Аткинсон Р. и др. - Введение в психологию

Испытуемые в этом исследовании основывали свои суждения на том, что Линда больше похожа на банковского кассира и феминистку, чем просто на банковского кассира. Хотя испытуемых просили оценить вероятность, они вместо этого оценивали сходство Линды с прототипами понятий «банковский кассир» и «феминистка — банковский кассир». Таким образом, оценка сходства выполняет роль эвристики для оценки вероятности, где эвристика — это сокращенная процедура, которую относительно легко использовать и которая может приносить правильный ответ часто, хотя и не всегда. То есть люди используют эвристику сходства, потому что сходство часто связано с вероятностью и к тому же его легче вычислить. Применение эвристики сходства объясняет также, почему люди игнорируют объем базиса. В эксперименте с «инженером» и «юристом» испытуемые, видимо, рассматривали только сходство предъявленного описания со своими прототипами «инженера» и «юриста». Поэтому когда описание одинаково хорошо подходило и к «инженеру» и к «юристу», испытуемые считали того и другого равновероятными. Использование эвристики сходства может приводить к ошибкам даже экспертов.

Принцип сходства проявляется в еще одном распространенном случае рассуждения, когда, зная, что некоторые члены категории обладают определенным свойством, надо решить, есть ли это свойство у членов другой категории. В одном исследовании испытуемым надо было решить, какое из двух нижеследующих доказательств сильнее:

6. а. У всех малиновок есть сезамовидные кости.

б. Следовательно, у всех воробьев есть сезамовидные кости.

7. а. У всех малиновок есть сезамовидные кости.

б. Следовательно, у всех страусов есть сезамовидные кости.

Неудивительно, что испытуемые сочли первое доказательство сильнее, видимо потому, что малиновки более похожи на воробьев, чем на страусов. Такая опора на сходство кажется рациональной тем более, что она согласуется с представлением, что если предметы имеют много общих известных свойств, то у них, вполне вероятно, есть и общие неизвестные свойства. Однако видимость рациональности блекнет, когда мы переходим к оценкам испытуемыми другой пары доказательств:

7. а. У всех малиновок есть сезамовидные кости.

б. Следовательно, у всех страусов есть сезамовидные кости.

8. а. У всех малиновок есть сезамовидные кости. б. Следовательно, у всех птиц есть сезамовидные кости.

Испытуемые сочли второе доказательство более сильным, видимо потому, что малиновки более сходны с прототипом птицы, чем с прототипом страуса. Но такое суждение ошибочно: если исходить из той же посылки (что у малиновок сезамовидные кости), наличие некоторого свойства у всех птиц не может быть более вероятным, чем наличие его у всех страусов, поскольку страусы на самом деле птицы. Опять мы видим, что интуиция, основанная на сходстве, может иногда приводить к заблуждению (Osherson et al., 1990).

Сходство — не единственный вид сильной эвристики; помимо нее существует также причинная эвристика. Люди оценивают вероятность ситуации по силе причинной связи между событиями в этой ситуации. Например, предложение 10 им кажется более вероятным, чем предложение 9:

9. В 2000 году в Калифорнии будет сильное наводнение, во время которого утонут более 1000 человек.

10. В 2000 году в Калифорнии будет землетрясение, которое вызовет сильное наводнение, во время которого утонут более 1000 человек.

Посчитать, что 10 вероятнее 9, — это еще одно нарушение правила конъюнкции (и, следовательно, еще одно заблуждение). В этот раз нарушение происходит потому, что в предложении 10 наводнение имеет сильную причинную связь с другим событием — землетрясением; тогда как в предложении 9 упоминается только наводнение и у него соответственно нет причинных связей.

Итак, использование эвристик часто приводит нас к игнорированию некоторых основных правил рассуждения, включая правило базисного объема и правило конъюнкции. Но не стоит быть слишком пессимистичным в отношении нашего уровня рациональности. Во-первых, эвристика сходства и причинности приводит в большинстве случаев к верным решениям. Во-вторых, при соответствующих обстоятельствах мы способны оценить уместность определенных логических правил для решения тех или иных задач и соответственно их применять (Nisbett et al., 1983). Так, читая этот материал и думая о нем, вы, возможно, сумели убедиться в том, что правило базисного объема и правило конъюнкции играют важную роль в решении задач.

Образное мышление

В начале этой главы мы упоминали, что помимо мышления в форме высказываний человек может также мыслить в форме образов, особенно зрительных образов. Такому визуальному мышлению и посвящен данный раздел.

Многие из нас чувствуют, что частично мышление осуществляется визуально. Часто кажется, что мы воспроизводим прошлые восприятия или их фрагменты и затем оперируем ими как реальным перцептом. Чтобы оценить этот момент, попытайтесь ответить на следующие три вопроса:

1. Какой формы уши у немецкой овчарки?

