Тема 19 Психология памяти

Каким же принципам нужно следовать, чтобы как можно более эффективно сохранять полученные навыки? В какой степени необходи­мо повторное обучение и насколько часто? Это, разумеется, зависит от природы запоминаемого материала. Для продолжительных моторных на­выков необходимость в поддержании невелика, но для сложных навыков, таких как оживление, такая необходимость может быть очень существен­ной. Ответы на подобные вопросы нужны для того, чтобы понять, разум­но ли обучать навыкам оживления большое количество добровольцев или же лучше сосредоточиться на маленькой группе людей с высокой степе­нью компетенции. Понимание принципов поддержания навыков и уме­ний представляет собой сложную задачу, которой в прошлом не уделя­лось должного внимания.

Д. Норман

НАУЧЕНИЕ И ПРИОБРЕТЕННОЕ МАСТЕРСТВО¹

Научение, память и деятельность взаимосвязаны. Исследуя память, мы делаем акцент на том, как информация хранится, а затем извлекает­ся для использования. При исследовании процессов научения акцент перемещается на приобретение информации, а при исследовании дей­ствий — на ее использование.

Научение позволяет воспринимать новые мысли и использовать опыт. Научение — не какой-то единообразный процесс. Оно происходит во многих формах. Вы узнаете что-то новое, когда читаете, что полиция в Новом Орлеане бастует и поэтому не будет масленичного карнавала. Вы чему-то научаетесь, когда встаете на более длинные лыжи и пробуете приспособиться к ним. Вы чему-то учитесь, когда читаете эту книгу.

Что это значит, когда вы говорите, что научились чему-то? На это может быть несколько ответов в зависимости от того, как вы понимаете этот вопрос. В большинстве случаев научение тесно связано с пониманием. Вы научились играть в шахматы, когда поняли ходы, цель и основную стратегию игры. Когда вы учитесь вести машину или ходить под парусом, вы узнаете кое-что о механике ситуации, знакомитесь с правилами движе­ния и, что важнее всего, усваиваете связь между вашими действиями и реакцией машины или лодки. С точки зрения постороннего человека, на­учение тесно связано с действиями. Вы можете считать, что поняли шах­матную игру, но если вы не сможете сыграть партию в турнире, я скажу, что вы не освоили шахматы по-настоящему. Вы можете понимать, как во­дить машину, но если вам трудно припарковаться и вы срываете сцепле­ние, то я скажу, что вы пока все еще учитесь водить.

Умелые действия требуют значительных знаний. Однако люди иног­да могут производить такие действия поразительно хорошо, не понимая

¹ Норман Д. Память и научение. М.: Мир, 1985. С. 85-95.

132

их, и наоборот (в чем большинство из нас, к своему огорчению, убеди­лись), хорошие знания или хорошее понимание не обязательно приводят к умелому выполнению. Хорошему выполнению научаются, но форма на­учения, которая превращает знание в умелое применение этого знания, еще не совсем понятия. Позднее мы обсудим различные аспекты научения и выполнения задачи и покажем, как некоторые из наблюдаемых явлений могут объясняться приобретением и развитием схем. А сейчас посмотрим, что это за явления: во-первых, умелое выполнение без пони­мания, затем понимание без умелого наполнения и, наконец, некоторые общие феномены.

Бывают ситуации, когда хорошее выполнение не обусловлено пони­манием. Встречаются «гениальные идиоты» — люди, которые потрати­ли всю свою жизнь, упражняясь в технике запоминания или счета. Но, по определению, они далеки от совершенства (или даже отстают), когда речь идет об обычной деятельности в повседневной жизни. Оки знают правила вычисления, знают множество фактов, но лишены глубокого понимания того, что делают. Однако выполнение ими определенных дей­ствий поразительно. Задайте подходящий вопрос, и вы получите мгно­венный ответ:

— Чему равен квадратный корень из 529871?

— Давайте посмотрим... 727,5... гмм... 8... 1 сколько десятин­ ных знаков вы хотите получить?

Точно так же некоторые люди могут перечистить, как попугаи, исторические факты и даты или математические формулы, понимая в них только то, что нужно для их применения, в стереотипной ситуации. «Есть три основных закона электроники,— сказал мне однажды опытный электронщик.— Первый: омы равны вольтам, деленным на амперы; второй: амперы равны вольтам, деленным на омы: третий: вольты равны омам, помноженным на амперы». Он с гордостью сообщил, что его обучили этому во флоте ему было приказано запомнить все три закона.

Так что выполнение и понимание — разные вещи.

Наряду с выполнением без понимания бывает и понимание без вы­полнения. Недостаточно знать что-либо. Это знание должно быть в на­шем распоряжении в нужный момент. Кроме того, оно должно быть пред­ставлено в форме, пригодной для специальных нужд данного момента. Рассмотрим три простые инструкции, каждая из которых иллюстрирует определенный аспект связи между знанием и выполнением.

1. При нырянии со скубой: если вы попадете в беду, сбросьте утяжеляющий пояс.

2. При управлении самолетом: приблизившись к аэродрому, перед посадкой выпустите шасси.

3. В машине по дороге на работу: проезжая мимо почтового ящика, опустите эти письма.

Три разных предписания, три разные ситуации. В каждом случае нужно выполнять действие, которому легко научиться, которие легко кодируется в памяти. «Что вы сейчас; усвоили?» — спрашивает инструк­тирующий, и вы повторяете правило или задание без особых усилии. Это примеры тоги, что я нанимаю схемами «условие— действие». Иными сло­вами, для таких ситуаций схема должна иметь форму: « Когда условие наступило, производите действие».

Но и при наличии нужного знания действие? иногда не выполняет­ся правильно. Ныряльщики со скубой тонули у самого берега без види­мых признаков каких-либо особых происшествий (вероятно, они были переутомлены или замерзли). Во многих таких случаях все их снаряже­ние было в целости и совершенно исправно, но утяжеляющий пояс не был сброшен: на теле по-прежнему было укреплено 7—9 килограммов свин­ца. Возможно, эти люди не утонули бы, если бы только освободились от груза, т.е. совершили действие, о котором должны были, знать, потому что во всех школах подводного плавания этому обучают и это специаль­но внушают (этот вывод подкрепляется сообщениями ныряльщиков, ос­тавшихся в живых).

Пилоты иногда пытаются приземлиться, не выпустив шасси (обыч­но в последнюю минуту они получают экстренное предупреждение с диспетчерской вышки или от второго пилота, но в некоторых случаях завер­шают посадку и разбиваются). Почему они не поступили так, как были обучены?

А что сказать о письмах, которые надо было опустить? Сколько раз вы возвращались домой примерно с такой мыслью: «Опустил я письмо? Опять забыл...!».

Все эти три случая — примеры знания без действия: знание было надежно запрятано в такой форме, что не гарантировало его применения, когда это было важно. Обратите внимание на странность — теперь по­мнишь то, что тогда было забыто. А между тем система памяти осталась неизменной. Во всех трех примерах бездействие объяснялось не отсут­ствием знания, а тем, что информация не была извлечена из памяти.

Неудача возможна и по иным причинам. Иногда действие произво­дится плохо, несмотря на наличие и применение нужного знания; поме­шать может даже излишнее внимание к использованию надлежащей информации.

