Теории возникновения Вселенной. Сколько существует теорий возникновения Вселенной? Теория Большого взрыва: возникновение Вселенной

Солсо

Предыстория современной когнитивной психологии

Как мы узнали, значительная часть когнитивной психологии занимается вопросом о том, как знания представлены в уме человека. Самая актуаль­ная проблема репрезентации знаний - то, что некоторые когнитивные психологи называют "внутренними репрезентациями" или "кодами",- порождала одни и те же фундаментальные вопросы на протяжении столе­тий: Каким образом приобретаются, хранятся, передаются и используют­ся знания? Что есть мысль? Какова природа восприятия и памяти? и Как развиваются все эти способности? В этих вопросах отражена суть пробле­мы репрезентации знаний: Как хранятся и схематизируются в уме идеи, события и объекты?

Рассматривая тему репрезентации знаний, мы проследим мнения мно­гих ученых о том, как события, происходящие вне индивидуума, сочетают­ся с внутренним действием. Главная тема, занимавшая мысли ученых на протяжении веков,- это структура и преобразование или "переработка"" знаний.

Репрезента­ция знаний: древний период

Живой интерес к вопросам знания прослеживается до самых древних ру­кописей. Древние мыслители пытались выяснить, где помещаются память и мысль. Как свидетельствуют иероглифические записи из древнего Егип­та, их авторы полагали, что знания находятся в сердце - этот взгляд разделял греческий философ Аристотель; но вот Платон считал, что имен­но мозг есть средоточие мысли

Вопрос о мысленных репрезентациях обсуждался также греческими философами в контексте проблемы, которую мы сейчас определяем как структура и процесс. Спор о структуре и процессе по большей части пре­обладал до 17-го века, и с годами симпатии ученых постоянно переходили от одного к другому. Хотя современные психологи все еще пытаются под­черкнуть роль одного или другого, они все больше осознают, что психоло­гия мысли определенно охватывает совместную работу того и другого. Чтобы лучше понять их различие и взаимодействие, можно представить себе, что структуры -это что-то вроде пчелиных сот, а процессы - это то, что происходит внутри этих сот. Строение, или архитектура сот фор­мируются пчелами и как правило фиксированы (например, их размеры, форма, расположение и вместимость относительно неизменны), тогда как деятельность, или процессы - такие как сбор, переработка и хранение меда - постоянно изменяются, хотя и сопряжены со структурой. Боль­шое оживление в когнитивной психологии вызывает открытие новых струк­тур и связанных с ними процессов, а также осознание того, что и структу­ры, и процессы вносят свой вклад в наше понимание познавательной при­роды человеческого разума.

Важность этих терминов заставляет нас ненадолго отклониться от ис­торического обзора и определить их более полно. Структура примени­тельно к строению или организации когнитивной системы - это термин в значительной степени метафорический, т.е. постулируемые структуры - это условное представление того, как организованы мысленные элемен­ты, но не буквальное их описание. Например, теоретическая концепция, предполагающая, что память делится на кратковременную и долговремен­ную, представлена в виде метафоры о двух "хранилищах" информации. Мы будем иметь дело и с другими метафорами, описывающими "отделе­ния в мозге", "деревья", "библиотеки", "уровни переработки", "пропози­ции", "абстракции" и "схемы".

Термин "процесс" относится к наборам операций или функций, кото­рые так или иначе анализируют, преобразовывают или изменяют мыслен­ные события. "Процесс" является активным - в отличие от относительно статичной "структуры". Мы встретимся с процессами, когда будем рас­сматривать мышление, забывание, кодирование в памяти, формирование понятий и пр.

Над переработкой информации структура и процесс работают совмес­тно, и каждый из них отчасти есть следствие другого. Некоторые структу­ры образуются по мере переработки информации, а процессы некоторым образом управляются структурами. Поскольку структура и процесс рабо­тают вместе, когнитивно-психологический анализ не всегда позволяет раз­делить их функции, а при окончательном анализе процессы и структуры должны быть объединены в целостную когнитивную систему.

согласно Платону, мышление основывается на стимуляции, получае­мой от каждого из видов чувствительности. И каждое из чувств выполня­ет особую функцию - обнаружение световой энергии, звуковой и т.д. - так что, согласно представлениям Платона, восприятие человека и его представления о конкретных аспектах окружения имеют своего антипода в физическом мире. Взгляды Платона на структуру знаний разделяли не все. Среди тех, кто с ним не соглашался, был и Аристотель, который полагал, что разум человека воздействует на восприятие объектов. Так, осознание объекта, скажем стола, основывается на способности мысленно выделять понятие "стол" из представлений многих отдельных столов. Кро­ме представления о способности разума к активному абстрагированию Аристотель развил еще две идеи, оказавшие значительное влияние на тра­диционную психологию: (1) принцип ассоцианизма, утверждающий, что идеи связываются по принципу смежности, сходства или контраста, и (2) законы логики, согласно которым истина выводится путем индуктивных или дедуктивных рассуждений. Идеи Аристотеля, особенно при сопостав­лении их с идеями Платона, напоминают наше понятие "процесс", тогда как взгляды Платона ближе к представлениям о "структуре".

Репрезента­ция знаний: средневеко­вый период

/Философы и теологи эпохи ренессанса в общем были согласны в том, что "знания находятся в головном мозге, причем некоторые даже предложили схему их строения и расположения (Рис. 1.2). На этой картинке показано, что знания приобретаются через физические органы чувств (Mundus sensi-bilis - осязание, вкус, обоняние, зрение и слух), а также через боже­ственные источники (Mundus intellectualis-Deus). В 18 веке, когда фило­софская психология была привнесена туда, где по идее было место для научной психологии, британские эмпирики Беркли, Юм, а позже Джеймс Милль и его сын Джон Стюарт Милль предположили, что есть три типа внутренних репрезентаций: (1) непосредственные сенсорные события (Esse est percipi = восприятие есть реальность 3); (2) бледные копии перцептов - то, что хранится в памяти; и (3) преобразования этих бледных копий - т.е. ассоциативное мышление. Юм в 1748 году писал о возмож­ностях внутренних репрезентаций: "Порождать монстров и соединять не­совместимые формы и явления для воображения не труднее, чем пости­гать наиболее естественные и знакомые вещи." Из подобного представле­ния о внутренней репрезентации и преобразованиях отнюдь не следует, что внутренние репрезентации формируются по определенным правилам, или что такое формирование и преобразование требует времени и уси­лий - положения, лежащие в основе современной когнитивной психоло­гии. (Последнее положение - это основа новейших исследований в ког­нитивной психологии, в которых время реакции испытуемого считается мерой времени и усилий, требуемых для построения внутренней репре­зентации и выполнения преобразований) В XIX веке психологи начали предпринимать попытки вырваться из философии и сформировать отдель­ную дисциплину, основанную на эмпирических данных, а не на спекуля­тивных рассуждениях. Заметную роль в этом деле сыграли первые психо­логи: Фехнер, Брентано, Гельмгольц, Вундт, Мюллер, Кюльпе, Эббингауз, Гальтон, Титченер и Джеймс. Ко второй половине XIX века теории, объяс-

няющие представление знаний, отчетливо разделились на две группы: пред­ставители первой группы и среди них Вильям Вундт в Германии и Эдвард Титченер в Америке настаивали на важности структуры мысленных реп­резентаций, а представители другой группы, возглавляемой Францем Брен-тано\ настаивали на особой важности процессов или действий. Брентано рассматривал внутренние репрезентации как статические элементы, пред­ставляющие небольшую ценность для психологии. Он полагал, что под­линный предмет психологии - это исследование когнитивных действий: сравнения, суждения и чувствования. Противоположная сторона занима­лась множеством тех же самых вопросов, что обсуждались за 2000 лет до этого Платоном и Аристотелем. Однако, в отличие от прежних чисто фи­лософских рассуждений оба вида теорий теперь подлежали эксперимен­тальной проверке.

Примерно в это же самое время в Америке Вильям Джеймс критичес­ки анализировал новую психологию, развивавшуюся в Германии. Он орга­низовал первую психологическую лабораторию в Америке, в 1889 году написал выдающийся труд по психологии ("Принципы психологии") и раз­работал достаточно основательную модель разума. Джеймс считал, что предметом психологии должны быть наши представления о внешних пред­метах.. Возможно наиболее прямая связь Джеймса с современной когни­тивной психологией заключается в его подходе к памяти, т.клон полагал, что и структура, и процесс играют важную роль, (Эти идеи и их современ­ные варианты рассматриваются в Главе 5). Дондерс и Кеттел - современ­ники Джеймса - проводили эксперименты по восприятию предъявляе­мых на короткое время изображений; они пытались определить время, требуемое для выполнения мысленных операций. В их статьях часто опи­сываются эксперименты, которые мы сегодня относим к сфере когнитив­ной психологии. Методы, использованные этими учеными, предмет их ис­следований, процедуры и даже интерпретация результатов за полвека пред­восхитили появление этой дисциплины.

Репрезента­ция знаний: начало двад­цатого века

В двадцатом веке с появлением бихевиоризма и гештальт-психологии пред­ставления о репрезентации знаний (так как мы понимаем здесь этот тер­мин) претерпели радикальные изменения/Взгляды бихевиоризма на внут­ренние репрезентации были обличены в психологическую формулу "сти­мул-реакция" (S-R), а представители гештальт-подхода строили подроб­ные теории внутренней репрезентации в контексте изоморфизма - взаи­мооднозначного соответствия между репрезентацией и реальностью.

В первой половине 20 века в американской экспериментальной психо­логии доминировал бихевиоризм, и хотя за этот период были сделаны значительные открытия и разработаны новые методы, многие ихних очень незначительно повлияли на современную когнитивную психологию.(Ког­нитивная психология, как это вдруг выяснилось в -конце 19 века, стала немодной, и ее заменил бихевиоризм. Исследования внутренних мыслен­ных операций и структур - таких как внимание, память и мышление - были положены под сукно и оставались там около пятидесяти лет.} У бихевиористов все внутренние состояния были отнесены к "промежуточным переменным", которые определялись как гипотетические образования, предположительно отражающие те процессы, которые опосредуют влия­ние стимула на реакцию. Такую позицию занимали Вудвортс, Халл и Толмэн, и она пользовалась большой популярностью в первой половине наше­го века.