2. Какая получится буква, если заглавную N повернуть на 90 градусов?

3. Сколько окон в жилой комнате у ваших родителей?

Отвечая на первый вопрос, большинство людей говорят, что они формируют зрительный образ головы немецкой овчарки и «смотрят» на уши, чтобы определить их форму. Отвечая на второй вопрос, люди сообщают, что сначала они формируют образ заглавной N, затем мысленно «вращают» ее на 90 градусов и «смотрят» на нее, чтобы определить, что получилось. А при ответе на третий вопрос люди говорят, что представляют себе комнату и затем «сканируют» этот образ, считая окна (Kosslyn, 1983; Shepard & Cooper, 1982).

Вышеприведенные примеры основаны на субъективных впечатлениях, но и они, и другие свидетельства указывают на то, что в образах участвуют те же самые репрезентации и процессы, что и в восприятии (Finke, 1985). Образы объектов и пространственных участков содержат зрительные детали: мы видим немецкую овчарку, заглавную N или жилую комнату своих родителей «мысленным взором». Кроме того, мысленные операции, которые мы выполняем с этими образами, видимо, аналогичны операциям, выполняемым с реальными зрительными объектами: образ комнаты родителей мы сканируем во многом так же, как сканировали бы реальную комнату, а образ заглавной N вращаем так же, как вращали бы реальный объект.

Нервная основа образов

Возможно, наиболее убедительное подтверждение сходства образов с восприятием состояло бы в том, что и то и другое опосредуется одними и теми же мозговыми структурами. В последние годы было собрано множество такого рода данных.

Некоторые из этих данных получены в исследованиях пациентов с поврежденным мозгом, и они показывают, что все нарушения зрительного восприятия у пациента, как правило, сопровождаются аналогичными нарушениями зрительных образов (см. напр.: Farah et al., 1988). Особенно поразительным примером служат пациенты с поражением теменной доли правого полушария, у которых в результате развивается зрительное игнорирование левой стороны поля зрения. Хотя и не слепые, эти пациенты игнорируют все, что находится в левой части их зрительного поля. Пациент-мужчина может, например, не побрить левую сторону лица. Это зрительное игнорирование распространяется и на образы, как установил итальянский невролог Бизиак (см. напр.: Bisiach & Luzzatti, 1978). Бизиак просил своих пациентов со зрительным игнорированием представить себе знакомую площадь в их родном Милане как она выглядит, если стоять лицом к церкви. Эти пациенты называли большинство объектов, находящихся от них справа, но очень мало тех, что были слева. Когда их просили представить себе эту сцену с противоположной точки, как если бы они стояли перед церковью и смотрели на площадь, пациенты игнорировали объекты, которые они ранее называли (теперь эти объекты находились с левой стороны образа). Итак, у этих пациентов в образах проявлялось то же игнорирование, что и при восприятии, откуда можно сделать вывод, что поврежденные у них структуры мозга обычно опосредуют и образы, и восприятие.

Некоторые недавние исследования, в которых применялись методы сканирования мозга, показали, что у нормальных испытуемых участки мозга, связанные с восприятием, связаны также и с образами. В одном эксперименте испытуемые выполняли и мысленную арифметическую задачу («Начать с 50 и считать, отнимая по 3»), и задачу на зрительные образы («Представить прогулку по своему кварталу, поворачивая попеременно направо и налево, начиная от своей двери»). В ходе выполнения испытуемыми каждой задачи измерялся кровоток в различных участках коры. Кровоток в зрительной коре был больше, когда испытуемые выполняли задачу на образы, чем когда они выполняли мысленную арифметическую задачу. Кроме того, паттерн интенсивности кровотока при решении задачи на образы был сходен с тем, что обычно обнаруживается в перцептивных задачах (Roland & Friberg, 1985).

В недавнем эксперименте с ПЭТ-сканером (Kosslyn et al., 1993) дается яркое сравнение структур мозга, участвующих в восприятии и образном представлении. Испытуемые во время сканирования мозга выполняли две различных задачи — задачу на восприятие и задачу на образы. В задаче на восприятие прямоугольная заглавная буква предъявлялась на фоне сетки, а затем в одной из ячеек сетки предъявлялся крестик; задачей испытуемого было решить как можно быстрее, попадает ли крестик на какую-либо часть прямоугольной буквы (рис. 9.8). В задаче на образы снова предъявлялась фоновая сетка, но без прямоугольной буквы. Под сеткой была строчная буква, а испытуемых перед этим инструктировали создать образ прописного варианта этой строчной буквы и спроецировать его на сетку. Затем в одной из ячеек сетки предъявлялся крестик, и испытуемым надо было определить, попадает ли он на какую-либо часть воображаемой прямоугольной буквы (см. рис. 9.8). Неудивительно, что задача на восприятие вызывала повышение нервной активности в участках зрительной коры. Но то же происходило и в задаче на образы. Действительно, задача на образы приводила к повышению активности в тех структурах мозга, которые, насколько известно, относятся к первичным зонам коры, первыми получающим зрительную информацию.