Вообразите, что вы играете в теннис. Подумайте о том. как уда­рить но мячу. Представьте себе, как надо держать ракетку, под каким углом, какова должна быть траектория взмаха. Держите локоть в нуж­ном положении, следите за кистью руки. Теперь, соблюдая все нужные условия, следите за мячом, компенсируя его вращение, учтите характер площадки (но забудьте об углублении около сетки), направление ветра. Не бейте в направлении удара слева для вашего противник;!... Все хорошо, теперь отбейте эту подачу. Как вы справились бы о этим в на-

стоящей игре? Гарантирую вам, что вы бы совсем не справились, ибо нет лучшего способа загубить действие, чем одновременно думать о деталях его выполнения.

Принято считать, что человеческий ум прекрасно рассуждает; пола­гают, что он способен избирать правильный образ действий, когда перед ним предстает какая-либо ситуация. Что может быть более убедительным свидетельством интеллекта, чем глубокие размышления, раскидывание умом и так и эдак, испытание различных альтернатив, обстоятельное рас­смотрение возможных способов действия? Но такое мнение преувеличено. Сознательная мысль движется медленно, шаг за шагом, с остановками и повторами, и ей очень мешает ограниченность рабочей памяти.

Умелым людям нет нужды сосредоточиваться на своих действиях. Они так хорошо обучились своему делу, что могут выполнять его, уде­ляя минимум сознательного внимания своей задаче; их действия автома­тичны. А новичок старается изо всех сил, он сконцентрирован на выпол­нении дела. Задайте ему вопрос, и в результате он запутается и в задаче, и в ответе. Начинающему водителю кажется, что вождение автомобиля требует больше умения, чем способен проявить один человек. А опытный водитель редко испытывает напряжение.

Опытные машинистки, весело выстукивающие по 100 слов в минуту, могут в это время разговаривать. По словам пианистов-профессионалов, разученная вещь у них настолько «сидит в пальцах», что, если мысль от­влечется, пальцы продолжают играть без всяких колебаний, иногда к удивлению самого пианиста. «Однажды во время концерта я вдруг забыл, какое место играю, и мне пришлось прислушаться к своей игре, пока я не понял, где я»,— сказал мне один профессиональный музыкант.

Ходьба и разговор — это две из наиболее сложных задач, выполняе­мых людьми, и обе они требуют умения, которое еще не расшифровано наукой. Пока еще не создана машина, которая могла бы ходить на двух ногах так же, как человек, не говоря уже о прыжках, скачках или танце. Нет машины, которая могла бы говорить или понимать речь естественным образом (хотя за последние годы в этой области достигнуты очень большие успехи). А люди ходят и говорят; они даже могут проделывать то и другое одновременно. Наш разговор и ходьба обычно выполняются автоматичес­ки. (Впрочем, люди, которые раздумывают во время ходьбы, нередко оста­навливаются, когда их мысли становятся сложными.) Для некоторых лю­дей произнесение слов настолько независимо от сознательного мышления, что иногда они удивляются тому, что написали или сказали. Были даже случаи, когда я прерывал лекцию, услышав, что говорю нечто интересное, и делал себе заметки о своей собственной лекции.

Практикуясь в выполнении задачи, люди все время продолжают совершенствоваться. На рис. 1 представлено одно из классических наблю­дений — наблюдение над изготовлением сигар. Сравните новичка (кото­рый сделал всего лишь 10000 сигар) с работником, изготовившим их 100

Рис. 1. На графике показана неуклонно возрастающая быстрота

ручного изготовления сигар по мере увеличения опыта работника.

Даже после 10 лет работы и, вероятно, 20 миллионов изготовленных

сигар все еще заметно небольшое улучшение¹

тысяч, миллион или десять миллионов. Скорость изготовления возрастает по мере удлинения сроков работы. В данном исследовании сравнивали работников с различным стажем» вплоть до 10 лет.

А как обстоит дело с простыми арифметическими действиями? У всех у нас большой опыт в этом занятии, и сложение происходит в уме автоматически. Поупражняйтесь как следует еще — проделайте, скажем, 10 тысяч сложений — и проследите за тем, как вы совершенствуетесь (см. рис. 2,А). Попрактикуйтесь в задаче на время реакции: зажигаются не­которые из 10 лампочек, и вы должны как можно скорее нажать паль­цами на клавиши, образующие такую же пространственную фигуру. (Все­го 10 клавиш, каждый палец лежит на одной клавише, руки занимают удобное положение). С 10 лампочками можно составить 1023 различные комбинации. По мере упражнения человек нажимает быстрее, по край­ней мере в период первых 75 тысяч проб, после которых эксперимент был прекращен (рис. 2,Б).

В лаборатории трудно прослеживать, как обучается опытный работ­ник. Что вы можете измерить? Чем действия самых лучших профессио­налов отличаются от действия средних профессионалов? Сравните пило­та, который летает больше 30 лет и налетал 40—50 тысяч часов, с хоро­шим пилотом, у которого 300 часов летного времени. Сравните чемпионов

¹ См.: Grossman E.R., F.W. A theory of the acquisition of speed-skill .// Ergonomics. 1959, Vol. 2. P. 153-166.

Рис. 2, Улучшение навыка может продолжаться даже после огромного числа тренировочных проб:

А — результаты эксперимента, в котором время сложения в уме у двух испытуемых сокращалось даже после 10 000 проб¹;

Б — опыт, в котором испытуемые должны были нажимать на клавиши в разных комбинациях². Скорость выполнения задачи продолжала возрастать даже после 75 000 проб

¹ См.: Blackburn J.M. Acquisition of skills: An analysis of learning curves // Great Britain: Industrial Health Research Board Report. № 73. L.: H, M, S, O, 1936.

² См.: Seibel. H. Discriminative reaction time for a l.023-alternative task // Journal of Experimental Psychology. 1963. Vol. 66. P. 215-226.

Норман Д. Научение и приобретенное мастерство 137

по теннису с лучшими местными игроками. Как вы охарактеризуете раз­личия менаду ними? Если бы мы могли измерить все стороны действий пилотов, пианистов или игроков в теннис, как определили бы различия между большим мастером и средним специалистом? Такие исследования были проведены. Получены видеопленки, компьютерные записи, кино­ленты, проведены многочисленные физиологические измерения. Без спе­циальных исследований мы совсем не знали бы, как охарактеризовать различия. Лучшие пилоты говорят, например, что становятся «частью» самолета, предвосхищают, «летят впереди самолета». Менее искусные пилоты «держат голову в кабине». Как построить науку на основе таких наблюдений? Изучение проблемы еще только начинается.

Работа большого мастера отличается от просто очень хорошей в не­скольких отношениях. Исследователи навыков рассматривают пять глав­ных характеристик: 1) плавность; 2) автоматизм; 3) умственное усилие; 4) влияние стресса; о) интерпретация задачи. Эти характеристики связа­ны между собой. Я думаю, когда психологи поймут наконец природу на­выков и их выработки, окажется, что все пять особенностей обусловле­ны каким-то одним общим комплексом процессов.

1. Плавность. Плавность — это видимая легкость, с которой действу­ет профессионал. Он как будто бы не спеша, плавно и изящно переходит от одного действия к другому. Понаблюдайте за хорошим спортсменом-любителем и за хорошим профессионалом; иногда любитель кажется более быстрым, более активным. Именно любитель делает стремительный выпад, явно прилагает усилие. Профессионал движется медленнее, и иногда со­здастся впечатление, что он вообще не делает ничего особенного. Профес­сионал может выполнить задачу с такой видимой легкостью, что неиску­шенный зритель решит, что любитель играет лучше.