За много лет до того как в психологии пронеслась волна когнитивной революции психолог Эдвард Толмэн (1932) - он занимался научением - сказал, что то, чему крысы научаются в лабиринте,- это ориентирова­ние, а не просто последовательность S-R связей. Проводя серию весьма остроумных экспериментов, в которых крыс обучали обходным путем до­бираться до пищи, Толмэн обнаружил, что, когда крысам позволяли идти прямо к пище, они забирали ее, идя прямо к тому месту, где эта пища находилась, а не повторяли первоначальный окольный путь. Согласно объяс­нениям Толмэна, животные постепенно вырабатывали "картину" своего окружения и затем использовали ее для нахождения цели. Эту "картину" потом назвали когнитивной картой. Наличие когнитивной карты у крыс в экспериментах Толмэна проявлялось в том, что они находили цель (т.е. пищу) из нескольких различных начальных точек. Фактически, эта "внут­ренняя карта" была формой представления информации об окружении.

Возрождение когнитивной психологии

Нельзя полагать, что исследование Толмэна непосредственно повлияло на современную когнитивную психологию, но его положения о когнитивных картах у животных предвосхитили современный интерес к тому, как пред­ставлены знания в когнитивных структурах.

Начиная с конца 50-х интересы ученых снова сосредоточились на внима- нии, памяти, распознавании образов, образах, семантической.организации, языковых процессах, мышлении и других "когнитивных" темах, однажды сочтенных под давлением бихевиоризма неинтересными для экспе­риментальной психологии. По мере того как психологи все более повора­чивались лицом к когнитивной психологии, организовывались новые жур­налы и научные группы, и когнитивная психология еще более упрочивала свои позиции, становилось ясно, что эта отрасль психологии сильно отли­чается от той, что была в моде в 30-х и. 40-х годах. Среди важнейших факторов, обусловивших эту неокогнитивную революцию, были такие:

"Неудача" бихевиоризма. Бихевиоризму, который вообще изучал внешние реакции на стимулы, не удалось объяснить разнообразие челове­ческого поведения.. Стало, таким образом, очевидным, что внутренние мыс­ленные процессы, косвенно связанные с непосредственными стимулами, влияют на поведение. Некоторые полагали, что эти внутренние процессы можно определить и включить их в общую теорию когнитивной психоло­гии.

Возникновение теории связи. Теория связи спровоцировала про­ведение экспериментов по обнаружению сигналов, вниманию, кибернетике и теории информации - т.е. в областях, существенных для когнитив­ной психологии.

Современная лингвистика. В круг вопросов, связанных с познани­ем, были включены новые подходы к языку и грамматическим структу­рам".

Изучение памяти. Исследования по вербальному научению и се­мантической организации создали крепкую основу для теорий памяти, что привело к развитию моделей систем памяти и появлению проверяемых моделей других когнитивных процессов.

Компьютерная наука и другие технологические достижения. Компьютерная наука и особенно один из ее разделов - искусственный интеллект (ИИ) - заставили пересмотреть основные постулаты, касаю­щиеся обработки и хранения информации в памяти, а также научения языку. Новые устройства для экспериментов значительно расширили воз­можности исследователей.

От ранних концепций репрезентации знаний и до новейших исследова­ний считалось, что знания в значительной степени опираются на сенсор­ные входные сигналы. Эта тема дошла к нам еще от греческих философов и через ученых эпохи ренессанса - к современным когнитивным психо­логам. Но идентичны ли внутренние репрезентации мира его физическим свойствам? Все больше свидетельств того, что многие внутренние репре­зентации реальности - это не то же самое, что сама внешняя реаль­ность - т.е. они не изоморфны. Работа Толмэна с лабораторными живот­ными заставляет предположить, что информация, полученная от органов чувств, хранится в виде абстрактных репрезентаций.

Несколько более аналитичный подход к теме когнитивных карт и внут­ренних репрезентаций избрали Норман и Румельхарт (1975). В одном из экспериментов они попросили жителей общежития при колледже нарисо­вать план своего жилья сверху. Как и ожидалось, студенты смогли иден­тифицировать рельефные черты архитектурных деталей - расположение комнат, основных удобств и приспособлений. Но были также упущения и просто ошибки. Многие изобразили балкон вровень с наружной стороной здания, хотя на самом деле он выступал из нее. Из ошибок, обнаружен­ных в схеме здания, мы можем многое узнать о внутреннем представлении информации у человека. Норман и Румельхарт пришли к такому выводу:

"Репрезентация информации в памяти не является точным воспроизведением реальной жизни; на самом деле это соче­тание информации, умозаключений и реконструкций на ос­нове знаний о зданиях и мире вообще. Важно отметить, что когда студентам указывали на ошибку, они все очень удив­лялись тому, что сами нарисовали."

На этих примерах мы познакомились с важным принципом когнитив­ной психологии. Наиболее очевидно то, что наши представления о мире не обязательно идентичны его действительной сущности. Конечно, репре­зентация информации связана с теми стимулами, которые получает наш сенсорный аппарат, но она также подвергается значительным изменени­ям. Эти изменения, или модификации, очевидно связаны с нашим про­шлым опытом, результатом которого явилась богатая и сложная сеть на­ших знаний. Таким образом, поступающая информация абстрагируется (и до некоторой степени искажается) и хранится затем в системе памяти человека. Такой взгляд отнюдь не отрицает, что некоторые сенсорные события непосредственно аналогичны своим внутренним репрезентациям, но предполагает, что сенсорные стимулы могут при хранении подвергать­ся (и часто это так и есть) абстрагированию и модификации, являющихся функцией богатого и сложно переплетенного знания, структурированного ранее. С этой темой мы будем встречаться далее в этой главе и на протя­жении всей книги.

Проблема того, как знания представлены в уме человека, относится к наиболее важным в когнитивной психологии. В этом разделе мы обсужда­ем некоторые вопросы, непосредственно связанные с ней. Из множества уже приведенных примеров и еще большего их количества, ожидающего нас впереди, ясно следует, что наша внутренняя репрезентация реальнос­ти имеет некоторое сходство с реальностью внешней, но когда мы абстра­гируем и преобразуем информацию, мы делаем это в свете нашего пред­шествующего опыта.

Концептуальные науки и когнитивная психология

В этой книге часто будут употребляться два понятия - о когнитивной модели и о концептуальной науке. Они связаны между собой, но различа­ются в том смысле, что "концептуальная наука" - это очень общее поня­тие, тогда как термин "когнитивная модель" обозначает отдельный класс концептуальной науки. При наблюдении за объектами и событиями - как в эксперименте, где те и другие контролируются, так и в естественных условиях - ученые разрабатывают различные понятия с целью:

1 организовать наблюдения;

■ придать этим наблюдениям смысл;

■ связать между собой отдельные моменты, вытекающие из этих наблюдений;

■ развивать гипотезы;

■ предсказывать события, которые еще не наблюдались;

■ поддерживать связь с другими учеными.

Когнитивные модели - это особая разновидность научных концепций, и они имеют те же задачи. Определяются они обычно по-разному, но мы определим когнитивную модель как метафору, основанную на наблюде­ниях и выводах, сделанных из этих наблюдений, и описывающих, как обнаруживается, хранится и используется информация 8 .

Ученый может подобрать удобную метафору, чтобы возможно элеган­тнее выстроить свои понятия. Но другой исследователь может доказать, что данная модель неверна и потребовать пересмотреть ее или вообще от нее отказаться. Иногда модель может оказаться настолько полезной в ка­честве рабочей схемы, что даже будучи несовершенной она находит свою поддержку. Например, хотя в когнитивной психологии постулируются два вышеописанных вида памяти - кратковременная и долговременная - есть некоторые свидетельства (Раздел II), что такая дихотомия неверно представляет реальную систему памяти. Тем не менее, эта метафора весь­ма полезна при анализе когнитивных процессов. Когда какая-нибудь мо­дель теряет свою актуальность в качестве аналитического или описатель­ного средства, от нее просто отказываются. В следующем разделе мы рас­смотрим и концептуальную науку, и когнитивные модели более основа­тельно.

Возникновение новых понятий в процессе наблюдений или проведения экспериментов - это один из показателей развития науки. Ученый не изменяет природу - ну разве что в ограниченном смысле,- но наблюде­ние за природой изменяет представления ученого о ней. А наши пред­ставления о природе, в свою очередь, направляют наши наблюдения!_Когнитивные модели, так же как и другие модели концептуальной науки, есть следствие наблюдений, но в определенной степени они же - определя­ющий фактор наблюдений. Этот вопрос связан с уже упоминавшейся проблемой: в каком виде наблюдатель репрезентирует знания. Как мы убедились, есть много случаев, когда информация во внутренней репре­зентации не соответствует точно внешней реальности. Наши внутренние репрезентации перцептов могут искажать реальность. "Научный метод" и

"Некоторые философы утверждают, что концептуальная наука и когнитивные модели предсказуемы на том основании, что природа структурирована и роль ученого состоит именно в том, чтобы обнаружить "самую глубокую" структу­ру. Я бы не подписался под таким утверждением. Природа - включая позна­вательную природу человека - объективно существует. Концептуальная на­ука строится человеком и для человека. Построенные учеными понятия и модели - суть метафоры, отражающие "реальную" природу вселенной и яв­ляющиеся исключительно человеческими творениями. Они есть продукт мыс­ли, который может отражать реальность.

точные инструменты,- это один из способов подвергнуть внешнюю ре­альность более точному рассмотрению. На самом деле не прекращаются попытки представить наблюдаемое в природе в виде таких когнитивных построений, которые были бы точными репрезентациями природы и одно­временно совместимы со здравым смыслом и пониманием наблюдателя. В этой книге описывается множество концепций - от зрительного воспри­ятия до строения памяти и семантической памяти - и все они основыва­ются на этой логике.

Логику концептуальной науки можно проиллюстрировать на примере развития естественных наук. Общепризнано, что материя состоит из эле­ментов, существующих независимо от непосредственного их наблюдения человеком. Однако, то, как эти элементы классифицируются, оказывает огромное влияние на то, как ученые воспринимают физический мир. В одной из классификаций "элементы" мира разделены на категории "зем­ля", "воздух", "огонь" и "вода". Когда эта архаичная алхимическая систе­матика уступила дорогу более критическому взгляду, были "обнаружены" такие элементы, как кислород, углерод, водород, натрий и золото, и тогда стало возможным изучать свойства элементов при их соединении друг с другом. Были открыты сотни различных законов, касающихся свойств со­единений из этих элементов. Так как элементы очевидно вступали в со­единения упорядоченно, возникла идея, что элементы можно было бы рас­положить по определенной схеме, которая придала бы смысл разрознен­ным законам атомарной химии. Русский ученый Дмитрий Менделеев: зял набор карточек и написал на них названия и атомные веса всех известных тогда элементов - по одному на каждой. Располагая эти карточки так и сяк снова и снова, он наконец получил осмысленную схему, известную сегодня как периодическая таблица элементов.

