ПСИХОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ПРОЦЕССА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ

ПСИХОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ПРОЦЕССА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ

Е.С. РАПАЦЕВИЧ

Существуют различные взгляды на природу мышления и его механизмы. Психологи отстаивают свое право на исследование мышления с анализом и выявлением специфически психологических закономерностей [4], [5], [10]. Большинство из них справедливо возражает против абсолютизации логических исследований мышления. «Как и другие продукты человеческой деятельности,— пишет А.Н. Леонтьев,— мыслительные операции отделяются от человека и таким образом приобретают свое объективное существование и развитие. Так как система мыслительных операций, осуществляющих умственные действия, полностью покрывает по своему объему их содержание, может создаваться представление, будто она целиком исчерпывает мышление, т.е. будто формальная логика является единственной наукой о мышлении и ее законы суть единственные его законы» [7; 69]. Однако некоторые психологи не разделяют этой точки зрения. Например, В.В. Давыдов полагает, что собственно психологическое изучение мышления неправомерно, так как «логика указывает психологии подлинное строение мышления как родовой деятельности, а также тенденции ее изменения при развитии производства и духовной культуры» [6; 335]. На этом основании он говорит о бесперспективности попыток психологов найти специфически психологические закономерности и механизмы мышления в отличие от логических.

Под влиянием теории вероятностей мышление стали понимать как вероятностный процесс. Так, Б.Г. Ананьев говорит о вероятностном характере познавательных процессов у человека [2]. Аналогичного взгляда придерживается А.Р. Лурия [9]. Еще более радикальную позицию в данном вопросе занимает В.В. Чавчанидзе [14], исходя из основных идей квантовой механики, он развивает квантово-волновую гипотезу мышления. К.К. Платонов и Г.Г. Голубев [12] считают «мышление вероятностями» одним из видов мышления.

Иную точку зрения высказывают А.В. Брушлинский, В.Н. Пушкин, Е.В. Шорохова и другие. «Основанный на изоморфизме «атомистический» (в частности, вероятностный) подход к мышлению приводит к разбиению последнего на относительно неизменные и внутренне друг с другом не связанные элементы, «атомы», операции, «шаги» и т.д. Например, мыслительный «механизм» анализа через синтез игнорируется при вероятностном подходе, когда подсчитывают, сколько раз имел дело субъект с тем или иным свойством объекта... За единицу, за основание счета здесь принимается якобы неизменное свойство объекта, т.е. во всех исчисляемых случаях тождественное самому себе в своем предметном содержании, безотносительно к субъекту. На самом же деле в реальном, живом мыслительном процессе то же свойство объекта в различных системах связей выступает всякий раз по-разному... В этом смысле основное, фундаментальное свойство мышления, о котором здесь идет речь, является принципиально «неаддитивным», «нелинейным» и «неатомистическим» [4; 88].

Выяснение вопроса о том, вероятностно или невероятностно наше мышление, имеет большое значение для психологии обучения и моделирования мыслительной деятельности с помощью кибернетических устройств. Как отмечали Б.Ф. Ломов и Е.Н. Сурков [8], разработка проблемы антиципации необходима для построения общей теории психологии, а также теории личности и деятельности. Вскрытие механизмов формирования антиципации важно и для решения прикладных вопросов, связанных с различными отраслями психологии.

До сих пор остаются неисследованными роль эмоционального, волевого и мотивационного компонента психики в общих механизмах антиципации, взаимоотношение и значение вероятностных и логических компонентов в реализации прогностической функции мышления и др. С этой целью было проведено исследование на материале решения нестереотипных задач. Мы предположили, что если мыслительная деятельность протекает по специфически психологическим закономерностям, то реальный способ решения однотипных задач у одних и тех же испытуемых должен отклоняться от теоретически ожидаемого. С целью проверки этой гипотезы были разработаны логические и вероятностные модели решения таких задач. В эксперименте применялись аппаратурные методики, предложение автором (Вопросы психологии. 1973. № 1; 1984. № 6). Использовались приборы для формирования понятий (в дальнейшем будем называть их «ПФП-70» и «ПФП-71»).

Задача «зажечь лампочку в одном из 16 окошек табло «ПФП-70» логически (по методу дихотомии) решается за четыре хода, т.е. путем выбора и нажатия четырех оптимальных четверок кнопок-клавишей и приобретения 3 бит информации.