2. Автоматизм. По мере того как умение совершенствуется, кажет­ся, что задача выполняется все более плавно, с меньшим усилием. Кро­ме того, как я уже говорил, настоящий мастер действует автоматически, не сознавая, что именно он сделал. Спросите опытных машинисток, как они делают пробелы — всегда большим пальцем одной и той же руки или же меняют пальцы в зависимости от того, какие слова приходится печа­тать? Многие машинистки не знают, как они это делают. Для ответа на этот вопрос им нужно мысленно представить себе свою работу и «понаб­людать» за тем. как они пользуются клавишей пробела (большинство опытных машинисток всегда нажимают на эту клавишу большим паль­цем одной и той же руки, но многие из них думают, что пользуются обе­ими руками).

3. Умственное усилие. По мере улучшения навыка умственное уси­лие уменьшается. Задача кажется более легкой, умственное утомление ста­новится меньше, уже нет нужды так тщательно следить за каждым дей­ствием. Мастера своего дела могут разговаривать с другими людьми, одно­временно выполняя свои сложные задачи. Однако психические ресурсы,

по-видимому, ограниченны, как если бы пользоваться можно было только небольшой их частью. Какой-то данной задаче в данное время может быть уделено лишь определенное количество сознательного внимания. Объем первичной памяти строго лимитирует возможности действия. Исследова­нию таких ограничений посвящена целая область психологии — изучение избирательного внимания. Но, когда человек достигает такого умения, что задача выполняется автоматически, требования к сознательным средствам снижаются. Это сокращение требований ведет к уменьшению необходимо­го умственного усилия (и, соответственно, меньшей умственной усталости после выполнения задачи),

4. Влияние стресса. По выполнению задачи в условиях особого на­пряжения можно быстро отличить любителя от профессионала. Стресс лишает человека психических ресурсов, и задача выполняется плохо. Не требующие сознательного контроля автоматизированные навыки не на­рушаются в напряженных условиях до такой степени, как навыки, мень­ше закрепленные практикой. Почему это так, неизвестно, но это, веро­ятно, связано с автоматизированным поведением и меньшим умственным усилием. Психические ресурсы сберегаются. Реакции на напряженную ситуацию могли быть уже заученными, отработанными и, возможно, даже стали автоматическими,

5. Интерпретация задачи. Когда вы ходите, вы думаете не о том, как ставить ноги, а о том, куда вы хотите пойти. Так же управляет са­молетом или машиной опытный летчик или шофер. Когда вы учились водить, вы были сосредоточены на том, как двигать руками и ногами. Потом вас занимала плавность ваших действий. Наконец, вы достигли такой точки, когда просто думали о поворотах, а ваши действия совер­шались сами собой. Но даже и эта стадия миновала. Опытный водитель просто едет куда-нибудь — в магазин, домой, в банк. Опытный ходок решает пойти в другой конец комнаты. Опытный пилот больше не занят рычагами управления и не следит за приборами, он просто летит — не «управляет самолетом», а «летит». Человек летит, едет или идет; само­лет, автомобиль или ноги — это для него лишь подходящие в том или ином случае орудия его действий.

Д. Рамелхарт,

А. Норман

НАРАЩИВАНИЕ, НАСТРОЙКА И ПЕРЕСТРОЙКА:

ТРИ СПОСОБА НАУЧЕНИЯ¹

Довольно удивительно, что в современных исследованиях семанти­ческой памяти повсюду пренебрегают изучением научения. Вместо вы­шедшего из употребления термина научение пользуются смутными ссыл­ками на «приобретение информации в памяти». Легко попасть в ловуш­ку суждения, что научение какому-то предмету ограничивается приобретением системой памяти соответствующего набора утверждений по данной тематике. Согласно этому простому взгляду на вещи, хорошо научиться чему-либо, — значит, быть в состоянии восстановить заучен­ное из памяти в соответствующий момент. Мы считаем это мнение слиш­ком упрощающим. Научение может быть чем-то большим, нежели про­стым приобретением утверждений. Мы думаем, что настало время вновь исследовать научение, чтобы ясно установить, что же происходит, когда люди приобретают информацию по некоторой теме и используют ее дол­жным образом.

Исследование научения отличается от исследования памяти не столько по содержанию, сколько по ключевым акцентам. Научение и па­мять тесно взаимосвязаны, и невозможно понять одно, не понимая друго­го. Но различие в акцентах является решающим. Поскольку существует множество разновидностей научения, характеристика этого процесса во многом зависит от того, какой именно тип научения происходит в данном случае. Возможно, что некоторые формы научения, в особенности заучи­вание сравнительно простых сведений, могут быть правильно описаны как простое накопление новой информации в памяти. Но там, где мы имеем дело с научением сложным предметам, где опыт научения занимает нери-

¹Rumelhart D.E., Norman D.A. Accretion, tuning, and restructuring: Three modes of learning // Semantic Factors in Cognition / J.W.Cotton, R.L.KIatzky (Eds.). Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Associates, Publ., .978. P. 37-53. (Перевод Н.С.Паниной.)

140

оды времени, измеряемые месяцами и даже годами, научение представляет собой нечто большее, чем успешное складирование возрастающего коли­чества информации,

Похоже, что сложное научение имеет собственную характеристику (an emergent quality). Такое научение, по-видимому, включает в себя не только накопление фактов изучаемой области, но и модификацию¹ организационных структур памяти. Время от времена эта модификация сопровождается «щелчком постижения», т.е. довольно сильным пережива­нием инсайта или понимания темы, которое расставляет по своим мес­там большую часть ранее приобретенной (но плохо структурированной) информации. Таким образом, исследование научения сложным предме­там оказывается связанным с исследованием понимания сложных тем.

Данная статья не удовлетворит нашего желания больше узнать о процессе научения. Мы всего .тишь надеемся разжечь аппетит наших читателей (и свой собственный). В своем анализе научения и памяти мы пытаемся рассмотреть некоторые возможные представления о процессе научения, которые, быть может, ti ос л ужат руководством для будущих исследований. Мы только приступаем к исследованию научения и нахо­димся на его старте, который оказался 141бескураживающее тяжелым. На самом деле, эта чрезвычайная трудность и подтолкнула нас к написанию данных заметок. В настоящее время мы понимаем, что простые характе­ристики процесса научения непригодны. В этой статье мы постараемся дать связное описание процесса научения в рамках, наших представлений о долговременной памяти, т.е. теории, которую мы называем теорией активных структурных сетей'¹. Наша цель заключается в том, чтобы показать, как различные формы научения могут быть включены в состав единого представления о системах, приобретающих, интерпретирующих и использующих информацию. Настоящая статья всего лишь устанавли­вает платформу для наблюдения процесса научения и разработки его те­орий. Мы надеемся, что эта платформа будет новой и предоставит полез­ные характеристики, которые можно будет использовать для руководства будущих, как наших, так и других, исследований.

Научение и приобретение знания

Наращивание, перестройка и настройка. Учиться можно путем по­степенного наращивания информации, тонкой настройки уже имеющих­ся у нас представлений и перестройки наличного знания. Мы считаем полезным различать эти три качественно отличных способа научения.

¹ Модификация — видоизменение, преобразование чего-либо, характеризующееся появлением новых свойств. (Примечапие редакторов-составителей.)

² См.: Noman D.A., Rumelhart D.E. and the LNR Research Group. Exploration in Cognition. San Francisco: W.H. Freeman, 1975.