То, что он сделал - это подходящий пример того, как естественная, природная информация структурируется мыслью человека, так что она одновременно точно изображает природу и поддается пониманию. Важно, однако, помнить, что периодическое расположение элементов имело мно­го интерпретаций. Интерпретация Менделеева была не единственной из возможных; возможно, она не была даже лучшей; в ней даже могло не быть естественного расположения элементов, но предложенный Менде­леевым вариант помог понять часть физического мира и был очевидно совместим с "реальной" природой.

Концептуальная когнитивная психология имеет много общего с зада­чей, которую решал Менделеев. "Сырому" наблюдению за тем, как приоб­ретаются, хранятся и используются знания, не хватает формальной струк­туры. Когнитивные науки, так же как и естественные, нуждаются в схе­мах, которые были бы интеллектуально совместимы и научно достоверны одновременно.

Когнитивные модели

Как мы уже говорили, концептуальные науки, включая когнитивную психологию, имеют метафорический характер. Модели явлений природы, в частности, когнитивные модели,- это служебные абстрактные идеи, по­лученные из умозаключений, основанных на наблюдениях. Строение эле­ментов может быть представлено в виде периодической таблицы, как это сделал Менделеев, но важно не забывать, что эта классификационная схе­ма является метафорой. И утверждение, что концептуальная наука является метафорической, нисколько не уменьшает ее полезность. Действи­тельно, она из задач построения моделей - это лучше постичь наблюда­емое. А концептуальная наука нужна для другого: она задает исследовате­лю некую схему, в рамках которой можно испытывать конкретные гипоте­зы и которая позволяет ему предсказывать события на основе этой моде­ли. Периодическая таблица очень изящно удовлетворяла обеим этим зада­чам. Исходя из расположения элементов в ней, ученые могли точно пред­сказывать химические законы соединения и замещения, вместо того, что­бы проводить бесконечные и беспорядочные эксперименты с химическими реакциями. Более того, стало возможным предсказывать еще не открытые элементы и их свойства при полном отсутствии физических доказательств их существования. И если вы занимаетесь когнитивными моделями, не забывайте аналогию с моделью Менделеева, поскольку когнитивные моде­ли, как и модели в естественных науках, основаны на логике умозаключе­ний и полезны для понимания когнитивной психологии.

Короче говоря/модели основываются на выводах, сделанных из наблю­дений. Их задача - обеспечить умопостигаемую репрезентацию характе­ра наблюдаемого и помочь сделать предсказания при развитии гипотез. Теперь рассмотрим несколько моделей, используемых в когнитивной пси­хологии.

Начнем обсуждение когнитивных моделей с довольно грубой версии, де­лившей все когнитивные процессы на три части: обнаружение стимулов, хра­нение и преобразование стимулов и выработку ответных реакций:

Хранение Выработка

Обнаружение- преобразованных - ответных

Стимулов стимулов реакций

Эта суховатая модель, близкая упоминавшейся ранее S-R модели, часто использовалась в том или ином виде в прежних представлениях о психи­ческих процессах. И хотя она отражает основные этапы развития когни­тивной психологии, но в ней так мало подробностей, что она едва ли способна обогатить наше "понимание" когнитивных процессов. Она также неспособна породить какие-либо новые гипотезы или предсказывать пове­дение. Эта примитивная модель аналогична древним представлениям о вселенной как состоящей из земли, воды, огня и воздуха. Подобная систе­ма действительно представляет один из возможных взглядов на когнитив­ные явления, но она неверно передает их сложность.

Одна из первых и наиболее часто упоминаемых когнитивных моделей касается памяти. В 1890 году Джеймс расширил понятие памяти, разде­лив ее на "первичную" и "вторичную" память. Он предполагал, что пер­вичная память имеет дело с происшедшими событиями, а вторичная па­мять - с постоянными, "неразрушимыми" следами опыта. Эта модель выглядела так:

Стимул _ Первичная _ Вторичная

память память

Позднее, в 1965 году Во и Норман предложили новую версию этой же модели и оказалось, что она во многом приемлема. Она понятна, она мо­жет служить источником гипотез и предсказаний,- но она также слиш­ком упрощена. Можно ли с ее помощью описать все процессы человечес­кой памяти? Едва ли; и развитие более сложных моделей было неизбежно.

Измененный и дополненный вариант модели Во и Нормана показан на Рис. 1.3. Заметим, что в нее была добавлена новая система хранения и несколько новых путей информации. Но даже эта модель является непол­ной и требует расширения.

За последнее десятилетие построение когнитивных моделей стало из­любленным времяпрепровождением психологов, и некоторые из их творе­ний поистине великолепны. Обычно проблема излишне простых моделей решается добавлением еще одного "блока", еще одного информационного пути, еще одной системы хранения, еще одного элемента, который стоит проверить и проанализировать. Подобные творческие усилия выглядят вполне оправданными в свете того, что мы сейчас знаем о богатстве ког­нитивной системы человека.

Теперь вы можете сделать вывод, что изобретение моделей в когнитив­ной психологии вышло из-под контроля подобно ученику волшебника. Это не совсем верно, ибо это настолько обширная задача - т.е. анализ того, как информация обнаруживается, представляется, преобразуется в зна­ния, и как эти знания используются,- что как бы мы ни ограничивали наши концептуальные метафоры упрощенными моделями, нам все равно не удастся исчерпывающим образом разъяснить всю сложную сферу ког­нитивной психологии. Главы Раздела I рассказывают о начальных стадиях когнитивного процесса - от обнаружения сенсорных сигналов до распоз­навания образов и внимания.

Краткое содержание

Целью этой главы было подготовить читателя к восприятию всей остальной книги, познакомив его с когнитивной психологией. В ней мы обсудили

многие различные и важные аспекты этой науки. Напомним некоторые

важные моменты.

/. Когнитивная психология занимается тем, как приобретаются, пре­образуются, репрезентируются, хранятся и воспроизводятся зна­ния, и тем, как эти знания направляют наше внимание и как мы реагируем.

2. Когнитивная психология опирается на экспериментальные и тео­ретические подходы, используемые в важнейших областях психо­логии, включая восприятие, внимание, распознавание образов, язык, память, образы, психологию развития, мышление и формирование понятий, человеческий интеллект и искусственный интеллект.

3. Модель обработки информации является общепринятой; она пред­полагает, что информация проходит при обработке серию этапов, на каждом из которых выполняется особая функция.

4. Модель обработки информации поднимает два очень дискуссион­ных вопроса: (1)Каковы те стадии, через которые проходит обра­ботка информации? и- (2)В каком виде представлены знания?

5. Предыстория современной психологии включает древнегреческую философию, эмпиризм 18-го века, структурализм 19-го века и нео­когнитивную революцию, происшедшую под влиянием современ­ного развития теории связи, лингвистики, исследований памяти и компьютерной техники.

6. "Концептуальная наука" - это удобная метафора, изобретенная человеком для того, чтобы легче понимать "реальность". В когни­тивную психологию концептуальные модели введены психологами с целью разработки такой системы, которая отражала бы природу человеческого восприятия, мышления и понимания мира.

7. Когнитивные модели основаны на наблюдениях и описывают струк­туру и процессы познания. Построение моделей помогает лучше постичь наблюдаемое.

Ключевые слова

Ассоцианизм

когнитивная карта

когнитивная модель

концептуальная наука

модель обработки информации

внутренняя репрезентация

изоморфизм

восприятие

процесс

структура

преобразование

Когнитивная психология - одно из самых популярных научных направлений в западной и отечественной психологии. Когнитивная психология изучает то, как люди получают информацию о мире, как эта информация представляется человеком, как она хранится в памяти и преобразуется в знания и как эти знания влияют на наше внимание и поведение.

Термин "когнитивный" (от англ. cognition - знание, познание) означает познавательный. К примеру, в своей фундаментальной работе "Познание и реальность" (1976) У. Найссер пишет, что "Когнитивная, или иначе познавательная, активность - это активность, связанная с приобретением, организацией и использованием знания. Такая активность характерна для всех живых существ, и в особенности для человека. По этой причине исследование познавательной активности составляет часть психологии".

Когнитивная психология возникла в конце 50 - начале 60-х гг. XX в. как реакция на характерное для господствующего в США бихевиоризма отрицание роли внутренней организации психических процессов.

Первоначально главной задачей когнитивной психологии являлось изучение преобразований сенсорной информации от момента попадания стимула на рецепторные поверхности до получения ответа (Д. Бродбент, С. Стернберг).

При этом исследователи исходили из аналогии между процессами переработки информации у человека и в вычислительном устройстве. Были выделены многочисленные структурные составляющие (блоки) познавательных и исполнительных процессов, в том числе кратковременная память и долговременная память (Дж. Сперлинг, Р. Аткинсон).

Эта линия исследований, столкнувшись с серьезными трудностями в связи с увеличением числа структурных моделей частных психических процессов, привела к пониманию когнитивной психологии как направления, задачей которого является доказательство решающей роли знания в поведении субъекта (У. Найссер).

При таком более широком подходе когнитивная психология включает все направления, критикующие бихевиоризм и психоанализ с интеллектуалистических или менталистских позиций (Ж. Пиаже, Дж. Брунер, Дж. Фодор).

Центральным становится вопрос об организации знания в памяти субъекта, в том числе о соотношении вербальных и образных компонентов в процессах запоминания и мышления (Г. Бауэр, А. Пайвио, Р. Шепард).

Интенсивно разрабатываются также когнитивные теории эмоций (С. Шехтер), индивидуальных различий (М. Айзенк) и личности (Дж. Келли, М. Махони).

Таким образом, когнитивная психология охватывает практически все познавательные процессы - от ощущений до восприятия, распознавания образов, памяти, формирования понятий, мышления, воображения.