Рис. 9.8. Образы и восприятие. Эти задачи использовались для того, чтобы определить, участвуют ли в зрительных представлениях те же структуры мозга, что и в зрительном восприятии. В задаче на восприятие испытуемым надо было решить, попадает ли крестик на часть прямоугольной буквы. В задаче на образы они должны были представить прямоугольную букву и затем решить, попадает ли крестик на часть (образ) прямоугольной буквы. Чтобы испытуемые знали, какую букву им представлять, под сеткой показывался строчной вариант буквы (строчной вариант показывался и в перцептивной задаче — просто чтобы не нарушать сходство) (Kosslyn et al., 1993).

Следовательно, образы сходны с восприятием, начиная с самых ранних этапов обработки информации в коре. Кроме того, когда нервная активация в этих двух задачах сравнивалась непосредственно, в задаче на образы активация была больше, чем в задаче на восприятие, и этот факт говорит о том, что задача на образы требовала больше «перцептивной работы», чем задача на восприятие. Эти результаты почти не оставляют сомнений, что образы и восприятие опосредуются одними и теми же нервными механизмами. И здесь мы снова находим в результатах биологических исследований подтверждения гипотезы, которая была изначально предложена для психологического уровня.

Операции над образами

Как мы отмечали, мысленные операции над образами выполняются аналогично операциям с реальными зрительными объектами. Многочисленные эксперименты объективно подтверждают эти субъективные впечатления.

Одна из наиболее хорошо изученных операций — мысленное вращение. В классическом эксперименте испытуемым в каждой пробе показывали заглавную букву «R». Эта буква предъявлялась и нормально (R), и зеркально (Я), а также с обычной вертикальной ориентацией или повернутой на различные углы (рис. 9.9).

Рис. 9.9. Изучение мысленного вращения. Показаны примеры букв, предъявлявшихся испытуемым при изучении мысленного вращения. После каждого предъявления испытуемым надо было решить, была ли буква обычной или зеркальной. Цифрами показан угол поворота относительно вертикали (по: Cooper & Shepard, 1973).

Испытуемым надо было решить, была ли буква обычной или зеркальной. Чем больше буква была повернута относительно своего вертикального положения, тем больше времени требовалось испытуемым на принятие решения (рис. 9.10). Эти результаты позволяют предположить, что при принятии решения испытуемые мысленно вращали образ буквы, пока он не становился вертикально, и тогда проверяли, обычная это буква или зеркальная.

Рис. 9.10. Время принятия решения при изучении мысленного вращения. Время, затраченное на принятие решения, была ли буква обычной или зеркальной, было наибольшим при повороте буквы на 180°, т. е. когда она предъявлялась вверх ногами (по: Cooper & Shepard, 1973).

Еще одна операция, одинаково применимая к образам и восприятию, — это сканирование объекта или пространства. В эксперименте по сканированию образа испытуемые сначала изучали карту несуществующего острова, содержавшую 7 особых участков. Карту убирали и просили испытуемых представить ее образ и сосредоточиться на определенном месте (например, дереве в южной части острова — рис. 9.11). Затем экспериментатор называл другое место (например, дерево в северном конце острова). Испытуемым надо было, начиная с зафиксированного места, просканировать свой образ острова, найти названное место и тогда нажать кнопку «прибытие». Чем больше было удаление между местом старта и названным местом, тем больше времени испытуемым требовалось для ответа. Это указывает, что испытуемые сканировали свой образ во многом так же, как они сканировали бы реальный объект.

Рис. 9.11. Сканирование мысленных образов. Испытуемый сканирует образ острова с юга на север в поисках названного ему места. Видимо, мысленный образ испытуемого подобен реальной карте, и на его сканирование у испытуемого уходит больше времени, когда сканируемое расстояние больше (по: Kosslyn, Ball & Reiser, 1978).

Еще одно сходство между образной и перцептивной обработкой состоит в том, что обе они ограничены величиной зернистости. Например, от величины зернистости электронной трубки телевизора зависит, насколько маленькими могут быть детали на экране, чтобы оставаться различимыми. Хотя на самом деле экрана в мозге нет, можно представить, что образы возникают как бы в мысленной среде, зернистость которой ограничивает количество деталей, которые можно обнаружить в образе. Если величина зерна фиксированная, то меньшие образы разглядеть труднее, чем большие. Это положение подтверждается многими данными. В одном эксперименте испытуемые сначала формировали образ знакомого животного, скажем кота. Затем их просили решить, есть ли у воображаемого ими животного определенное свойство. Испытуемые быстрее принимали решение, если свойство было крупным, таким как голова, чем когда оно было мелким, таким как когти. В другом исследовании испытуемых просили вообразить животное различной относительной величины — маленькое, среднее или большое. Затем их просили решить, есть ли у него определенное свойство. В случае больших образов испытуемые принимали решение быстрее, чем в случае меньших. Итак, и в образах, и в восприятии чем больше образ, тем легче рассмотреть детали объекта (Kosslyn, 1980).