Хотя мы не готовы к тому, чтобы предложить образцовую и строгую классификацию научения, позвольте нам без формальностей рассуждать так, как будто мы действительно можем развести научение мо категори­ям наращивания, настройки и перестройки.

Научение путем наращивания (accretion) является обычным видом научения в реальных условиях, путем повседневного накопления инфор­мации, которым занимается большинство из нас. Приобретение воспоми­наний о событиях прошедшего дня представляет собой всего лишь накоп­ление информации в памяти. Новая группа фактов только увеличивает базу личного знания. Наращивание — это обычное научение, исследуе­мое психологами больше всего. В качестве примеров научения путем наращивания можно привести заучивание рядов слов, дат, имен прези­дентов, телефонных номеров и тому подобных вещей. Возможно, что та­кое научение происходит путем соответствующего предъявления понятий. которые надо усвоить, с прохождением обычных стадий обработки инфор­мации, преобразующей приобретаемую информацию в некоторую соответ­ствующую репрезентацию памяти. Затем эта информация добавляется к базе данных личного знания. В этом случае в самой системе обработки никаких структурных изменений не происходит.

Существенно более важным видом научения является научение путем настройки (tuning). Оно включает в себя действительное измене­ние категорий, используемых для интерпретации новой информации. Следовательно, настройка включает в себя не только добавление к нашей базе данных. Возможно, что в уже разработанной группе категорий ин­терпретации (ниже мы назовем их схемами), эти категории подвергают­ся непрерывной настройке и незначительной модификации, чтобы соот­ветствовать предъявляемым к ним функциональным требованиям. Так, например, когда мы впервые учимся печатать на машинке, мы разраба­тываем группу программ ответов, выполняющих данное задание. Мы печатаем вес лучше и лучше, действуя более легко и эффективно, по мере того как эти программы настраиваются на выполнение задания. В дру­гом примере, предположительно сходное явление наблюдается тогда. когда маленький ребенок узнает, что не все животные являются «собач­ками». Мало-помалу схема «собачки» меняется соответственно действи­тельным требованиям, предъявляемым к системе интерпретации.

Но еще более важным (и трудным) процессом является научение путем перестройки (restructuring). Перестройка происходит при разработ­ке новых структур, интерпретирующих новую информацию и при навя­зывании новой организации уже имеющимся структурам. В дальнейшем эти новые структуры предоставляют возможность новых интерпретаций прежнего знания, различного доступа к этим знаниям (обычно в лучшую сторону), изменений в интерпретации и, как следствие, в приобретении нового знания.

Перестройка совершается в большинстве случаев посте приложения усилий в течение значительного времени. Она, вероятно, требует первоначального накопления некоторой критической массы информации. Не­обходимость в перестройке отчасти обусловлена большим объемом и беспорядочностью накопленного знания.

Мы находимся под впечатлением того факта, что действительное из­учение происходит не в течение нескольких часов, а на протяжении ряды лет. Большую часть этого времени занимает медленное наращивание зна­ния. Необходимо приобрести множество знаний, установить связи между ними и согласованным образом расположить это множество в общей сети знания, уже имеющегося в памяти учащегося¹. Но кроме того, значитель­ное время должно быть потрачено на разработку соответствующей органи­зации памяти, т.е. на развитие наличных структур (настройка) и создание новых структур (перестройка). Такое научение требует новых структур. В действительности, поворотный пункт научения зачастую состоит не в на­коплении знаний, а в формировании новых структур. При возникновении новых структур учащийся может утверждать, что «понимает» материал и нередко это означает успешное достижение конечного пункта процесса научения. Вероятно, что необходимой предпосылкой перестройки являет­ся наращивание информации. Новые структуры опираются на задел воспо­минаний и прошлого опыта.

Заметим, что научение выполнению большинства заданий происхо­дит на фоне длительной учебы. В сферах интеллектуальной деятельнос­ти мы рассчитываем, что учащийся потратит многие годы на обучение в университете, затем в аспирантуре и будет учиться после того, как полу­чит ученую степень или станет «подающим надежды молодым ученым». Надо полагать, что приобретение интеллектуальных знаний продолжает­ся до конца жизни ученого.

Сходные периоды времени занимает научение умениям. Об этом го­ворят результаты классического, по нашему мнению, исследования кру­тильщиков сигар, проведенного Кроссманом. Производительность рабочих улучшалась на протяжении, по меньшей мере, десяти лет, в течение которых каждый крутильщик изготовил около 20 миллионов сигар². Ла­бораторные исследования выполнения заданий на время реакции пока­зывают непрерывное улучшение на протяжении, по меньшей мере, 75 тысяч проб³. Подобные цифры могут получиться и для научения таким умениям, как овладение иностранным языком, психологией, игрой в шахматы и другими видами спорта. Люди, серьезно выполняющие зада­чу научения в какой-то области, будь то интеллектуальная деятельность

¹ См.: Norman DA. Learning complex topics // American Scientist, in press.

- См.: Crossman E.R., F.W. A theory of the acquisition of speed-skill // Ergonomics. 1959. Vol. 2. P. 153-166.

³ См.: Seibel R. Discriminative reaction time for a 1,023-alternativetask // Journal of Exporinsontal Psychology. 1963. Vol. 66. P. 215 -226.

или моторное умение (разница между ними не столь велика, как некто мог бы предположить) будут непрерывно совершенствоваться даже пос­ле нескольких лет обучения. В связи с этим Фиттс говорит следующее: «Тот факт, что продуктивность выходит на уровень плато, может быть следствием как эффектов физиологического созревания и/или потери мотивации, так и достижения действительной асимптоты или предела в способности дальнейшего совершенствования»¹.

Итак, научение имеет несколько различных компонентов, В этой ста­тье мы сосредоточимся главным образом на качественных различиях меж­ду наращиванием знания, перестройкой памяти и настройкой наличных структур знания. При этом по большей части наше обсуждение касается двух последних способов. Перестройка включает в себя создание совершен­но новых структур памяти, тогда как настройка включает в себя развитие старых структур памяти в новые структуры. Каждый из этих процессов, и развитие и создание, могут осуществляться множеством различных спосо­бов, каждый из которых будет соответствовать особому аспекту процесса научения. Но прежде чем детально обсуждать процесс научения, мы дол­жны изложить наш взгляд на мнемические структуры и, в особенности, на схемы как единицы организации памяти.

Схемы памяти

Общие схемы и частные случаи. Память содержит записи нашего опыта. Некоторая информация является частной по отношению к ситуа­ции, которую она представляет. Другая информация является более об­щей и представляет абстракцию знания частных ситуаций по отношению к некоторому классу ситуаций. Воспоминание о вчерашнем обеде пред­ставляет частную информацию. Знание того, что люди едят с тарелок (пользуясь ножами, вилками и ложками) представляет общую информа­цию, приложимую к широкому классу ситуаций.

Психологическая теории памяти должна дать объяснение как об­щей, так и частной информации. Мы считаем, что общей информации лучше всего соответствуют единицы организованной информации, кото­рые мы называем схемами. По нашему мнению, схема является важней­шей смысловой и технологической единицей системы обработки инфор­мации человека. Мы рассматриваем схемы как деятельные, взаимосвя­занные структуры знания, активно участвующие в понимании входной информации и управляющие выполнением операций обработки. В целом, схема состоит из сети взаимосвязей между образующими ее частями, которые сами по себе являются другими схемами.

¹ См.: Fitts P.M. Perceptual-motor skill learning // Categories of Human Learning / A. W.Mellon (Ed.). N.Y.: Academic: Press, 1964. P. 268.