Итак, представителями когнитивной психологии получено много важных данных, делающих более понятным процесс познания в целом, и установлено немало закономерностей отдельных познавательных процессов.

Знание о мире не является простой совокупностью сведений о мире. Представления человека о мире программируют, проектируют его будущее поведение. И то, что человек делает и как он это делает, зависит не только от его стремлений и потребностей, но и от относительно изменчивых представлений о реальности.

Когнитивная теория - любая теория личности, которая придает особое значение когнитивным процессам (мышление, осознание, суждение) в понимании поведения человека. Все теории личности в своей основе имеют определенные философские положения о природе человека. То есть взгляд персонолога насущность человеческой природы имеет большое влияние на разработанную им модель личности.

Все вышесказанное обосновывает актуальность данной темы.

Цель работы - рассмотреть основы теории и применение ее на практике.

Работа состоит из введения, двух частей, заключения и списка использованной литературы. Объем работы ____ страниц.

1. Основы когнитивной теории

Основоположником этого подхода является американский психолог Дж. Келли. По его мнению, единственное, что человек хочет знать в жизни, - это то, что с ним произошло и что с ним произойдет в будущем.

Теория Келли представляет когнитивный подход к личности. Келли предположил, что наилучшим образом поведение человека можно понять, считая его исследователем. Подобно исследователям, людям необходимо с определенной точностью прогнозировать и контролировать события, происходящие в их окружении.

Главным источником развития личности, согласно Келли, является среда, социальное окружение. Когнитивная теория личности подчеркивает влияние интеллектуальных процессов на поведение человека. В этой теории любой человек сравнивается с ученым, проверяющим гипотезы о природе вещей и делающим прогноз будущих событий. Любое событие открыто для многократного интерпретирования.

В основе когнитивной теории Келли лежит способ, с помощью которого индивиды постигают и интерпретируют явления (или людей) в своем окружении. Назвав свой подход теорией личностных конструктов , Келли концентрирует внимание на психологических процессах, которые позволяют людям организовать и понять события, происходящие в их жизни.

Главным понятием в этом направлении является "конструкт" (от англ. "констракт" - конструировать). Это понятие включает в себя особенности всех известных познавательных процессов (восприятия, памяти, мышления и речи). Благодаря конструктам человек не только познает мир, но и устанавливает межличностные отношения. Конструкты, которые лежат в основе этих отношений, называют личностными конструктами. Конструкт - это своеобразный классификатор - шаблон нашего восприятия других людей и себя.

Келли открыл и описал главные механизмы функционирования личностных конструктов. С точки зрения Келли, каждый из нас строит и проверяет гипотезы, решает проблемы (например, является ли данный человек спортивным или неспортивным, музыкальным или немузыкальным, интеллигентным или неинтеллигентным и так далее), пользуясь соответствующими конструктами. Одни конструкты пригодны для описания лишь узкого круга событий, в то время как другие обладают широким диапазоном применимости.

Например, конструкт "умный - глупый" вряд ли годится для описания погоды, а вот конструкт "хороший-плохой" пригоден фактически на все случаи жизни.

Люди отличаются не только количеством конструктов, но и их местоположением. Те конструкты, которые актуализируются в сознании быстрее, называются суперординатными, а которые медленнее - субординатными. Например, если, встретив какого-то человека, вы сразу оцениваете его с точки зрения того, является ли он умным или глупым, и только потом - добрым или злым, то ваш конструкт "умный-глупый" является суперординатным, а конструкт "добрый-злой" - субординатным.

Дружба, любовь и вообще нормальные взаимоотношения между людьми возможны только тогда, когда люди имеют сходные конструкты. Действительно, трудно предположить себе ситуацию, чтобы успешно общались два человека, у одного из которых доминирует конструкт "порядочный - непорядочный", а у другого такого конструкта нет вообще.

Конструктная система не является статическим образованием, а находится в постоянном изменении под влиянием опыта, то есть личность формируется и развивается в течение всей жизни. В личности доминирует преимущественно "сознательное". Бессознательное может относиться только к отдаленным (суборинантным) конструктам, которыми при интерпретации воспринимаемых событий человек пользуется редко.

Келли полагал, что личность обладает ограниченной свободой воли. Конструктная система, сложившаяся у человека в течение жизни, содержит в себе известные ограничения. Однако, он не считал, что жизнь человека полностью детерминирована. В любой ситуации человек способен сконструировать альтернативные предсказания. Внешний мир - не злой и не добрый, а такой, каким мы конструируем его в своей голове. В конечном итоге, по мнение когнитивистов, судьба человека находится в его руках. Внутренний мир человека субъективен и является его собственным порождением. Каждый человек воспринимает и интерпретирует внешнюю реальность через собственный внутренний мир.

У каждого человека имеется своя собственная система личностных конструктов, которая делится на два уровня (блока):

блок "ядерных" конструктов - это примерно пятьдесят основных конструктов, которые находятся на вершине конструктной системы, то есть в постоянном фокусе оперативного сознания. Этими конструктами человек пользуется наиболее часто при взаимодействии с другими людьми;

блок периферических конструктов - это все остальные конструкты. Количество этих конструктов сугубо индивидуально и может варьировать от сотен до нескольких тысяч.

Целостные свойства личности выступают как результат совместного функционирования обоих блоков, всех конструктов. Выделяют два типа целостной личности: когнитивно сложная личность (личность, у которой имеется большое количество конструктов) и когнитивно простая личность (личность с небольшим набором конструктов).

Когнитивно сложная личность, по сравнению с когнитивной простой, отличается следующими характеристиками:

имеет лучшее психическое здоровье;

лучше справляется со стрессом;

имеет более высокий уровень самооценки;

более адаптивна к новым ситуациям.

Как доктрина, конструктивный альтернативизм доказывает, "что все наше современное толкование мира нуждается в пересмотре или замене". Все теории личности в своей основе имеют определенные философские положения о природе человека. То есть взгляд персонолога на сущность человеческой природы имеет большое влияние на разработанную им модель личности. В отличие от многих теоретиков личности, Джордж Келли определенно признавал, что все концепции природы человека, включая его собственную, исходят из основных положений. Он построил свою теорию личности на основе целостной философской позиции - конструктивный альтернативизма.

Величие и многообразие окружающего мира способно поразить любое воображение. Все объекты и предметы, окружающие человека, другие люди, различные виды растений и животных, частицы, которые можно увидеть только с помощью микроскопа, а также непостижимые звездные скопления: все они объединены понятием «Вселенная».

Теории возникновения Вселенной разрабатывались человеком издавна. Несмотря на отсутствие даже начального понятия о религии или науке, в пытливых умах древних людей возникали вопросы о принципах мироустройства и о том, каково положение человека в том пространстве, которое его окружает. Сколько существует теорий возникновения Вселенной сегодня, сложно и сосчитать, некоторые из них изучаются передовыми учеными с мировыми именами, другие - откровенно фантастические.

Космология и ее предмет

Современная космология - наука о структуре и развитии Вселенной - рассматривает вопрос о ее происхождении как одну из интереснейших и до сих пор недостаточно изученных загадок. Природа процессов, способствовавших возникновению звезд, галактик, солнечных систем и планет, их развитие, источник появления Вселенной, а также ее размеры и границы: все это лишь краткий перечень изучаемых современными учеными вопросов.

Поиски ответов на основополагающую загадку об образовании мира привели к тому, что сегодня существуют различные теории возникновения, существования, развития Вселенной. Волнение специалистов, ищущих ответы, строящих и проверяющих гипотезы, оправдано, ведь достоверная теория рождения Вселенной раскроет для всего человечества вероятность существования жизни в других системах и планетах.

Теории возникновения Вселенной имеют характер научных концепций, отдельных гипотез, религиозных учений, философских представлений и мифов. Их все условно разделяют на две основные категории:

1. Теории, в соответствии с которыми Вселенная создана творцом. Иначе говоря, их суть в том, что процесс создания Вселенной был осознанным и одухотворенным действием, проявлением воли
2. Теории возникновения Вселенной, построенные на основе научных факторов. Их постулаты категорически отвергают как существование творца, так и возможность осознанного создания мира. Такие гипотезы зачастую основаны на том, что называется принципом заурядности. Они предполагают вероятность наличия жизни не только на нашей планете, но и на других.

Креационизм - теория создания мира Творцом

Как следует из названия, креационизм (творение) - это религиозная теория возникновения Вселенной. Это мировоззрение основано на концепции создания Вселенной, планеты и человека Богом или Творцом.

Идея длительное время являлась доминирующей, вплоть до конца XIX века, когда ускорился процесс накопления знаний в самых разных сферах науки (биология, астрономия, физика), а также широко распространилась эволюционная теория. Креационизм стал своеобразной реакцией христиан, придерживающихся консервативных взглядов на совершающиеся открытия. Доминирующая в то время идея только усилила противоречия, существующие между религиозной и другими теориями.

Чем отличаются научные и религиозные теории

Главные отличия между теориями различных категорий заключаются прежде всего в терминах, которые используют их приверженцы. Так, в научных гипотезах вместо творца - природа, а взамен сотворения - происхождение. Наряду с этим существуют вопросы, которые сходным образом освещены разными теориями или даже полностью продублированы.

Теории возникновения Вселенной, относящиеся к противоположным категориям, по-разному датируют само ее появление. Например, по данным самой распространенной гипотезы (теории большого взрыва), Вселенная образовалась около 13 млрд лет назад.

В противовес этому, религиозная теория возникновения Вселенной приводит совершенно другие цифры:

• В соответствии с христианскими источниками, возраст Вселенной, созданной Богом, на момент рождения Иисуса Христа составлял 3483-6984 лет.
• Индуизм предполагает, что нашему миру ориентировочно 155 трлн лет.

Кант и его космологическая модель

Вплоть до XX века большинство ученых придерживались мнения о бесконечности Вселенной. Этим качеством они характеризовали время и пространство. Кроме того, по их мнению, Вселенная обладала статичностью и однородностью.

Идею о безграничности Вселенной в пространстве выдвинул Исаак Ньютон. Развитием этого предположения занимался который разработал теорию об отсутствии также и временных границ. Продвинувшись дальше, в теоретических предположениях, Кант распространил бесконечность Вселенной на число возможных биологических продуктов. Этот постулат значил, что в условиях древнего и огромного мира без конца и начала может существовать неисчислимое количество возможных вариантов, в результате которых реально появление любого биологического вида.

