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.

 Третий подход следовало бы обозначить как структурно-уровневый. Он наиболее часто используется в отечественной психологии. Психика рассматривается как система структур, сложившихся на различных этапах развития. Каждому последующему этапу соответствует новый уровень, а уровню — новая структура. Последующий уровень психики регулирует активность предыдущего, предыдущий поставляет содержание для последующего. Структура высшего уровня психической регуляции интегрирует в себе структуры низших уровней, чем обеспечивает системную (целостную) регуляцию поведения. Я.А. Пономарев обобщил эту модель, выдвинув принцип «этапы — уровни — структуры». Данный подход опирается на взгляды Н.А. Бернштейна. В области когнитивной психологии его модификацию использовал Б.М. Величковский.

 Однако со временем к психологам пришло понимание, что с помощью «блочных» схем они описывают не структуру психики, а структуру центральной нервной системы человека и животных. Отсутствие у психических функций жёсткой локализации, процессуальность психики, нерасчленённость и многомерность психической реальности, её целостность, активность познавательного процесса — все это привело исследователей к попыткам использовать в качестве метафоры, описывающей процесс переработки информации, не «железо» компьютера, а его программное обеспечение. Начало этого подхода можно найти в работах Дж. Миллера и У. Найссера, которые, собственно, и являются основателями когнитивной психологии как научного направления.

• Информационная метафора

 Дж. Миллер по образованию был филологом. После получения диплома в течение десяти лет он работал в Гарвардском университете, изучая речевую коммуникацию. В первой его монографии «Язык и общение» были обобщены результаты его исследований в области психолингвистики. В 1950-е годы он увлёкся проблемами переработки информации и моделирования мышления человека с помощью компьютера. Вместе со своим другом Дж. Брунером он создаёт исследовательский центр по изучению процессов мышления при Гарвардском университете. Его название — Центр когнитивных исследований — послужило для обозначения всего научного направления. Название «когнитивная психология» авторы использовали для противопоставления своего направления бихевиоризму и, по словам самого Дж. Миллера, «никакого значимого предметного содержания оно не подразумевает». Речь шла о психологии, которая должна заниматься не только исследованием поведения, но и ментальными процессами, т.е. о «ментальной» или «психической» психологии. Поэтому предметом исследования Центра стали процессы восприятия, памяти, ментальных репрезентаций, мышления, понимания и порождения речи.

 У. Найссер был студентом Дж. Миллера. На выбор направления его исследований оказало влияние также знакомство с гештальтпсихологией и теорией информации. Большую роль сыграло общение с Абрахамом Маслоу—одним из крупнейших учёных современности, основоположником гуманистической психологии. Книга У. Найссера «Когнитивная психология», опубликованная в 1961 г., стала теоретическим фундаментом нового направления в исследовании познавательных процессов. Первоначально Найссер рассматривал познание как линейно-последовательный процесс постадийной переработки информации, включающий получение сенсорных данных, их редукцию, обработку, накопление, воспроизведение и использование. Процесс переработки информации человеком осуществляется по определённым программам, и в этом его сходство с переработкой информации компьютером. Программное обеспечение компьютера выступает в качестве структурной модели, а его функционирование — в качестве функционально-динамической модели человеческого познания.

 В 1976 г. У. Найссер опубликовал вторую свою фундаментальную работу «Познание и реальность». Он призвал когнитивных психологов выйти за пределы лабораторных исследований познавательных процессов и обратиться к исследованию познания человека в реальных условиях его жизнедеятельности. Декларируемая программа сближает позицию У. Найссера с позицией лидеров экологической психологии и ведёт к синтезу этих двух основных направлений психологии познания. Слабая экологическая валидность исследований когнитивных психологов была главным предметом критики этого направления со стороны основоположника экологической концепции восприятия Гибсона.

 Сам У. Найссер рассматривает человека как активную систему, а процесс познания — как непрерывный процесс проверки когнитивных гипотез. У. Найссер вводит понятие когнитивной схемы. Когнитивная схема позволяет ассимилировать информацию об окружающей среде, отделяя известное от неизвестного. Она является амодальной и обобщённой и поэтому позволяет обрабатывать и ассимилировать информацию, имеющую различную модальность. Когнитивный цикл включает процессы антиципации (предвосхищения) поступающей извне информации, её вычленения из потока, организации с помощью когнитивной («направляющей») схемы и двигательной поисковой активности, которая способствует получению новой информации.

 Индивид воспринимает целостные сцены жизни. Эти сцены распознаются и хранятся в памяти, а при необходимости используются для регуляции поведения. Таким образом возникает теория фреймов, т.е. представление о том, что психической единицей информации, которая хранится в долговременной памяти и регулирует действия индивида, является целостная сцена реальности — фрейм. Отдельные фреймы связаны между собой системой «адресов» и «ссылок». Тем самым аналогом памяти является гипертекст. Теорию фреймов мы рассмотрим ниже.

 Познание  в модели У. Найссера рассматривается как непрерывный, активный, проходящий при взаимодействии человека и среды процесс. Он всегда актуален и опирается на прежний опыт, на основе которого и возникает предвосхищающая схема. Модель У. Найссера не нуждается в «гомункулусе», ибо субъектом является сама активная когнитивная структура.