Родовые понятия представлены схемами. Эти схемы содержат переменные: ссылки на общие классы понятий, которые "могут быть акту­ально использованы вместо переменных при определении следствий ра­боты данной схемы в любой частной ситуации. Частная информация кодируется в системе памяти тогда, когда вместо переменных общей схе­мы используются постоянные в виде конкретных значений и специфичес­ких понятий. Таким образом, наши представления конкретных событий являются спецификациями (instantiations) общей схемы применительно к событиям данного типа¹.

Общая схема. Схема может представлять всю ситуацию, выявляя взаимосвязи между составляющими ее событиями или ситуациями (под­схемами). Например, у нас может быть частичная схема понятия фер­мерство², содержащая следующую информацию: участок земли, исполь­зуемый для выращивания сельскохозяйственных культур или животно­водства; некий человек обрабатывает землю, выращивает зерновые и животных; обычно фермеры выращивают некоторое количество зерна и держат животных, в том числе коров, лошадей, кур и свиней; для рабо­ты в поле обычно используют тракторы и другую технику, а для хране­ния продукции и содержания животных строят специальные помещения <...> и т.д.

Располагая общей схемой фермерства, мы можем использовать ее различным образом. Она может рассматриваться с нескольких разных точек зрения. Так, мы знаем, что земельный участок называется фермой; фермер — это тот, кто обрабатывает земельный участок или выращивает животных; домашний скот — это животные, которых держат на ферме с целью продажи или как рабочую силу; агрокультура — это наука и ис­кусство ведения фермерского хозяйства; хлев — это постройка для содер­жания животных на ферме.

¹ Эта формулировка оставляет открытым вопрос, являются ли частные представле­ния результатом общих схем или же общие схемы являются результатом частных схем. Возможно, наши ранние переживания событий некоторого класса служат источником группы частных представлений этих событий. Затем мы обобщаем эти переживания пу­тем подстановки переменных вместо тех аспектов этих событий, которые явно меняются от ситуации к ситуации, оставляя постоянные (частные понятия) в тех частях представ­ления, которые сохраняются неизменными в разных событиях данного класса. В резуль­тате получается общая схема некоторого класса событий. С другой стороны, мы можем взять общую схему и применить ее к новой, частной ситуации путем замены переменных на постоянные. Мы думаем, что всегда происходят процессы в том и другом направле­нии: общие схемы формируются путем обобщения частных случаев, а частное знание выводится из принципов, встроенных в общие схемы.

² Отметим, что это личная схема, соответствующая представлениям одного из авто­ров (Д.Н.), крайне несведущего в действительном фермерстве. Пример правомерен, по­скольку схемы в системе памяти субъекта отражают его индивидуальные мнения и зна­ния. Как описание внешнего мира схема может быть ложной соответственно ошибкам и заблуждениям ее обладателя. Считайте, что автор этой схемы знает о фермерстве из детских стишков.

Рамелхарт Д., Нормам Д., Наращивание, настройка и перестройка… 145

Переменные. Общая схема фермерства содержит переменные условия (terms), которые при использовании этой и схемы принимают конкретные значения. Так, вышеприведенная общая схема имеет следующие переменные условия: земельный участок, зерновые культуры или животные, некий человек, техника, продукция, специальные постройки.

Частные значения этих условий определяются в зависимости от цели использования схемы. В различных случаях они будут разные. Если мы знаем, что Стюарды выращивают на своей ферме морковь, то роль фермеров в данной схеме выполняют Стюарды, а место зерновых куль­тур и продукции занимает морковь. Взамен переменных мы используем указанные постоянные. Однако, некоторые переменные, такие как зе­мельный участок, техника и постройки пока не конкретизированы. Опираясь на общее знание о моркови, мы можем высказать предположе­ния о размерах фермы и типе используемой техники. Схема выращива­ния растений говорит о необходимости применения удобрений и водоснаб­жения для полива. Однако, наша общая схема фермерства все еще содер­жит некоторые свободно варьирующие, хотя и в известных пределах. переменные. Мы предполагаем, что на ферме Стюардов есть какие-то животные. Это могут быть коровы, куры, лошади и свиньи.

Ограничения и пробелы. На различные переменные схемы, как правило, накладываются ограничения. Мы не ожидаем, что на той Иль­иной ферме можно обнаружить растения и животных любого вида. Тиг­ры, угри и ядовитый плющ относятся к животным и растениям, но не входят в обычный перечень сельскохозяйственных культур и домашнего скота. Многие переменные схем принимают связанные с ними заочные значения (default values). Ими будут те частные значения, которые мы можем предполагать и использовать до тех пор, пока не получим иные сведения. Так, мы можем предполагать, что на какой-то ферме будут коровы, свиньи, лошади и кони. И если по этому поводу ничего не будет сказано, то мы будем считать, что эти животные на данной ферме есть. Сходно, мы используем схему коммерческой сделки для интерпретации случая, когда некто А приобретает вещь О у В и предполагаем, что А заплатил В. Однако, мы ошибаемся, если деньги здесь ни при чем. Или в предыдущем примере может оказаться, что на данной ферме таких животных нет. Как бы то ни было, заполнение пробелов определяет наше общее понимание рассматриваемых ситуаций.

Переменные (а также их ограничения) выполняют две важные функции:

1. Они определяют диапазон объектов, которые могут занять пози­ции различных переменных.

2. Когда конкретная информация о переменных недоступна, они предоставляют возможность строить правдоподобные догадки относитель­но своих возможных значений.

146

Значения переменных схемы взаимосвязаны. Если на ферме выра­щивают крупный рогатый скот, мы предполагаем, что размеры участка, техническое оснащение и продукция будут не такими, как на ферме, где выращивают пшеницу, арахис или морковь. Мы предполагаем, что на этих фермах будут разные специальные постройки. Сходно, когда кто-то покупает автомобиль, мы думаем, что он заплатит гораздо больше денег, чем при покупке карандаша.

Схемы и понимание. Мы рассматриваем схему как общую модель ситуации. Схема определяет взаимосвязи между понятиями, [описываю­щими данную ситуацию. — Ред.-сост.] и составляющими ее событиями. Акт понимания можно трактовать как селекцию соответствующей конфи­гурации схем, поясняющих данную ситуацию. При этом подразумевается определенный начальный отбор схем, его подтверждение или отвержение. Большая часть усилий понимания направлена на определение соответству­ющих схем представления данной ситуации. Как только соответствующая конфигурация схем найдена, ситуативные постоянные связываются (соеди­няются) с переменными схемы. Отобранная схема будет определять интер­претацию ситуации. Одну и ту же ситуацию различные схемы будут интер­претировать по-разному, и в зависимости от данной интерпретации будут более или менее значимы различные признаки ситуации.

Подобно теориям, схемы различаются по степени адекватности объяснения той или иной ситуации.

Схемы объясняют текущие входы и предвосхищают значения других входов. Если объяснение ранних наблюдений вполне удовлетворительно (и при последующей обработке не появляются другие кандидаты), то эта схе­ма будет принята, несмотря на возможное отсутствие данных для некото­рых из ее прогнозов. Следовательно, эти предвосхищения образуют умо­заключения относительно ситуации, полученные в процессе понимания.

Если какая-то схема плохо описывает ситуацию, возникает необхо­димость в поиске новой схемы. В том случае, когда не удается найти одной адекватной схемы, ситуация может быть понята только в виде группы разрозненных фрагментов (subsituations), каждый из которых интерпретируется своей отдельной схемой.