На основании о возможном возникновении жизненных форм была позднее разработана теория Дарвина. Наблюдения за звездным небом и результаты расчетов астрономов подтвердили космологическую модель Канта.

Размышления Эйнштейна

В начале XX века Альбертом Эйнштейном была опубликована собственная модель Вселенной. Согласно его теории относительности, во Вселенной одновременно происходят два противоположных процесса: расширение и сжимание. Однако он соглашался с мнением большинства ученых о стационарности Вселенной, поэтому им было введено понятие космической силы отталкивания. Ее воздействие призвано уравновешивать притяжение звезд и прекращать процесс движения всех небесных тел для сохранения статичности Вселенной.

Модель Вселенной - по Эйнштейну - имеет определенный размер, но границы при этом отсутствуют. Такое сочетание осуществимо только при искривлении пространства таким образом, как это происходит в сфере.

Характеристиками пространства такой модели становятся:

• Трехмерность.
• Замыкание самого себя.
• Однородность (отсутствие центра и края), в которой равномерно располагаются галактики.

А. А. Фридман: Вселенная расширяется

Создатель революционной расширяющейся модели Вселенной, А. А. Фридман (СССР) построил свою теорию на основании уравнений, характеризующих общую теорию относительности. Правда, общепринятым мнением в научном мире того времени была статичность нашего мира, поэтому на его работы не было обращено должного внимания.

Через несколько лет астрономом Эдвином Хабблом было сделано открытие, давшее подтверждение идеям Фридмана. Было обнаружено удаление галактик от находящегося рядом Млечного пути. Вместе с тем неопровержимым стал факт сохранения пропорциональности скорости их движения расстоянию между ними и нашей галактикой.

Это открытие объясняет постоянное «разбегание» звезд и галактик по отношению друг к другу, что приводит к выводу о расширении мироздания.

В конечном счете выводы Фридмана были признаны Эйнштейном, впоследствии он упоминал о заслугах советского ученого как основателя гипотезы о расширении Вселенной.

Нельзя сказать, что существуют противоречия между этой теорией и общей теорией относительности, однако при расширении Вселенной должен был быть изначальный импульс, спровоцировавший разбегание звезд. По аналогии со взрывом, идея получила название «Большой взрыв».

Стивен Хокинг и антропический принцип

Результатом расчетов и открытий Стивена Хокинга стала антропоцентричная теория возникновения Вселенной. Ее создатель утверждает, что существование планеты, настолько хорошо подготовленной для жизни человека, не может быть случайным.

Теория возникновения Вселенной Стивена Хокинга предусматривает также постепенное испарение черных дыр, потерю ими энергии и испускание излучения Хокинга.

В результате поиска доказательств были выделены и проверены более 40 характеристик, соблюдение которых необходимо для развития цивилизации. Американским астрофизиком Хью Россом была произведена оценка вероятности подобного ненамеренного совпадения. Результатом оказалась цифра 10 -53 .

Наша Вселенная включает триллион галактик, по 100 миллиардов звезд в каждой. По произведенным учеными расчетам, общее количество планет должно составлять 10 20 . Эта цифра на 33 порядка меньше рассчитанной ранее. Следовательно, ни одна из планет во всех галактиках не может сочетать условия, которые подошли бы для самопроизвольного возникновения жизни.

Теория большого взрыва: возникновение Вселенной из ничтожно малой частицы

Ученые, поддерживающие теорию большого взрыва, разделяют гипотезу, в соответствии с которой мироздание является последствием грандиозного взрыва. Главным постулатом теории становится утверждение о том, что до этого события все элементы нынешней Вселенной были заключены в частице, имевшей микроскопические размеры. Находясь внутри нее, элементы характеризовались сингулярным состоянием, при котором такие показатели, как температура, плотность и давление не могут быть измерены. Они бесконечны. На материю и энергию в этом состоянии не воздействуют законы физики.

Происшедшего 15 миллиардов лет назад, называют возникшую внутри частицы нестабильность. Разлетевшиеся мельчайшие элементы положили начало тому миру, который мы знаем сегодня.

Вначале Вселенная была туманностью, образованной мельчайшими частицами (мельче атома). Затем, соединяясь, они сформировали атомы, которые послужили основой звездных галактик. Ответ на вопросы о том, что было до взрыва, а также, что стало его причиной, являются важнейшими из задач этой теории возникновения Вселенной.

Таблица схематически изображает этапы формирования мироздания после большого взрыва.

Как следует из приведенных выше данных, Вселенная продолжает расширяться и охлаждаться.

Постоянное увеличение расстояния между галактиками - основной постулат: то, чем отличается теория большого взрыва. Возникновение Вселенной таким способом может быть подтверждено найденными доказательствами. Также существуют и основания для ее опровержения.

Проблематика теории

Учитывая то, что теория большого взрыва не является доказанной на практике, не вызывает удивления то, что существует несколько вопросов, на которые она не в состоянии дать ответ:

1. Сингулярность. Этим словом обозначено состояние Вселенной, сжатой до одной точки. Проблемой теории большого взрыва становится невозможность описания процессов, происходящих в материи и пространстве в таком состоянии. Общий закон относительности здесь неприменим, поэтому составить математическое описание и уравнения для моделирования нельзя.
   Принципиальная невозможность получения ответа на вопрос об изначальном состоянии Вселенной дискредитирует теорию с самого начала. Ее научно-популярные изложения предпочитают замалчивать или упоминать лишь вскользь эту сложность. Однако для ученых, работающих над тем, чтобы подвести математическую базу под теорию большого взрыва, такое затруднение признано главным препятствием.
2. Астрономия. В этой сфере теория большого взрыва сталкивается с тем, что не может описать процесс происхождения галактик. Исходя из современных версий теорий, возможно предсказать то, как появляется однородное облако газа. При этом его плотность к нынешнему времени должна составлять около одного атома на кубический метр. Для получения чего-то большего не обойтись без корректировки исходного состояния Вселенной. Недостаток информации и практического опыта в этой сфере становятся серьезными препятствиями на пути дальнейшего моделирования.

Также существует несоответствие в показателях расчетной массы нашей галактики и теми данными, которые получены при изучении скорости ее притяжения к Судя по всему, вес нашей галактики в десять раз больше, чем предполагали ранее.

Космология и квантовая физика

Сегодня нет космологических теорий, которые не опирались бы на квантовую механику. Ведь она занимается описанием поведения атомных и субатомных частиц. Отличие квантовой физики от классической (излагаемой Ньютоном) в том, что вторая наблюдает и описывает материальные объекты, а первая предполагает исключительно математическое описание самого наблюдения и измерения. Для квантовой физики материальные ценности не представляют предмета исследований, здесь сам наблюдатель выступает частью исследуемой ситуации.

Исходя из этих особенностей, квантовая механика испытывает затруднения с описанием Вселенной, ведь наблюдатель - это часть Вселенной. Однако, говоря о возникновении мироздания, невозможно представить посторонних наблюдателей. Попытки разработать модель без участия постороннего наблюдателя были увенчаны квантовой теорией возникновения Вселенной Дж. Уилера.

Ее суть в том, что в каждый момент времени происходит расщепление Вселенной и образование бесконечного количества копий. В итоге каждая из параллельных Вселенных может быть наблюдаема, а наблюдатели могут видеть все квантовые альтернативы. При этом изначальный и новые миры реальны.

Инфляционная модель

Основной задачей, которую призвана решить теория инфляции, становится поиск ответа на вопросы, оставшиеся неосвещенными теорией большого взрыва и теорией расширения. А именно:

1. По какой причине Вселенная расширяется?
2. Что представляет собой большой взрыв?

С этой целью инфляционная теория возникновения Вселенной предусматривает экстраполяцию расширения на нулевой момент времени, заключение всей массы Вселенной в одной точке и образование космологической сингулярности, которая часто именуется большим взрывом.

Очевидной становится неактуальность общей теории относительности, которая не может быть применена в этот момент. В результате для разработки более общей теории (или «новой физики») и решения проблемы космологической сингулярности можно применить только теоретические методы, вычисления и выводы.

Новые альтернативные теории

Несмотря на успешность модели космической инфляции, есть ученые, которые выступают против, называя ее несостоятельной. Их основным аргументом становится критика предлагаемых теорией решений. Противники утверждают, что полученные решения оставляют некоторые детали упущенными, иначе говоря, вместо решения проблемы начальных значений, теория лишь искусно их драпирует.

Альтернативой становятся несколько экзотических теорий, идея которых основана на формировании начальных значений до большого взрыва. Новые теории возникновения Вселенной кратко можно описать следующим образом:

• Ее приверженцы предлагают, кроме привычных четырех измерений пространства и времени, ввести дополнительные измерения. Они могли бы играть роль на ранних этапах Вселенной, а в данный момент находиться в компактифицированном состоянии. Отвечая на вопрос о причине их компактификации, ученые предлагают ответ, гласящий, что свойством суперструн является Т-дуальность. Поэтому струны «наматываются» на дополнительные измерения и их размер ограничивается.
• Теория бран. Ее также называют М-теорией. В соответствии с ее постулатами, в начале процесса образования Вселенной существует холодное статичное пятимерное пространство-время. Четыре из них (пространственные) имеют ограничения, или стены - три-браны. Наше пространство выступает одной из стен, а вторая является скрытой. Третья три-брана размещена в четырехмерном пространстве, ее ограничивают две граничные браны. Теория рассматривает столкновение третьей браны с нашей и высвобождение большого количества энергии. Именно эти условия становятся благоприятными для появления большого взрыва.

1. Циклические теории отрицают уникальность большого взрыва, утверждая, что Вселенная переходит из одного состояния в другое. Проблемой подобных теорий становится возрастание энтропии, согласно второму закону термодинамики. Следовательно, длительность предыдущих циклов была меньшей, а температура вещества - существенно выше, чем при большом взрыве. Вероятность этого чрезвычайно мала.

Независимо от того, сколько существует теорий возникновения Вселенной, только две из них выдержали проверку временем и преодолели проблему всевозрастающей энтропии. Они были разработаны учеными Стейнхардтом-Тюроком и Баум-Фрэмптоном.

Эти относительно новые теории возникновения Вселенной выдвинуты в 80-х годах прошлого века. Они имеют немало последователей, которые разрабатывают модели на ее основе, занимаются поиском доказательств достоверности и работают над устранением противоречий.