 Сторонники когнитивно-информационного подхода основываются на представлении об изоморфизме механизмов психических познавательных процессов всех уровней: от сенсорно-перцептивного до мыслительного. С их точки зрения, любой познавательный процесс имеет циклический характер и состоит из этапов выдвижения гипотезы, приёма информации, проверки гипотезы. Причём гипотез может быть несколько, каждой из которых приписывается субъективная вероятность быть подтверждённой или опровергнутой. Гипотезы строятся на основе прошлого опыта, актуальной мотивации и программы действий. За скобками остаётся механизм порождения гипотез и формирования актуального множества правдоподобных гипотез, а также механизм их опровержения и коррекции.

 Информационная метафора, используя термины из теории и практики программирования, более свободна в интерпретациях, чем компьютерная метафора (метафора «железа»). Если последняя исходила из принципа структурного изоморфизма человека и архитектуры компьютера, то никто не смеет утверждать, что «программное обеспечение» человека тождественно по структуре и функциям программному обеспечению компьютера. Более того, межу ними возможны кардинальные различия. Информационная метафора является более гибкой.

 Рассматривая процесс познания, информационный (правильнее назвать его информационно-алгоритмическим) подход ничего не говорит о механизмах порождения субъективной реальности, её функциях и природе, о природе и функциях сознания. Более того, очевидно, что и «когнитивные» схемы, и «ментальные» операции, и механизмы переработки информации не осознаются испытуемыми, а следовательно, эти сущности следует либо отнести к бессознательным психическим процессам, либо вынести за пределы психологии вообще.

 Когнитивные психологи давно пришли к выводу, что процессы познания протекают на двух уровнях — сознательном и бессознательном. О существовании реакции на подпороговые стимулы знали физиологи ещё в первой половине XX века. Когнитивные психологи пришли к выводу, что процессы переработки информации происходят быстрее и эффективнее на бессознательном уровне, независимо от её сложности. Иногда неизбежно возникает вопрос о роли сознания в регуляции человеческого поведения. В любом случае, процесс переработки информации осуществляется как процесс параллельно-последовательный, скоординированно протекающий по крайне мере на двух уровнях — сознательном и бессознательном. Несмотря на то, что психологи, ориентированные на когнитивный подход, возродили метод интроспекции и превратили его в «измеряемую интроспекцию», сегодня исследователи убеждаются в недоступности для интроспекции процессов переработки информации, в том числе выработки суждений, принятия решения, выявления причинной связи между явлениями или ситуацией и собственным поведением.

Заключение

 Благодаря когнитивной психологии был сделан значительный шаг вперёд по сравнению с предыдущими периодами развития общей психологии. Вклад когнитивной психологии в развитие психологической науки определяется тем, что она расширила сферу исследований, открыла много новых аспектов анализа традиционных психологических проблем, дала полный анализ микроструктуры познавательных действий. Кроме того, она чрезвычайно расширила диапазон применяемых методических средств.

 С позиций когнитивной психологии эффективное обучение возможно лишь в том случае, когда новый материал, связанный с уже имеющимися знаниями и умениями, включается в существующую когнитивную структуру. В качестве важного условия обучения рассматривается внутренняя мотивация, связанная с интересом учащихся к изучаемому предмету.

 Рассмотрение  данной темы способствовало формированию  более чёткого понимания предмета  когнитивной психологии и таких  понятий как: «компьютерная метафора»  и «информационная метафора». 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  использованной литературы:

1. Когнитивная наука: Основы психологии познания: в 2 т. — Т. 1 / Б. М. Величковский. — М.: Смысл : Издательский центр «Академия», 2006. - 448 с.
2. Когнитивная психология / Р. Солсо. — 6-е изд. — СПб.: Питер, 2006. — 589 с:

ил. — (Серия «Мастера психологии»).

3. Когнитивная психология / Р.Солсо .  // Хрестоматия по курсу «Введение в психологию» / Ред.-сост. Е.Е.Соколова. М.: РПО, 1999.
4. Когнитивная психология. Учебник для вузов / Под ред. В. Н.Дружинина, Д. В. Ушакова — М.: ПЕР СЭ, 2002 — 480 с.
5. Тринадцать диалогов о психологии. /Соколова Е.Е. М.: Смысл, 1997.
6. www.cnit.mpei.ac.ru/textbook/01_02_00_05.htm (7.11.2010 в 17.28)
7. www.cpsychology.ru/ (7.11.2010 в 18.40)
8. www.effecton.ru/147.html (7.11.2010 в 17.45)
9. www.psychology-online.net/articles/doc-949.html (7.11.2010 в 18.15)
10. www.psychology-online.net/articles/doc-1483.html (7.11.2010 в 17.05)

Оглавление:

1. Введение__________________________________________________________3
2. 1.«Компьютерная метафора»._________________________________________4

1.1. Понятие и сущность «компьютерной метафоры»._____________________4

1.2. Предпосылки появления «компьютерной метафоры»._________________5

1.3. Развитие «компьютерной метафоры».______________________________6

3. 2.«Информационная метафора».______________________________________10
4. Заключение_______________________________________________________15
5. Список использованной литературы__________________________________16