Схемы — это активные структуры данных. Мы считаем, что селек­цией и использованием схем управляют сами схемы. Мы рассматриваем схемы как активные единицы обработки. Каждая схема может исследовать любые новые данные, перерабатываемые перцептивными системами и рас­познавать данные, которые ей соответствуют. Схемы активируются сами по себе, как только оказываются подходящими для текущего анализа и могут руководить организацией данных согласно своим структурам. Таким образом схемы могут контролировать и направлять процесс понимания. Кроме того, мы предполагаем, что выход схемы (входом схемы являются. данные, которые она представляет в виде понятия) может быть включен з массив данных, используемых другими схемами.

Рамелхарт Д., Нормам Д., Наращивание, настройка и перестройка...

С целью иллюстрации вышесказанного представьте себе класс чую доску, на которой записаны все данные. Схемы осматривают эту доску, отыскивая данные, которые им соответствуют. Увидев такого рода дан­ные, схема пытается включить их в свою организационную структуру и затем записывает новую информацию на доске. На эти новые данные могут реагировать другие схемы. Таким образом, схемы являются ведо­мыми данными (data driven) в том смысле, что отвечают на присутствие соответствующих им данных. Схема осуществляет концептуально ведо­мое (conceptually driven) руководство обработкой путем использования своих внутренних понятийных представлений (conceptualizations), когда добавляет новые данные на доску и тем самым управляет процессами других схем. Итак, каждая схема является ведомой данными и обеспе­чивает понятийно направляемое руководство другими схемами. Допол­нительные детали этой системы можно найти в ряде источников. Мета­фора классной доски описана в работе Редди¹. Понятие активных демо­нов широко используется в современных теориях вычислительных систем, начиная с демонов Селфриджа и Найссера² и деятелей Хьюита, Бишопа и Стайгера⁸ и кончая системами продукции Ньюэлла⁴. Описание понятий, соответствующих данному обсуждению, приводится в некото­рых из наших работ⁵.

^{Научение}

Наращивание знания. Один из основных видов научения состоит из простого накопления новой информации. Мы анализируем сенсорные события нашего текущего опыта, согласуем их с соответствующей груп­пой схем, формируем представление этого опыта и убираем эту, только

¹ См.: Reddy R., Newell A. Knowledge and its representation in a speech understanding system // Knowledge and Cognition / L.W.Gregg (Ed.). Hillsdale, N.J.: Lawrence Erlbaum Associates, 1974.

² См.: Self ridge- O.G., Neisser U. Pattern recognition by machine // Scientific American. 1960. Vol. 203. P. 60-68.

³ См.: Hewitt C„ Bishop P., SteigerR. A universal modular ACTOR formalism for artificial intelligence // Proceedings of the Third International Conference on Artificial Intelligence. Stanford. California, 1973.

⁴ См.: Newell A. Production systems: Models of control structures // Visual Information Processing / W.G. Chase (Ed.). N.Y.: Academic Press, 1973.

⁵ См.: Norman DA., Bobrow D.G. On the role of active memory processes in perception and cognition // The Structure of Human Memory / C.N.Cofer (Ed.). San Francisco: W.H.Free­ man, 1976; Rumelhart D.E. Toward an interactive model of reading // Attention and Perfor­ mance, VI / S.Dornic (Ed.). Hillsdale, N.J.: Lawrence Erlbaum Associates, 1977; Rumel­ hart D.E., OrtonyA. The representation of knowledge in memory // Schooling and Acquisition of Knowledge / R.C.Anderson, R.J.Spiro, W.E.Montague (Eds.). Hillsdale, N.J.: Lawrence Erlbaum Associates, 1977.

что созданную анемическую структуру в долговременную памяти. Только что созданные структуры данных являются частными случаями уже существующих структур и отличаются от последних только тем, что вме­сто переменных общей схемы используются представления специфичес­ких аспектов текущей ситуации.

Это и есть научение путем наращивания, т.е. научение путем тако­го добавления новых структур данных в существующую базу мнемических данных, которое соответствует уже имеющейся организации памя­ти. Научение посредством наращивания является естественным побочным результатом процесса понимания. Благодаря ему мы запоминаем неко­торую интерпретацию текущего опыта. Потом, когда надо восстановить накопленную информацию, для реконструкции первоначального опыта мы используем специфицированные схемы. Так мы «припоминаем» этот опыт. Схемы управляют реконструкцией почти таким же способом, ка­ким они руководят первичным пониманием.

Наращивание и последующее восстановление путем реконструкции являются обычными процессами научения. Этот вид научения, традици­онно исследуемый психологами, наиболее соответствует современным разработкам в области психологии памяти. Научение посредством накоп­ления следов памяти обеспечивает постепенное увеличение базы данных, предоставляет возможность для усвоения множества конкретных зна­ний, приобретаемых человеком, как в области профессиональной дея­тельности, так и в общих сферах воздействий внешнего мира. Научение путем наращивания предполагает, что схемы, необходимые для интер­претации нового входа, уже существуют. В противном случае чистое на­ращивание будет не эффективно и потребуется модификация группы доступных схем, которая может быть достигнута благодаря развитию су­ществующих схем (настройка) или созданию новых схем (перестройка). Вероятно, настройка и перестройка происходят гораздо реже, чем нара­щивание. Но без этих процессов научения невозможно сформировать новые понятия.

Научение путем перестройки. Когда существующие структуры па­мяти не могут привести к новому знанию» возникает необходимость в новых структурах. Последние образуются либо в результате построения новых схем, специально предназначенных для данной, вызывающей бес­покойство информации, либо путем модификации (настройки) старых схем.

В процессе научения создание и настройка схем идут рука об руку, При научении умениям, например, печатать на машинке, должны быть разработаны новые схемы. Но сразу после создания основных моторных схем дальнейший рост мастерства идет по пути настройки существующих схем. Подобным образом, первый шаг в изучении сложных предметов, вероятно, состоит в наращивании удовлетворительного объема знаний о данной области. Затем для соответствующей организации этого знания

Рамелхарт Д., Нормам Д., Наращивание, настройка и перестройка...

создаются новые схемы. Последующее научение состоит из дополнительной настройки этих схем (а также из продолжающегося наращивания знания и, возможно, создания других новых схем. которые в свою оче­редь должны быть настроены).

Но если бы процессы научения заключались только в наращивании и настройке схем, человеку никогда бы не удалось увеличить число по­нятийных категорий сверх изначально данных. Поэтому создание новых схем имеет большое значение. Логично предположить два способа фор­мирования новых схем. Во-первых, новая схема может быть сделана по образцу старой схемы, т.е. путем копирования с изменениями. Мы на­зываем этот процесс порождением по образцу (patterned generation). Во-вторых, новые схемы могут быть выведены из временных и/или про­странственных конфигураций старых схем. Этот процесс мы называем индукцией схем (schema induction). Он является разновидностью ассоци­ативного научения.

Порождение схем по образцу несомненно занимает большое место в обычном формировании понятий¹. Выть может самая простая форма порождения по образцу происходит путем использования аналогий. Так, даже если бы мы никогда не сталкивались в своем опыте с ромбом, мы могли бы разработать его схему, опираясь на указание, что ромб так же относится к квадрату, как параллелограмм к прямоугольнику. Схема ромба может быть создана по образцу схемы квадрата путем модифика­ции последней точно таким же образом, каким схема параллелограмма может быть получена путем модификации схемы прямоугольника.