Теория струн

Одна из наиболее популярных среди теории возникновения Вселенной - теория струн. Прежде чем перейти к описанию ее идеи, необходимо разобраться с понятиями одного из ближайших конкурентов, стандартной модели. Она предполагает, что материю и взаимодействия можно описать как определенный набор частиц, делящихся на несколько групп:

• Кварки.
• Лептоны.
• Бозоны.

Эти частицы являются, по сути, кирпичиками мироздания, так как они настолько малы, что их нельзя разделить на составляющие.

Отличительной чертой теории струн становится утверждение о том, что такие кирпичики являются не частицами, а ультрамикроскопическими струнами, совершающими колебания. При этом, колебаясь на различной частоте, струны становятся аналогами различных частиц, описанных в стандартной модели.

Для понимания теории следует осознать, что струны не являются никакой материей, это энергия. Следовательно, теория струн заключает, что все элементы Вселенной состоят из энергии.

Хорошей аналогией может служить огонь. При взгляде на него создается впечатление его материальности, однако его нельзя осязать.

Космология для школьников

Теории возникновения Вселенной коротко изучают в школах на уроках астрономии. Учащимся описывают основные теории о том, как был образован наш мир, что происходит с ним теперь и как он будет развиваться в дальнейшем.

Целью уроков становится ознакомление детей с природой формирования элементарных частиц, химических элементов и небесных тел. Теории возникновения Вселенной для детей сводят к изложению теории большого взрыва. Преподаватели используют наглядный материал: слайды, таблицы, постеры, иллюстрации. Их основной задачей становится пробуждение у детей интереса к миру, который их окружает.

Вселенная загадочна, и чем больше узнаёт о ней наука, тем более удивительной она предстаёт. Первой реакцией на теории, вроде представленных здесь, может быть смех. Но что может быть более странным, чем то, что нам уже известно?

1. Всё вокруг - «Матрица»

Многие смотрели фильм, где герой Киану Ривза с изумлением узнаёт, что весь окружающий мир - «Матрица», то есть что-то вроде гетто, созданного для людей компьютерным сверх-разумом. Конечно, это фантастика, но нашлись учёные, готовые принять всерьёз подобную идею.

Необычные теории устройства вселенной

Британский философ Ник Бостром предположил, что вся наша жизнь - лишь чрезвычайно сложная игра, напоминающая «The Sims»: развитие индустрии видео-игр может привести к возможности конструировать собственные модели окружающего мира, и каждый сможет вечно жить в обособленной виртуальной реальности. Если всё к этому идёт, нет гарантии, что наш мир - это не код, написанный неведомым программистом, чьи возможности существенно выше человеческих.

Сайлас Бин, физик из Боннского университета в Германии, посмотрел на это с другой стороны: если всё вокруг - компьютерное изображение, значит должна быть некая черта, за которой можно различить «пиксели», из которых всё состоит. Такой границей Бин считает предел Грайзена-Зацепина-Кузьмина: не вдаваясь в научные тонкости, можно лишь сказать, что немецкий физик видит в нём одно из доказательств, что мы живём в искусственно созданной программе, и предпринимает всё новые попытки обнаружить компьютер, на котором она установлена.2. У каждого из нас есть «двойник»

Наверняка вы знаете такой популярный приключенческий сюжет - существует кошмарный мир, где у каждого есть «злое» альтер-эго, и каждый добрый герой обязан рано или поздно с ним сразиться и одержать верх.

Эта теория основана на том, что окружающий мир - бесконечное количество комбинаций одного набора частиц, что-то вроде комнаты с детьми и огромным конструктором «Лего»: с некоторой долей вероятности они могут сложить из блоков одно и то же, только разным путём. Так же и с нами - возможно, где-то появилась на свет наша точная копия.

Правда, вероятность встречи ничтожно мала - учёные говорят, что расстояние от нашего «двойника» до нас может составлять от 10 до 1028 м.
3. Может произойти столкновение миров

Необычные теории устройства вселенной

За пределами нашего мира могут существовать множество других, и ничто не исключает возможности их столкновения с нашей реальностью.

Необычные теории устройства вселенной

Калифорнийский физик Энтони Агирре описывает это как гигантское падающее с неба зеркало, в котором мы увидим собственные испуганные лица, если успеем понять, что происходит, а Алекс Виленкин и его коллеги из Университета Тафтса, США, уверены что обнаружили следы такого столкновения.

Реликтовое излучение - слабый электромагнитный фон, пронизывающий всё космическое пространство: все вычисления показывают, что оно должно быть равномерным, но есть места, где уровень сигнала выше или ниже обычного - Виленкин полагает, что именно это и есть остаточные явления столкновения двух миров.
4. Вселенная - огромный компьютер

Необычные теории устройства вселенной

Одно дело предположить, что всё вокруг - видео-игра, и совсем другое утверждать, что Вселенная - огромный супер-компьютер: такая теория существует, и согласно ей галактики, звёзды и чёрные дыры - комплектующие огромной вычислительной машины.

Необычные теории устройства вселенной

Апологетом теории стал оксфордский профессор квантовой информатики Влатко Ведрал: он считает основными кирпичиками, из которых всё построено, не частицы материи, а биты - те же самые единицы информации, с которыми работают обычные компьютеры. Каждый бит может содержать одно из двух значений: «1» или «0»; «да» или «нет» - профессор убеждён, что даже субатомные частицы состоят из триллионов таких значений, а взаимодействие материи происходит, когда многие биты передают друг другу эти значения.

Ту же точку зрения разделяет Сет Ллойд, профессор Массачусетского технологического института: он воплотил в жизнь первый в мире квантовый компьютер, вместо микрочипов использующий атомы и электроны. Ллойд предполагает, что Вселенная постоянно корректирует динамику собственного развития.
5. Мы живём внутри чёрной дыры

Необычные теории устройства вселенной

Вам, конечно, известно кое-что о чёрных дырах - например, что они обладают таким притяжением и плотностью, что даже свет не может оттуда выбраться, но вряд ли вам приходило в голову, что мы в настоящий момент находимся в одной из них.

Необычные теории устройства вселенной

Зато это пришло в голову учёному из Университета Индианы - доктору теоретической физики Никодему Поплавски: он рассуждает, что, гипотетически, наш мир могла поглотить чёрная дыра, и в результате мы оказались в новой Вселенной - ведь до сих пор толком неизвестно, что случается с объектами, попавшими в такую гигантскую «воронку».

Расчёты физика позволяют предположить, что прохождение материи через чёрную дыру может быть аналогом Большого Взрыва и привести к образованию другой реальности. Сжатие пространства с одной стороны может привести к расширению с другой, значит каждая чёрная дыра - потенциальная «дверь», ведущая в нечто, пока неисследованное.
6. На человечество действует эффект «времени пули»

Необычные теории устройства вселенной

Наверняка многие помнят сцены в кино, когда летящая пуля или падающий бокал внезапно замирает, и камера показывает нам этот предмет со всех сторон. Что-то подобное, возможно, происходит и с нами.

Большой Взрыв произошёл около 14 млрд лет назад, но скорость расширения Вселенной, вопреки физическим законам, до сих пор увеличивается, хотя сила притяжения, казалось бы должна замедлять этот процесс. Почему так происходит? Большинство физиков заявляет об «антигравитации», которая фактически отталкивает галактики друг от друга, но сотрудники двух испанских университетов разработали альтернативную теорию: не Вселенная ускоряется, а постепенно замедляется время.

Эта теория может объяснить, почему для нас галактики движутся всё быстрее - свет шёл так долго, что мы видим не их нынешнее состояние, а далёкое прошлое. Если испанские учёные правы, в будущем может возникнуть момент, когда для гипотетического «стороннего наблюдателя» наше время практически остановится.
Народная мудрость)

Распознавание образов

Стимулы внешней среды не воспринимаются как единичные сенсорные события; чаще всего они воспринимаются как часть более значительного паттерна. То, что мы ощущаем (видим, слышим, обоняем или чувствуем вкус), почти всегда есть часть сложного паттерна, состоящего из сенсорных стимулов. Так, когда полицейский говорит водителю «проехать через железнодорожный переезд мимо озера… рядом со старой фабрикой», его слова описывают сложные объекты (переезд, озеро, старая фабрика). В какой-то момент полицейский описывает плакат и предполагает при этом, что водитель грамотный. Но задумаемся над проблемой чтения. Чтение - это сложное волевое усилие, при котором от читающего требуется построить осмысленный образ из набора линий и кривых, которые сами по себе не имеют смысла. Организуя эти стимулы так, чтобы получились буквы и слова, читающий может затем извлечь из своей памяти значение. Весь этот процесс, выполняемый ежедневно миллиардами людей, занимает долю секунды, и он просто поразителен, если учесть, сколько в нем участвует нейроанатомических и когнитивных систем.

Внимание

Полицейский и водитель сталкиваются с несметным количеством признаков окружения. Если бы водитель уделял внимание им всем (или почти всем), он точно никогда бы не добрался до хозяйственного магазина. Хотя люди - это существа, собирающие информацию, очевидно, что при нормальных условиях мы очень тщательно отбираем количество и вид информации, которую стоит принимать в расчет. Наша способность к переработке информации очевидно ограничена на двух уровнях - сенсорном и когнитивном. Если нам одновременно навязывают слишком много сенсорных признаков, у нас может возникнуть «перегрузка»; и если мы пытаемся обработать слишком много событий в памяти, тоже возникает перегрузка. Последствием этого может оказаться сбой в работе.

В нашем примере полицейский, интуитивно понимая, что если он перегрузит систему, то пострадает результат, игнорирует множество тех признаков, которые водитель конечно бы заметил. И если иллюстрация, приведенная рядом с текстом диалога, является точной репрезентацией когнитивной карты водителя, то последний действительно безнадежно запутался.

Память

Мог бы полицейский описать дорогу, не пользуясь памятью? Конечно нет; и в отношении памяти это даже более верно, чем в отношении восприятия. И в действительности память и восприятие работают вместе. В нашем примере ответ полицейского явился результатом работы двух типов памяти. Первый тип памяти удерживает информацию ограниченное время - достаточно долго, чтобы поддержать разговор. Эта система памяти хранит информацию в течение короткого периода - пока ее не заменит новая. Весь разговор занял бы около 120 секунд и маловероятно, чтобы все его детали навсегда сохранились и у полицейского, и у водителя. Однако, эти детали хранились в памяти достаточно долго для того, чтобы они оба сохраняли последовательность элементов, составляющих диалог2, и некоторая часть этой информации могла отложиться у них в постоянной памяти. Этот первый этап памяти называется кратковременной памятью (КВП), а в нашем случае это особый ее вид, называемый рабочей памятью.