Другая задача, поставленная на «ПФП-70» и требующая от испытуемого зажигания одной определенной лампочки из 48 возможных, с логической точки зрения решается за шесть ходов, т.е. путем шестикратного последовательного деления объектов (признаков или отношений) пополам.

Сравним теоретически предсказанные результаты с данными, полученными в психологическом эксперименте с учащимися II, VI, IX—Х классов и студентами III курса физического и математического факультетов БГУ им. В.И. Ленина.

Как видно из табл. 1, ученики II класса зажигают лампочку в одном из 16 окошек (на «ПФП-70») в среднем за 24,40 хода (вместо четырех согласно логическим расчетам1), а зажигание одной заданной лампочки из 48 наличных (на «ПФП-71») ими достигается в среднем за 57,50 хода (вопреки логически предсказанным шести ходам). Здесь обнаружена картина резкого различия между эталонами и реальным ходом решения. Но это различие до некоторой степени сглаживается у шестиклассников (сравните 17,80 хода с четырьмя ходами и 10 ходов с шестью). Что же касается учащихся IX и Х классов и особенно студентов III курса, то при решении обеих задач они максимально приближаются к логическому эталону решения.

Таблица 1
Время и ходы, затраченные на решение задачи

Время и ходы, затраченные на решение задачи

Наше исследование, как и работа О.К. Тихомирова [10], показывает, что испытуемые, приступая к выбору первого хода и зная, что в качестве такового можно выбрать одну из карточек (для решения задачи подходит любой первый ход), тем не менее оказывают предпочтение одной какой-либо гипотезе перед другими. Это значит, что испытуемые не придерживались равновероятности различных гипотез, а стремились внести в свободу выбора гипотез какие-нибудь ограничения. В результате анализа этих данных мы пришли к выводу, что выбор объектов (карточек и кнопок-клавишей) для проверки осуществляется не столько на основе статистических свойств этих объектов, сколько на основе их смысловых, семантических признаков и связей. Если объекты и выбираются преимущественно на основе статистических свойств, то это происходит лишь в первых опытах, когда поиск приближается к случайному (особенно у младших школьников). Как правило же, испытуемый выбирает объекты и называет гипотезы уже с самого начала решения задачи неравновероятностно, хотя одинаковая частота встречаемости, обусловленная полной симметрией расположения объектов на табло, служит объективным основанием для такого выбора. Об избирательности действий испытуемого свидетельствует, например, такой факт, что он по нескольку раз подряд в течение опыта нажимает одну и ту же клавишу, неоднократно называет одну и ту же гипотезу.

Но дело не только в характере выбора объектов (случайном или целенаправленном), а и в том, как максимально утилизировать информацию, заключенную в этих ходах-карточках. Ведь несомненным является тот факт, что испытуемые, не владеющие или слабо владеющие методами установления причинно-следственных отношений, при предъявлении им трех (первая задача) и шести карточек (вторая задача), информативно достаточных для решения этих задач, тем не менее не могут оптимальным путем прийти к цели.

Если психологический путь решения одной и той же задачи отклоняется от логического эталона, то, возможно, он совпадает с математическим (вероятностным) способом решения. Чтобы дать ответ на этот вопрос, достаточно сопоставить данные табл. 1 с вероятностным эталоном решения. Представьте себе, что задача зажечь лампочку в одном определенном окошке из 16 наличных предъявлена автомату, который «знает», какие четверки кнопок-клавишей являются результативными. Разумеется, что вероятность случайного выбора заданной четверки клавишей (и соответственно зажигания лампочки в заданном окошке) равна 1/16. Это значит, что автомат может зажечь заданную лампочку в наилучшем случае с первого выбора четверки кнопок и в самом худшем — на 16-й попытке. Исходя из теории вероятностей вторая задача решается за 24,5 хода.

Данные, свидетельствующие об отклонении психологического хода решения от вероятностного эталона, получены нами и в другой серии опытов, где перед учениками ставилась задача на «ПФП-70» зажечь в любом порядке все 16 лампочек табло. Очевидно, что эту задачу электронно-вычислительная машина решила бы за 16 ходов (по методу систематического поиска). Но совершенно другое решение дали учащиеся (см. табл. 2).