Отметим, что новая схема создается благодаря обобщению старой схемы. Модификация включает в себя замену постоянного значения схе­мы квадрата (прямые углы) на переменные, в результате чего образует­ся новая, более общая схема. Порождение схем по образцу может про­изойти и путем модификации старых схем благодаря замене переменных компонентов на постоянные. Таким образом мы можем, например, успеш­но сформировать понятие «коккер-спаниель» путем модификации схемы «собака». В таком случае мы копируем схему коккер-спаниеля со схемы собаки, но при этом определенные переменные последней принимают более конкретные значения.

Индукция схем является формой научения, происходящего благо­даря смежности. Если определенные конфигурации схем склонны возни­кать во времени или в пространстве совместно, то из этой совместной конфигурации может быть создана новая схема. Вероятно, научение зто-

¹ Заметим, что здесь мы не имеем в виду задачи идентификации понятий, изучаемые в лабораторных условиях. В обычных экспериментах по формированию понятий науче­ние, вероятно, играет совершенно незначительную роль. Эти задачи, скорое всего, отно­сятся к решению проблем, по ходу которого испытуемые должны найти правила верной классификации предлагаемой для обследования особой группы стимулов.

го вида встречается очень редко (значит, это наиболее сложный вид на­учения). Однако эта процедура имеет для научения большое значение. Трудность индукции заключается в обнаружении упорядоченностей. Мы думаем, что новые схемы, как правило, создаются путем порождения но образцу. Опытные преподаватели знают, что аналогии, метафоры и мо­дели являются эффективными приемами обучения. Близость во време­ни как эффективное орудие обучения в аудитории или в процессе усвое­ния большинства сложных тем, если и встречается, то очень редко. Бли­зость во времени является основным законом большинства теорий научения, но в обучении сложному материалу она имеет удивительно ничтожное практическое применение. Насколько мы можем судить, наи­более сложные понятия усваиваются либо благодаря тому, что препода­ватель открыто вводит соответствующую аналогию, метафору или мо­дель, либо потому, что их находит сам учащийся. Мы считаем, что на­учение посредством создания новых схем происходит по большей части не благодаря индукции, а путем порождения по образцу.

Настройка схем. Существующие схемы нередко служат основой для развития новых схем. Это происходит в результате незначительных из­менений их структуры путем «тонкой настройки». Мы называем этот процесс настройкой. Использование термина «настройка» мы ограничи­ваем теми случаями, когда основная исходная структура схемы остается неизменной. Схема модифицируется только благодаря изменению своих постоянных и переменных условий. Эти условия могут меняться следу­ющими четырьмя способами.

1. Повышение точности. Ограничения переменных параметров могут быть усилены, чтобы более точно специфицировать подходящие переменным понятия.

2. Обобщение применимости. Объем данной переменной может быть обобщен, чтобы расширить диапазон ее применимости. При этом либо уменьшаются ограничения переменной, либо постоянное условие заменяется на соответственно ограниченное переменное условие.

3. Специализация применимости. Объем данной переменной может быть сужен путем увеличения ее ограничений или, в крайнем случае, путем эффективной замены переменной на постоянное условие.

4. Определение заочных значений. Значения обычно используемых переменных могут быть обнаружены и добавлены к спецификации схемы. Всякий раз, когда какая-то переменная не специфициро­вана, заочные значения обеспечивают разумные догадки, которые могут быть использованы для заключений и управления дальней­шей обработкой.

Рамелхарт Д., Нормам Д., Наращивание, настройка и перестройка... 151

Важным меанизмом научения должна быть регулировка ограниченных переменных¹. Мы должны знать диапазоны варьирования переменных и сопряженную изменчивость различных переменных. При условии точной спецификации схемы и в тех случаях, когда мы не тратим попусту время, стараясь подогнать ее к неподходящим ситуациям, эффективность обработки увеличивается. Кроме того, наше понимание ситуации будет более полным тогда, когда для ее объяснения используется более» специ­фичная схема. В зависимости от величины нашего опыта, мы можем опре­делять типичные значения условий, предоставляющие информацию о за­очных значениях, которые должны быть использованы при отсутствие дальнейшей спецификации. Хорошие иллюстрации той роли, которую иг­рает регулировка значений, можно найти в литературе по исследованиям усвоения языка. Давайте вкратце рассмотрим эти примеры.

Настройка для повышения точности. Ребенок должен знать диапа­зон условий, в которых применимы особые синтаксические правила. Ре­бенок, который умеет считать и понимает, что прилагательное, обозна­чающий t-тый элемент последовательности, может быть образовано пу­тем добавления суффикса th к номеру I, будет правильно составлять такие слова как fourth (четвертый), sixth (шестой), seventh (седьмой) и т.д. Однако таким же образом, но ошибочно, он будет составлять слова oneth (первый), twoth (второй), threeth (третий), fiveth (пятый) и т.д. Ребенок использует правило слишком широко. Правило не отрегулировано. Он должен настроить общее правило так, чтобы оно обладало точными ог­раничениями своей применимости. Процесс научения ограничениям пред­ставляет собой регулировку переменных схемы, в результате которой она будет использоваться только при соответствующих условиях. Для улуч­шения правильности своего применения схема должна быть настроена.

Настройка для расширения применимости. Бауэрман пишет, что вначале маленькие дети используют глаголы (action words) только в от­ношении себя, затем в отношении других людей и животных, и в конце концов расширяют сферу их применения на неодушевленные предметы².

¹ Отметим, что в действительности разница между ограниченными и постоянными переменными очень мала. Схемы приписывают условиям ограничения различной вели­чины, накладываемые на понятия, которые могут быть использованы в этих условиях. Если ограничения минимальны, мы имеем свободную переменную, вместо которой мо­жет быть использовано любое понятие. Обычно, исключая одни классы и включая дру­гие, ограничения задают некоторый разумный диапазон разных понятий, которые могут быть использованы. Если ограничения настолько жесткие, что допускают только одно, единственное в своем роде понятие, которое можно использовать, то это будет эквивалентно наличию постоянной, а не переменной. Чаще: всего схемы располагают частично ограниченными переменными и как следствие обеспечивают определенную структуру, обладающую в то же самое время некоторой разумной степенью обобщенности.

² См.: Bowerman M. Semantic factors in the acquisition of rules tor word use and sentence construction .// Language Deficiency in Children: Selected Readings / D. Morehead. A. Morehead (Eds.). Baltimore: University Park Prees, in press.

По-видимому, это как раз тот самый случай, когда схема должна настро­иться путем ослабления ограничений переменных с целью увеличения диапазона ее применимости.

Обобщение схем имеет место тогда, когда существующая схема моди­фицируется таким образом, что может использоваться для более широко­го класса ситуаций. Например, значение какого-нибудь термина может расшириться, охватывая другие случаи. Джентнер называет этот процесс метафорическим расширением и иллюстрирует его примерами применения слова have (иметь) в следующих случаях¹.

1. Sam has a large kettle. (У Сэма есть большой чайник.)

2. Sam has a nice apartment. (У Сэма есть уютная квартира.)

3. The kettle has an enamel coating. (Чайник имеет эмалированное покрытие.)

4. Sam has good times. (Сэм хорошо проводит время.)

По всей вероятности, глагол have (иметь) первично означает что-то вроде own (принадлежать). При расширении этого значения аспекты от­ношения принадлежности становятся для использования понятия having (обладания) несущественными. Поначалу have (иметь) подразумевает как необходимое, что владелец полностью контролирует тот предмет, кото­рым он обладает. Но при расширении использования этого глагола тре­бование полного контроля смягчается до такой степени, что в конце кон­цов выглядит только как необходимость, чтобы донный предмет был не­которым образом тесно связан с субъектом (как в предложении 4).