C другой стороны, значительная часть содержания ответов полицейского получена из его долговременной памяти (ДВП). Наиболее очевидная часть здесь - знание им языка. Он не называет озеро лимонным деревом, место выставок - автопокрышкой, а улицу - баскетболом; он извлекает слова из своей ДВП и использует их более-менее правильно. Есть и другие признаки, указывающие на то, что ДВП участвовала в его описании: «…помните, у них была выставка Экспо-84.» Он смог за долю секунды воспроизвести информацию о событии, происшедшем несколько лет назад. Эта информация не поступала из непосредственного перцептивного опыта; она хранилась в ДВП вместе с огромным количеством других фактов.

Значит, информация, которой владеет полицейский, получена им из восприятия, КВП и ДВП. Кроме того, мы можем сделать вывод, что он был мыслящим человеком, поскольку вся эта информация была им представлена в виде некоторой схемы, которая «имела смысл».

Воображение

Для того, чтобы ответить на вопрос, полицейский построил мысленный образ окружения. Этот мысленный образ имел форму когнитивной карты: т.е. своего рода мысленной репрезентации для множества зданий, улиц, дорожных знаков, светофоров и т.п. Он был способен извлечь из этой когнитивной карты значимые признаки, расположить их в осмысленной последовательности и преобразовать эти образы в языковую информацию, которая позволила бы водителю построить сходную когнитивную карту. Затем эта повторно выстроенная когнитивная карта дала бы водителю вразумительную картину города, которая могла бы потом быть преобразована в акт вождения автомобиля по определенному маршруту.

Язык

Чтобы правильно ответить на вопрос, полицейскому нужны были обширные знания языка. Это подразумевает знание правильных названий для ориентиров и, что тоже важно, знание синтаксиса языка - т.е. правил расположения слов и связей между ними. Здесь важно признать, что приведенные словесные последовательности могут не удовлетворить педантичного профессора филологии, но вместе с тем они передают некоторое сообщение. Почти в каждом предложении присутствуют существенные грамматические правила. Полицейский не сказал: «них ну это хозяйственном в у»; он сказал: «Ну, это у них в хозяйственном», - и мы все можем понять, что имеется в виду. Кроме построения грамматически правильных предложений и подбора соответствующих слов из своего лексикона, полицейский должен был координировать сложные моторные реакции, необходимые для произнесения своего сообщения.

Психология развития

Это еще одна область когнитивной психологии, которая весьма интенсивно изучалась. Недавно опубликованные теории и эксперименты по когнитивной психологии развития значительно расширили наше понимание того, как развиваются когнитивные структуры. В нашем случае мы можем только заключить, что говорящих объединяет такой опыт развития, который позволяет им (более или менее) понимать друг друга.

Мышление и формирование понятий

На протяжении всего нашего эпизода полицейский и водитель проявляют способность к мышлению и формированию понятий. Когда полицейского спросили, как попасть в «Плати-Пакуй», он ответил после некоторых промежуточных шагов; вопрос полицейского «Вы знаете, где цирк?» показывает, что если бы водитель знал этот ориентир, то его легко можно было бы направить в «Плати-Пакуй». Но раз он не знал, полицейский выработал еще один план ответа на вопрос. Кроме того, полицейский очевидно был сбит с толку, когда водитель сказал ему, что в мотеле «Университетский» замечательная библиотека. Мотели и библиотеки - это обычно несовместимые категории, и полицейский, который так же как и вы знал об этом, мог бы спросить: «Что же это за мотель такой!» Наконец, употребление им некоторых слов (таких как «железнодорожный переезд», «старая фабрика», «железная ограда») свидетельствует, что у него были сформированы понятия, близкие к тем, которыми располагал водитель.

Человеческий интеллект

И полицейский, и водитель имели некоторые предположения об интеллекте друг друга. Эти предположения включали - но не ограничивались этим - способность понимать обычный язык, следовать инструкциям, преобразовывать вербальные описания в действия и вести себя соответственно законам своей культуры.

Искусственный интеллект

В нашем примере нет непосредственной связи с компьютерными науками; однако специальная сфера компьютерных наук, именуемая «Искусственный интеллект» (ИИ) и нацеленная на моделирование познавательных процессов человека, оказала огромное влияние на развитие когнитивной науки - особенно с тех пор, как для компьютерных программ искусственного интеллекта потребовались знания о том, как мы обрабатываем информацию. Соответствующая и весьма захватывающая тема <…> затрагивает вопрос о том, может ли «совершенный робот» имитировать человеческое поведение. Вообразим, например, эдакого сверхробота, овладевшего всеми способностями человека, связанными с восприятием, памятью, мышлением и языком. Как бы он ответил на вопрос водителя? Если бы робот был идентичен человеку, то и ответы его были бы идентичны, но представьте себе трудности разработки программы, которая бы ошиблась - так же, как это сделал полицейский («вы поворачиваете налево»),- и затем, заметив эту ошибку, исправила бы ее («нет, направо»).

Возрождение когнитивной психологии

Начиная с конца 50-х интересы ученых снова сосредоточились на внимании, памяти, распознавании образов, образах, семантической организации, языковых процессах, мышлении и других «когнитивных» темах, однажды сочтенных под давлением бихевиоризма неинтересными для экспериментальной психологии. По мере того как психологи все более поворачивались лицом к когнитивной психологии, организовывались новые журналы и научные группы, и когнитивная психология еще более упрочивала свои позиции, становилось ясно, что эта отрасль психологии сильно отличается от той, что была в моде в 30-х и 40-х годах. Среди важнейших факторов, обусловивших эту неокогнитивную революцию, были такие:

«Неудача» бихевиоризма. Бихевиоризму, который вообще изучал внешние реакции на стимулы, не удалось объяснить разнообразие человеческого поведения. Стало, таким образом, очевидным, что внутренние мысленные процессы, косвенно связанные с непосредственными стимулами, влияют на поведение. Некоторые полагали, что эти внутренние процессы можно определить и включить их в общую теорию когнитивной психологии.

Возникновение теории связи. Теория связи спровоцировала проведение экспериментов по обнаружению сигналов, вниманию, кибернетике и теории информации - т.е. в областях, существенных для когнитивной психологии.

Современная лингвистика. В круг вопросов, связанных с познанием, были включены новые подходы к языку и грамматическим структурам.

Изучение памяти. Исследования по вербальному научению и семантической организации создали крепкую основу для теорий памяти, что привело к развитию моделей систем памяти и появлению проверяемых моделей других когнитивных процессов.

Компьютерная наука и другие технологические достижения. Компьютерная наука и особенно один из ее разделов - искусственный интеллект (ИИ) - заставили пересмотреть основные постулаты, касающиеся обработки и хранения информации в памяти, а также научения языку. Новые устройства для экспериментов значительно расширили возможности исследователей.

От ранних концепций репрезентации знаний и до новейших исследований считалось, что знания в значительной степени опираются на сенсорные входные сигналы. Эта тема дошла к нам еще от греческих философов и через ученых эпохи ренессанса - к современным когнитивным психологам. Но идентичны ли внутренние репрезентации мира его физическим свойствам? Все больше свидетельств того, что многие внутренние репрезентации реальности - это не то же самое, что сама внешняя реальность - т.е. они не изоморфны. Работа Толмена с лабораторными животными заставляет предположить, что информация, полученная от органов чувств, хранится в виде абстрактных репрезентаций.

Несколько более аналитичный подход к теме когнитивных карт и внутренних репрезентаций избрали Норман и Румельхарт (1975). В одном из экспериментов они попросили жителей общежития при колледже нарисовать план своего жилья сверху. Как и ожидалось, студенты смогли идентифицировать рельефные черты архитектурных деталей - расположение комнат, основных удобств и приспособлений. Но были также упущения и просто ошибки. Многие изобразили балкон вровень с наружной стороной здания, хотя на самом деле он выступал из нее. Из ошибок, обнаруженных в схеме здания, мы можем многое узнать о внутреннем представлении информации у человека. Норман и Румельхарт пришли к такому выводу:

«Репрезентация информации в памяти не является точным воспроизведением реальной жизни; на самом деле это сочетание информации, умозаключений и реконструкций на основе знаний о зданиях и мире вообще. Важно отметить, что когда студентам указывали на ошибку, они все очень удивлялись тому, что сами нарисовали.»

На этих примерах мы познакомились с важным принципом когнитивной психологии. Наиболее очевидно то, что наши представления о мире не обязательно идентичны его действительной сущности. Конечно, репрезентация информации связана с теми стимулами, которые получает наш сенсорный аппарат, но она также подвергается значительным изменениям. Эти изменения, или модификации, очевидно связаны с нашим прошлым опытом3 , результатом которого явилась богатая и сложная сеть наших знаний. Таким образом, поступающая информация абстрагируется (и до некоторой степени искажается) и хранится затем в системе памяти человека. Такой взгляд отнюдь не отрицает, что некоторые сенсорные события непосредственно аналогичны своим внутренним репрезентациям, но предполагает, что сенсорные стимулы могут при хранении подвергаться (и часто это так и есть) абстрагированию и модификации, являющихся функцией богатого и сложно переплетенного знания, структурированного ранее.

Проблема того, как знания представлены в уме человека, относится к наиболее важным в когнитивной психологии. В этом разделе мы обсуждаем некоторые вопросы, непосредственно связанные с ней. Из множества уже приведенных примеров и еще большего их количества, ожидающего нас впереди, ясно следует, что наша внутренняя репрезентация реальности имеет некоторое сходство с реальностью внешней, но когда мы абстрагируем и преобразуем информацию, мы делаем это в свете нашего предшествующего опыта.

Концептуальные науки и когнитивная психология

В этой книге часто будут употребляться два понятия - о когнитивной модели и о концептуальной науке. Они связаны между собой, но различаются в том смысле, что «концептуальная наука» - это очень общее понятие, тогда как термин «когнитивная модель» обозначает отдельный класс концептуальной науки. При наблюдении за объектами и событиями - как в эксперименте, где те и другие контролируются, так и в естественных условиях - ученые разрабатывают различные понятия с целью:

Организовать наблюдения;

Придать этим наблюдениям смысл;

Связать между собой отдельные моменты, вытекающие из этих наблюдений;

Развивать гипотезы;

Предсказывать события, которые еще не наблюдались; в поддерживать связь с другими учеными.

