом действии — и был использован психологами. В советской психологии решающую роль играло влияние идей П.К. Анохина и Н.А. Бернштейна, которые в своих работах указывали на роль механизма обратной связи в регуляции действий и движений. В целом психика рассматривалась в качестве системы управления действиями и деятельностью на основе отражения реальности, переработки продуктов отражения («информации») и механизма обратной связи. Отсюда и возникла традиция рассматривать психику как систему последовательной переработки информации, состоящую из нескольких отдельных, дискретных составляющих («блоков»). В отечественной психологической традиции структурно-блочное описание ведёт начало от работ А.Р. Лурии, который выделял в центральной нервной системе три блока: первый отвечает за планирование и регуляцию деятельности, второй — за познание, третий — за активацию. Замечу здесь, что «когнитивный» подход в отечественной психологии познания возник практически одновременно с появлением аналогичных исследований в США, благодаря усилиям Б.Г. Ананьева, Л.М. Веккера, В.П. Зинченко, А.Н. Леонтьева, Б.Ф. Ломова, В.Н. Пушкина и многих других исследователей.

 Можно условно выделить три подхода к «блочному» описанию психики как системы переработки информации.

 Первый подход—линейный, наиболее традиционный, предполагает, что психика является системой блоков, последовательно принимающих и перерабатывающих информацию, причём «продукт» предыдущего уровня является «сырьём» для уровня последующего. Наиболее явно этот подход представлен в работе Н. Линдсея и Д. Нормана. В частности, по мнению авторов, процесс восприятия проходит два этапа: на первом этапе создаётся аморфный образ на основе выделения свойств из физической среды системой детекторов; на втором происходит распознавание образа путём отнесения его к той или иной категории. Система переработки информации работает по принципу кодирования, перекодирования и декодирования информации. Причём на каждом этапе переработки взаимодействуют два потока информации: идущий от «входов» к центру и идущий от центра к «входам». С позиций этого подхода остаются неясными следующие вопросы:

• Как осуществляется регуляция процесса переработки информации?

• Чем определяется направление переработки?

• Кто ставит когнитивную задачу и кто является единственным зрителем — «субъектом восприятия»?

 Второй подход предполагает включение в систему линейно-последовательной переработки информации надстройки — управляющего звена. Компьютерный аналог этого блока — управляющий процессор. Именно он осуществляет регуляцию процесса переработки информации, принятие решения о действии на основе имеющихся альтернатив. Н. Линдсей и Д. Норман предложили модель «пандемониума», описывающую управляющую систему.

 Включение «управляющего звена» потребовало рассматривать в рамках психологии познавательных процессов механизмы формирования альтернатив, принятия решения, критерии принятия решения, прогнозирование и планирование действий и т.д. В психофизике, наиболее математизированной к середине 60-х годов области психологии, двухуровневую схему-модель предложил Ю.М. Забродин. Блок решения включал в этой модели два подблока: формирования критериев и правил принятия решения.

 Проблема субъекта познания, или «гомункулуса», не нашла столь очевидного решения. Точнее, возможны два решения: отрицание самой проблемы — человек видит так, что он на самом деле видит (экологический подход); введение представлений об активной системе — человеке, проверяющем гипотезы о мире (модель Поппера). Эти подходы мы рассмотрим ниже.