При усвоении языка чаще всего происходит излишнее обобщение понятий, диапазон применения которых впоследствии должен быть су­жен. Однако в литературе отмечены и такие случаи, когда дети понача­лу слишком зауживают использование термина и затем должны обоб­щить его применение до полного охвата данной понятийной категории. Так, Дейл² приводит описание случая, когда ребенок в первое время ис­пользовал слово «оладьи» только для черники и черничных оладьев и не применял его для оладьев другого рода. Процесс, по ходу которого это слово распространяется на другие оладьи, включает в себя обобщение схем.

Обычно рассуждение по аналогии, по-видимому, предполагает обоб­щение схемы. В этом случае схема, используемая в одной области, про­стирается к новую область благодаря модификации одного или несколь­ких своих элементов. Но большая часть ее внутренней структуры оста-

¹ См.: Centner D. Evidence tor the psychological reality of semantic components: The verbs of possession // Explorations in Cognition / D.A.Norman, D.E.Rumelhart and the LNR Research Group. San Francisco: W.H.Freeman, 1975.

² См.: Dale P.S. Language Development: Structure and Function. N.Y.: Holt, Rinehart

and Winston. 1976,

ется неизменной. Так, например, когда мы говорим, что туман «подкрадывается на кошачьих лапках», то схема «подкрадывания» должна ка­ким-то образом расшириться до включения понятия «туман». Хотя та­кое расширение, по всей видимости, не подразумевает продолжительного научения, оно следует тем же принципам, которые мы имеем в виду.

Настройка для специализации применимости. Обычное явление усвоения языка в детстве заключается в непомерном обобщении слов, т.е. в использовании одного и того же слова в круге ситуаций, гораздо более широком, чем тот, которому это слово соответствует. Так, всех животных небольшого размера ребенок может называть «собачками» и любого человека — «мамой». В результате обширного обзора литерату­ры по этому феномену Кларк¹ приходит к следующим выводам. Чрез­мерное обобщение происходит, вероятно, потому, что ребенок отбирает крайне незначительное число признаков, определяющих данное понятие и, как следствие, этому определению соответствует множество пешей. Ребенок должен специализировать свое понимание данной схемы либо путем ограничения ряда переменных условий, либо путем добавления условий, которых следует придерживаться до тех пор, пока схема не станет приемлемой. Первый способ специализации соответствует наше­му представлению о настройке. Специализация вторым способом на са­мом деле может быть разновидностью порождения, схем по образцу, т.е. построением новой схемы на основе старой, хотя и модифицированной путем добавления нескольких условий.

Дети могут использовать слово «мяч» в отношении ко всем неболь­шим предметам. Но впоследствии им придется ограничить класс вещей, которым это слово соответствует. Сходные примеры приводятся в лите­ратуре в связи с использованием терминов отношения, таких как «боль­ше -— меньше», «длинный — короткий», «большой — маленький» и т.д.² Первоначально, сталкиваясь с подобным измерением, дети используют как тот, так и другой термин. Позже они научаются ограничивать при­менение этих понятий в соответствующем направлении данного измере­ния. Здесь опять-таки в соответствующие схемы вставляется дополни­тельная структура.

В формировании моторных умений по всей вероятности участвует сходный процесс. Сначала, когда мы учимся выполнять сложную двига­тельную задачу, движения, направленные на ее решение, варьируют в широком диапазоне. Но с увеличением опыта деятельности в данной си­туации изменчивость уменьшается. Возьмем для примера научение жон-

¹ См.: Clark B.V. What's in a word: On the child's acquisition of semantics in his first language // Cognitive; Development and Acquisition of Language , Т.Е. Moore (Ed.). N.Y.: Academic Press. 1973.

² Ср.: Donaldson M., Wales R.J. On the acquisition of some relational terms // Cognition and the Development of Language / R. Hayes (Ed.). N.Y.: Wiley, 1970.

глированию. Вначале мы испытываем большие трудности. Кап правило., мы подбрасываем шарик слишком высоко или слишком низко. Одной рукой мы должны ловить падающие шарики. По ходу практики наши броски становятся точнее. Все с большей и большей точностью мы пред­восхищаем траекторию падения шарика. По-видимому, на ранних стади­ях научения жонглированию соответствующие схемы связываются друг с другом крайне свободным образом. По ходу практики на нашу схему жонглирования накладываются дополнительные ограничения, и она ста­новится все более точной и хорошо настроенной¹.

Научение не является единым процессом

Главная идея настоящей статьи заключается в том, что научение не является единым процессом. Одной умственной деятельности, представ­ляющей собою научение, не существует. Научение имеет место всякий раз, когда люди модифицируют свои базы знаний и никакое единствен­ное теоретическое описание не вместит в себя то множество путей, но которым оно может произойти. Мы и в самом деле не думаем, что наша классификация должна описать все разнообразие научения. Однако мы попытались показать обоснованным образом различные возможные клас­сы научения и дать описание механизмов, которые могут им соответство­вать. Вкратце эта классификация представлена на рис. 1.

Интересно отметить, что ситуации различных видов научения не совпадают друг с другом. Наращивание памяти наиболее эффективно в тех случаях, когда входная информация соответствует наличным доступ­ным схемам. В этой ситуации информация усваивается легко. Чем боль­ше поступающая информация отличается от сведений, описываемых до­ступными схемами, тем острее необходимость изменения последних. При умеренном несоответствии может оказаться достаточным настроить схе­мы. Если же степень рассогласования поступающего материала со схема­ми велика, то, вероятно, потребуется построение новой схемы. Конечно, непременным условием перестройки будет опознание этого несоответ­ствия. Однако в случаях несоответствия доступным схемам учащийся может настолько плохо интерпретировать (понимать) материал, что эти рассогласования могут остаться незамеченными. Необходимость пере­стройки может быть замечена только при достаточных расхождениях, когда несоответствие бросается в глаза.

Настоящее обсуждение сосредоточено на описании изменений, про­исходящих в памяти в процессе научения. Мы не рассматриваем подроб-

¹Ср.: Norman D/A. Memorv and Attention. N.Y.: Wiley, 1976.

изиро­ванных старых структур

но функционирование механизмов, вызывающих эти изменения. Посколь­ку наращивание изучают особенно часто, вполне обоснованное описание его механизмов хорошо представлено в большинстве теорий памяти. Мы думаем, что настройка схем также представляет собой сравнительно про­стую операцию, не требующую множества различных механизмов. Одна­ко перестройка памяти путем создания новых схем — это совершенно другая история. О том, как происходит этот процесс, мы знаем очень мало. Более того, мы думаем, что построение новых схем происходит ред­ко. Реконструкция системы памяти не может быть достигнута без труда. Определить новую схему, которую надо сформировать, нелегко. Пожалуй, всю литературу по инсайтному научению и решению задач, по проблем­ному научению и т.д. можно рассматривать как сообщения об исследо­ваниях процессов создания новых схем. Мы не думаем, что всякий раз, когда обнаруживаются новые структуры, система памяти человека про­сто преобразует сама себя. Для открытия структур и согласования сход­ных схем с текущей ситуацией, вероятно, требуется значительный анализ. По нашему мнению, большинство будущих исследований необходимо про­вести именно в этой области.