Когнитивные модели - это особая разновидность научных концепций, и они имеют те же задачи. Определяются они обычно по-разному, но мы определим когнитивную модель как метафору, основанную на наблюдениях и выводах, сделанных из этих наблюдений, и описывающих, как. обнаруживается, хранится и используется информация5.

Ученый может подобрать удобную метафору, чтобы возможно элегантнее выстроить свои понятия. Но другой исследователь может доказать, что данная модель неверна и потребовать пересмотреть ее или вообще от нее отказаться. Иногда модель может оказаться настолько полезной в качестве рабочей схемы, что даже будучи несовершенной она находит свою поддержку. Например, хотя в когнитивной психологии постулируются два вышеописанных вида памяти - кратковременная и долговременная - есть некоторыесвидетельства, что такая дихотомия неверно представляет реальную систему памяти. Тем не менее, эта метафора весьма полезна при анализе когнитивных процессов. Когда какая-нибудь модель теряет свою актуальность в качестве аналитического или описательного средства, от нее просто отказываются.

Возникновение новых понятий в процессе наблюдений или проведения экспериментов - это один из показателей развития науки. Ученый не изменяет природу - ну разве что в ограниченном смысле,- но наблюдение за природой изменяет представления ученого о ней. А наши представления о природе, в свою очередь, направляют наши наблюдения! Когнитивные модели, так же как и другие модели концептуальной науки, есть следствие наблюдений, но в определенной степени они же - определяющий фактор наблюдений. Этот вопрос связан с уже упоминавшейся проблемой: в каком виде наблюдатель репрезентирует знания. Как мы убедились, есть много случаев, когда информация во внутренней репрезентации не соответствует точно внешней реальности. Наши внутренние репрезентации перцептов могут искажать реальность. «Научный метод» и точные инструменты - это один из способов подвергнуть внешнюю реальность более точному рассмотрению. На самом деле не прекращаются попытки представить наблюдаемое в природе в виде таких когнитивных построений, которые были бы точными репрезентациями природы и одновременно совместимы со здравым смыслом и пониманием наблюдателя.

Логику концептуальной науки можно проиллюстрировать на примере развития естественных наук. Общепризнанно, что материя состоит из элементов, существующих независимо от непосредственного их наблюдения человеком. Однако, то, как эти элементы классифицируются, оказывает огромное влияние на то, как ученые воспринимают физический мир. В одной из классификаций «элементы» мира разделены на категории «земля», «воздух», «огонь» и «вода». Когда эта архаичная алхимическая систематика уступила дорогу более критическому взгляду, были «обнаружены» такие элементы, как кислород, углерод, водород, натрий и золото, и тогда стало возможным изучать свойства элементов при их соединении друг с другом. Были открыты сотни различных законов, касающихся свойств соединений из этих элементов. Так как элементы очевидно вступали в соединения упорядоченно, возникла идея, что элементы можно было бы расположить по определенной схеме, которая придала бы смысл разрозненным законам атомарной химии. Русский ученый Дмитрий Менделеев взял набор карточек и написал на них названия и атомные веса всех известных тогда элементов - по одному на каждой. Располагая эти карточки так и сяк снова и снова, он наконец получил осмысленную схему, известную сегодня как периодическая таблица элементов.

Природа - включая познавательную природу человека - объективно существует. Концептуальная наука строится человеком и для человека. Построенные учеными понятия и модели - суть метафоры, отражающие «реальную» природу вселенной и являющиеся исключительно человеческими творениями. Они есть продукт мысли, который может отражать реальность.

То, что он сделал - это подходящий пример того, как естественная, природная информация структурируется мыслью человека, так что она одновременно точно изображает природу и поддается пониманию. Важно, однако, помнить, что периодическое расположение элементов имело много интерпретаций. Интерпретация Менделеева была не единственной из возможных; возможно, она не была даже лучшей; в ней даже могло не быть естественного расположения элементов, но предложенный Менделеевым вариант помог понять часть физического мира и был очевидно совместим с «реальной» природой.

Концептуальная когнитивная психология имеет много общего с задачей, которую решал Менделеев. «Сырому» наблюдению за тем, как приобретаются, хранятся и используются знание, не хватает формальной структуры. Когнитивные науки, так же как и естественные, нуждаются в схемах, которые были бы интеллектуально совместимы и научно достоверны одновременно.

Когнитивные модели

Как мы уже говорили, концептуальные науки, включая когнитивную психологию, имеют метафорический характер. Модели явлений природы, в частности, когнитивные модели,- это служебные абстрактные идеи, полученные из умозаключений, основанных на наблюдениях. Строение элементов может быть представлено в виде периодической таблицы, как это сделал Менделеев, но важно не забывать, что эта классификационная схема является метафорой. И утверждение, что концептуальная наука является метафорической, нисколько не уменьшает ее полезность. Действительно, одна из задач построения моделей - это лучше постичь наблюдаемое. А концептуальная наука нужна для другого: она задает исследователю некую схему, в рамках которой можно испытывать конкретные гипотезы и которая позволяет ему предсказывать события на основе этой модели. Периодическая таблица очень изящно удовлетворяла обеим этим задачам. Исходя из расположения элементов в ней, ученые могли точно предсказывать химические законы соединения и замещения, вместо того, чтобы проводить бесконечные и беспорядочные эксперименты с химическими реакциями. Более того, стало возможным предсказывать еще не открытые элементы и их свойства при полном отсутствии физических доказательств их существования. И если вы занимаетесь когнитивными моделями, не забывайте аналогию с моделью Менделеева, поскольку когнитивные модели, как и модели в естественных науках, основаны на логике умозаключений и полезны для понимания когнитивной психологии.

Короче говоря, модели основываются на выводах, сделанных из наблюдений. Их задача - обеспечить умопостигаемую репрезентацию характера наблюдаемого и помочь сделать предсказания при развитии гипотез. Теперь рассмотрим несколько моделей, используемых в когнитивной психологии.

Начнем обсуждение когнитивных моделей с довольно грубой версии, делившей все когнитивные процессы на три части: обнаружение стимулов, хранение и преобразование стимулов и выработку ответных реакций:

Эта суховатая модель, близкая упоминавшейся ранее S-R модели, часто использовалась в том или ином виде в прежних представлениях о психических процессах. И хотя она отражает основные этапы развития когнитивной психологии, но в ней так мало подробностей, что она едва ли способна обогатить наше «понимание» когнитивных процессов. Она также неспособна породить какие-либо новые гипотезы или предсказывать поведение. Эта примитивная модель аналогична древним представлениям о вселенной как состоящей из земли, воды, огня и воздуха. Подобная система действительно представляет один из возможных взглядов на когнитивные явления, но она неверно передает их сложность.

Одна из первых и наиболее часто упоминаемых когнитивных моделей касается памяти. В 1890 году Джеймс расширил понятие памяти, разделив ее на «первичную» и «вторичную» память. Он предполагал, что первичная память имеет дело с происшедшими событиями, а вторичная память - с постоянными, «неразрушимыми» следами опыта. Эта модель выглядела так:

Рис. 3

Позднее, в 1965 году Во и Норман предложили новую версию этой же модели и оказалось, что она во многом приемлема. Она понятна, она может служить источником гипотез и предсказаний,- но она также слишком упрощена. Можно ли с ее помощью описать все процессы человеческой памяти? Едва ли; и развитие более сложных моделей было неизбежно. Измененный и дополненный вариант модели Во и Нормана показан на Рис. 2. Заметим, что в нее была добавлена новая система хранения и несколько новых путей информации. Но даже эта модель является неполной и требует расширения.

За последнее десятилетие построение когнитивных моделей стало излюбленным времяпрепровождением психологов, и некоторые из их творений поистине великолепны. Обычно проблема излишне простых моделей решается добавлением еще одного «блока», еще одного информационного пути, еще одной системы хранения, еще одного элемента, который стоит проверить и проанализировать. Подобные творческие усилия выглядят вполне оправданными в свете того, что мы сейчас знаем о богатстве когнитивной системы человека.

Теперь вы можете сделать вывод, что изобретение моделей в когнитивной психологии вышло из-под контроля подобно ученику волшебника. Это не совсем верно, ибо это настолько обширная задача - т.е. анализ того, как информация обнаруживается, представляется, преобразуется в знания, и как эти знания используются,- что как бы мы ни ограничивали наши концептуальные метафоры упрощенными моделями, нам все равно не удастся исчерпывающим образом разъяснить всю сложную сферу когнитивной психологии.

1 Можно, конечно, утверждать, что эта последовательность преобразований начинается со знаний субъекта о мире, которые позволяют ему избирательно направлять внимание на отдельные аспекты зрительных стимулов и игнорировать другие аспекты. Так, в приведенном примере полицейский описывает водителю дорогу, останавливаясь преимущественно на том, где водителю придется проезжать, и не обращает внимания (по крайней мере активного) на другие признаки: дома, пешеходов, солнце, другие ориентиры.

2 "Так например, полицейский какое-то время должен был помнить, что водитель ищет «Плати-Пакуй», что он знает, где находится выставка, и даже (как минимум до окончания своего вопроса «В каком мотеле Вы остановились?») то, что водитель остановился в мотеле. Аналогично, водитель какое-то время должен помнить, что есть два магазина «Плати-Пакуй» (хотя бы для того, чтобы ответить, что ему нужен тот, где продается сантехника); что полицейский спросил его, знает ли он где была выставка Экспо; что ему надо проехать мимо старой мельницы и т.п.

3 Ряд теоретиков придерживаются мнения, что некоторые структуры - например, языковые - являются универсальными и врожденными.

4 У Солсо концептуальная наука - это наука, предметом которой являются понятия и теоретические построения, а не физическая природа, как в естественных науках. Понятие концептуальной науки уже, чем понятие гуманитарной науки, к которой относятся психология, философия, социология, история и т.д. Ближе всего концептуальная наука соответствует нашему термину «методология науки», науковедение. - Прим. Ред.

Когнитивной психологии и когнитивной терапии. Творческая энергия личности. ... схемой апперцепции является важной предпосылкой когнитивной психологии и когнитивной терапии. Творческая энергия личности. ...