Данные табл. 2 указывают на резкое отклонение реального психологического пути решения от вероятностного эталона (чем младше возраст испытуемых, тем оно больше). Огромное число ходов объясняется тем, что испытуемые неоднократно выбирали одни и те же комбинации кнопок и, кроме того, образовывали некоторое количество их сочетаний, что противоречило инструкции, правилу ограничения выбора четырех кнопок из восьми возможных (незапрограммированные комбинации).

В результате было обнаружено, что мыслительные процессы испытуемых при решении данных задач не носили ни логического, ни вероятностного характера, а включали в себя оба компонента.

Таблица 2
Количество совершенных ходов и время выполнения задания

Количество совершенных ходов и время выполнения задания

Изложенные выше экспериментальные данные согласуются с другими фактами, полученными нами при изучении процессов прогнозирования. Например, с учащимися VI класса проводились три серии опытов, в которых изучалось влияние установки на выбор — предсказание испытуемыми сигналов. В первой серии буквы-сигналы С, М, И и Т в количестве 300 равновероятностно располагались в последовательный ряд на основе таблицы равномерно распределенных случайных чисел. Буквы печатались на длинной бумажной ленточке, которая наматывалась на катушку аппарата для изучения процесса прогнозирования. В задачу испытуемого входило предугадывать, какой из четырех вышеназванных сигналов появится в каждый последующий момент опыта (после нажатия им клавиши, соответствующей ожидаемой букве-сигналу). Сигналы на бумажной ленте располагались статистически равномерно (об этом испытуемый не знал), однако согласно инструкции, цена выигрыша за разные сигналы была неодинаковой: за правильно отгаданное С засчитывалось 1 очко, за М — 2 очка, за И — 3 очка и за Т — 4 очка. В результате эксперимента выяснилось, что каждый испытуемый в первом опыте в среднем из 300 сигналов С выбирал 57 раз, М — 70, И — 78 и Т — 94 раза2. У некоторых участников эксперимента субъективный выбор сигналов настолько отклонился от объективно заданных частот сигналов в ряду, что он приближался к такому распределению сигналов, который диктовался ценой платежа, т.е. инструкцией, под влиянием которой сформировалась определенная установка. Например, испытуемый Олег П. на клавишу С нажимал 46 раз, на М—51 раз, на И — 80 раз и на Т— 120 раз (что в сумме составляет 300).

Желая проверить, в каком направлении будет изменяться характер выбора сигналов теми же испытуемыми, мы провели с шестиклассниками еще два опыта. В каждом из них давались прежняя инструкция и последовательный ряд сигналов (300), в котором встречались с равной вероятностью С, М, И и Т. Данные, полученные в этих опытах, представлены в табл. 3.

Таблица 3

Из данных таблицы видно, что испытуемые по-прежнему при выборе проявляют тенденцию отдавать наибольшее предпочтение сигналам, за угадывание которых больше всего начисляется очков, т.е. за И и Т. Во втором опыте наблюдается некоторая нивелировка в выборе наименее «ценных» сигналов С и М, а третий опыт свидетельствует даже о незначительном преобладании выбора сигнала С над М, уменьшении количества выборов И и резком увеличении числа нажатий на клавишу Т.

Вторая серия опытов должна была помочь решить вопрос, как влияет установка на характер реагирования испытуемых в условиях альтернативного выбора сигналов, частота встречаемости которых находится в обратно пропорциональной зависимости от их значимости. Перед испытуемыми ставилась задача — набрать как можно больше очков путем отгадывания (предсказания) букв М и И. Последние в виде трехсотзнаковой цепочки располагались на бумажной ленточке и появлялись поодиночке перед испытуемым после того как он нажимал одну из двух клавишей, соответствующую ожидаемой им букве. В программе буква М встречалась вдвое реже И. Но за каждое правильно предсказанное М испытуемый по инструкции получал два очка, а за И — только одно.

Как видно из табл. 4, на протяжении пяти опытов отмечается некоторое превышение частоты выборов испытуемыми сигнала М по сравнению с программой, в которой он встречался примерно по 100 раз. В общем же, следует отметить, что характер реагирования испытуемых во второй серии определялся главным образом объективными вероятностями — частотой встречаемости сигналов в длинном ряду.

Для понимания того, как влияет установка на характер прогностических действий испытуемых, обратимся к данным, полученным нами в третьей (контрольной) серии опытов. В ней применялись инструкции, которые бы изменяли значимость объективно заданных вероятностей распределения сигналов в программе.

Таблица 4

В задачу новых испытуемых входило предугадывать как можно быстрее и как можно большее число раз появление сигналов М и И (в первой и второй подсериях) и С, М, И и Т (в третьей и четвертой подсериях)3. Здесь, как и в двух предыдущих сериях опытов, совпадение предсказания с появлением ожидаемого испытуемым сигнала в каждый момент опыта служило положительным подкреплением прогностического действия, а несовпадение прогноза с появившимся сигналом — неподкреплением. В каждом опыте также применялось по 300 сигналов. Сигналы были запрограммированы с вероятностями: в первой подсерии — Р (М)=1/3 и Р (И)=2/3; во второй — Р(М)= 1/5 и Р(И)= 4/5; в третьей —Р(М)=1/5; Р(И)=1/5; Р(С)=1/5 и Р(Т)=2/5; в четвертой—Р(М)=1/7; Р (И)=1/7 и Р (Т)=4/7; Р (С)=1/7.

Анализ опытов показывает, что уже в первой подсерии все испытуемые после 20—30 выборов прогностических действий начинали предпочтительно нажимать ту клавишу, которая приводила к вдвое более частому подкреплению. Вероятностное учащение появления той или иной альтернативы в сигнальном ряду приводит к увеличению правильных выборов запрограммированных сигналов. Это характерно для динамики процесса обучения вероятностям у всех без исключения испытуемых. При изменении структуры сигнального ряда в сторону увеличения разновероятности подкрепления изменяется также динамика реагирования испытуемого. Он все меньше и меньше совершает поисковых переходов с одной клавиши на другую, так как по нескольку раз подряд выбирает наиболее частые сигналы. Увеличение же альтернатив снижает процент правильных предсказаний.

В третьей серии опытов нами также установлено, что время реакции выбора сигнала находится в прямой зависимости от вероятности их подкрепления и от числа предлагаемых испытуемому альтернатив. Это время, в общем, уменьшается при изменении структуры сигнального ряда в сторону приближения объективной частоты сигналов к равной вероятности их подкрепления. Время реакции пропорционально возрастает с увеличением альтернатив для выбора.

Можно ли утверждать, что при решении задач данной серии мыслительные процессы носят чисто вероятностный характер? Конечно, нет. Дело в том, что в случае реагирования на сигналы, поступающие с определенными вероятностями, испытуемый стремится внести некоторый порядок, элементарную логику в свои ответные действия. Он настойчиво пытается узнать, существует ли строгая периодичность в появлении сигналов, анализирует, сколько раз и в какой последовательности появились те или иные сигналы программы, и в соответствии с этим строит тактику прогноза. И чем испытуемый старше, тем ярче выражена у него такая тенденция поведения в вероятностной среде.

При сравнении между собой различных типов задач обнаружено, что при решении задач с пространственно-временной структурой, в условии которых содержатся одномерные стимулы, испытуемый преимущественно ориентируется на вероятностные свойства объектов. В случае же решения задач, отражающих функциональные, причинно-следственные связи и отношения, ориентировка испытуемых главным образом определяется смысловыми связями и признаками структурных компонентов задачи.

Объективную основу задачи образуют:

1) то или иное количество структурных компонентов (предметы, события, буквы, числа и т.д.), 2) предикаты, с помощью которых эти компоненты связаны, 3) особая логическая связка (по выражению Л.М. Фридмана, «оператор задачи»), соединяющая условие задачи с ее вопросом (требованием). Пока структура задачи не станет объектом целеустремленной интеллектуальной деятельности субъекта, т.е. пока последний не «увидит» в данной структуре задачи и не примет ее, структура служит лишь объективной предпосылкой для создания заданной ситуации. После решения задачи, когда ее структура полностью дешифрована, она перестает быть задачей в актуальном плане для решившего ее человека.

Реальный психологический путь решения задач на образование понятий у разных возрастных групп школьников в разной степени отклоняется от оптимальных логического и вероятностного путей решения. Причина такого отклонения главным образом обусловливается характером установок, формулировкой задачи, степенью сформированности и адекватности применения приемов умственной деятельности. Конкретные величины, характеризующие психологически оптимальное решение, зависят от степени тренировки учащегося, его возрастных и индивидуально-типологических особенностей. Возникает необходимость создания методов определения оптимальных условий для решения задачи, ибо то, что считается оптимальным с логической или вероятностно-математической точки зрения, не является таковым для психологической составляющей процесса решения задачи. Таким образом, мышление представляет собой специфически психологический процесс, включающий как логический, так и вероятностный компонент наряду с памятью, вниманием, эмоционально-волевой сферой личности и т.д.

Мышление взрослого интеллектуально развитого человека, несомненно, и вероятностно, и логично, и образно, и абстрактно и т.д. Выделить те или иные виды мышления, очевидно, возможно лишь в условном смысле, ибо в относительно чистом виде некоторые указанные формы мышления существуют только на ранних стадиях своего развития и в патологии. В ходе онтогенетического формирования мышления как сложнейшей многоуровневой, иерархически построенной системы новые, более высокие уровни и механизмы его не отменяют старых, а в качественно преобразованном виде включают в себя более низкие уровни мыслительной деятельности.

Исследуя процесс развития механизмов поиска решения, мы обнаружили, что эффективность приобретения (выработки) испытуемым информации, необходимой и достаточной для решения задачи, зависит, во-первых, от того, какие ходы-карточки он выбирает, и, во-вторых, от умения извлечь их этих ходов максимально возможное количество информации, закодированной в них. Если выбор наиболее информативных ходов зависит от степени сформированности механизма активного поиска-селектора, то количество извлечения информации из более или менее объективно информативных объектов зависит от степени овладения методами установления причинных связей и другими приемами умственной деятельности.

По нашему мнению, генетически наиболее ранним является механизм малоосознанных проб, на основе которого сначала формируется механизм селективного отбора информации из отдельных более или менее случайно подобранных ходов, а затем — механизм открытия принципа оптимальной организации ходов, т.е. механизм оптимального структурирования поиска решения. Удельный вес этих механизмов и их взаимоотношения в структуре поиска решения задачи могут меняться как в возрастном аспекте, так и в процессе решения одной или нескольких (однотипных) задач.

В едином потоке мыслительной деятельности в неразрывном единстве существуют необходимое и случайное, гипотетико-вероятностное (интуитивное) и логическое. Интуитивные и дискурсивные процессы оказываются взаимопроникающими компонентами мышления [10].

Если испытуемый не вычерпывает максимума информации из своих ходов, то это объясняется тем, что он не делает всех выводов из посылок, содержащихся в предыдущих ходах. Иными словами, возможность усвоения человеком информации, вероятно, зависит от того, насколько процессом его прежней и текущей мыслительной деятельности созданы внутренние предпосылки для такого усвоения.



1. Акопов А. Ю., Случевский Ф. И. Прогностическая деятельность человека в однозначно-детерминированных средах в норме и патологии // Вопр. психол. 1981. № 3. С. 119—127.

2. Ананьев Б. Г. Человек как предмет познания. 1969. 136 с.

3. Базылевич Т. Ф. Системные исследования антиципации в структуре индивидуальности // Вопр. психол. 1988. № 4. С. 46—56.

4. Брушлинский А. В. Психология мышления и кибернетика. М., 1970. 188 с.

5. Брушлинский А. В. Мышление и прогнозирование: (Логико-психологический анализ). М., 1979. 230 с.

6. Давыдов В. В. Виды обобщения в обучении. М., 1972. 335 с.

7. Леонтьев А. Н. Деятельность. Сознание. Личность. М., 1977. С. 39 -47.

8. Ломов Б. Ф., Сурков Е. Н. Антиципация в структуре деятельности. М., 1980. 280 с.

9. Лурия А. Р. Основы нейропсихологии. М., 1973. 311 с.

10. Матюшкин А. М. Некоторые проблемы психологии мышления // Психология мышления / Под ред. А.М. Матюшкина. М., 1965. С. 4—36.

11. Мышление: процесс, деятельности, общение / Под ред. А.В. Брушлинского. М., 1982. 287 с.

12. Платонов К. К., Голубев Г. Г. Психология. М., 1973. С. 72—73.

13. Тихомиров О. К. Структура мыслительной деятельности человека. М., 1969. 211 с.

14. Чавчанидзе В. В. Квантово-волновая теория мышления // Материалы IV Всесоюзного съезда общества психологов. Тбилиси, 1971. С. 134—135.