Зрительное творчество

Существует бесчисленное количество историй об ученых и художниках, создавших свои самые выдающиеся работы посредством визуального мышления (Shepard & Cooper, 1982). Хотя эти истории и не являются строгим свидетельством, они — один из лучших имеющихся показателей силы визуального мышления. Удивительно, что визуальное мышление весьма эффективно работает в таких абстрактных областях, как математика и физика. Альберт Эйнштейн, например, говорил, что он редко думает словами и разрабатывает свои идеи в виде «более или менее четких образов, которые можно "произвольно" воспроизводить и комбинировать». Так, Эйнштейн говорил, что идея теории относительности возникла у него первоначально, когда он думал о том, что «видел», представляя себе, как он догоняет световой луч и равняется с ним.

Пожалуй, наиболее замечательный пример можно привести из химии. Фридрих Кекуле фон Страдониц пытался определить молекулярную структуру бензола (которая оказалась кольцеобразной). Однажды ночью ему приснилось, что корчащаяся змееподобная фигура неожиданно свернулась в замкнутую петлю, кусая собственный хвост. Строение этой змеи и оказалось структурой бензола. Образ во сне оказался решением важнейшей научной проблемы.

Мышление в действии: решение задач

Для многих людей решение задач олицетворяет само мышление. При решении задач мы стремимся к цели, не имея готового средства для ее достижения. Мы должны разбить цель на подцели и, возможно, поделить эти подцели далее, на еще меньшие подцели, пока не дойдем до уровня, на котором мы располагаем необходимыми средствами (Anderson, 1990).

Эти моменты можно проиллюстрировать на примере простой задачи. Предположим, вам надо разгадать незнакомую комбинацию цифрового замка. Вы знаете только то, что в этой комбинации 4 цифры и что, как только вы набираете верную цифру, вы слышите щелчок. Общая цель — найти комбинацию. Вместо того чтобы пробовать 4 цифры в случайном порядке, большинство людей разделяют общую цель на 4 подцели, каждая из которых соответствует нахождению одной из четырех цифр комбинации. Первая подцель — найти первую цифру, и у вас есть способ ее достижения, а именно: поворачивать замок медленно, пока не услышите щелчок. Вторая подцель — найти вторую цифру, и для этого можно использовать ту же процедуру, и так далее со всеми остающимися подцелями.

Стратегии разделения цели на подцели — это главный вопрос в изучении решения задач. Другой вопрос в том, как люди мысленно представляют себе задачу, поскольку от этого тоже зависит легкость решения задачи. Оба этих вопроса рассматриваются ниже.

Стратегии решения задач

Многое из того, что мы знаем о стратегиях подразделения целей, восходит к исследованиям Ньюэлла и Саймона (см. напр.: Newell & Simon, 1972). Как правило, эти исследователи просили испытуемых думать вслух в процессе решения трудной задачи; они анализировали вербальные реакции испытуемых на ключевую для данной стратегии информацию. Ими был выявлен ряд стратегий общего назначения.

Одна стратегия состоит в сокращении разрыва между текущим состоянием проблемкой ситуации и целевым ее состоянием, в котором достигается решение. Рассмотрим снова задачу с комбинацией цифрового замка. Вначале наше текущее состояние не содержит знания ни об одной из цифр, а целевое состояние включает знание всех цифр. Следовательно, мы устанавливаем подцель, уменьшая разрыв между этими двумя состояниями; определение первой цифры реализует эту подцель. Теперь текущее состояние включает знание первой цифры. Разрыв между текущим и целевым состоянием все еще существует, и его можно уменьшить, определив вторую цифру, и так далее. Итак, главная идея сокращения разрыва состоит в установлении подцелей, достижение каждой из которых переводит нас в состояние, более близкое к нашей цели.

Сходная, но более сложная стратегия называется «анализ средства и результата». В ней текущее состояние сравнивается с целевым состоянием, чтобы найти наиболее важное различие между ними; устранение этого различия становится главной подцелью. Затем ведется поиск средства или процедуры для достижения этой подцели. Если такая процедура найдена, но оказывается, что что-то в текущем состоянии не дает ее применить, вводится новая подцель по устранению этого препятствия. Эта стратегия применяется во многих случаях решения задач на основе здравого смысла. Вот пример: