Текст книги "Интеллект: структурно-динамическая теория"

Информационный подход к проблеме структуры интеллекта

Бурное развитие когнитивного подхода не могло не затронуть психологию индивидуальных различий интеллекта. В середине 1970-х годов стали возникать вопросы о том, какие процессы переработки информации стоят за выполнением испытуемыми тестов интеллекта.

Кэрролл (Carroll, 1981) предположил, что результаты, показываемые испытуемыми в тестах на интеллект, могут быть объяснены уровнем функционирования у них относительно небольшого числа процессов переработки информации. На основании «логического и частично интуитивного анализа задачи» он выделил 10 типов когнитивных компонентов.

1. Управление (monitor) направляет процесс мышления, являясь своего рода детерминирующей тенденцией.

2. Внимание (attention) зависит от ожиданий субъекта в отношении стимулов, которые появятся в процессе решения задачи.

3. Восприятие (apprehension) позволяет включать в переработку информации стимулы из сенсорного буфера.

4. Перцептивная интеграция (percetual integration) создает целостный перцептивный образ и соотносит его с информацией, хранящейся в долговременной памяти.

5. Кодирование (encoding) позволяет создать ментальную репрезентацию стимулов, идущую дальше восприятия и интерпретирующую стимулы в терминах их свойств, ассоциаций и значений в контексте поставленной задачи.

6. Сравнение (comparison) направлено на выявление принадлежности двух стимулов к одному и тому же или разным классам.

7. Формирование параллельной репрезентации (corepresentation-formation) позволяет сформировать новую репрезентацию на базе уже существующей.

8. Извлечение параллельной репрезентации (corepresentation-retrieval) направлено на извлечение из памяти репрезентации, связанной с другой на основании некоторых правил.

9. Трансформация (transformation) предназначена для преобразования репрезентации по определенным правилам.

10. Создание ответа (response execution) позволяет извлечь из репрезентации вербализуемый или невербализуемый ответ.

Кэрролл проявляет особый интерес к исследованию связи психометрического интеллекта с временем реакции, показывая, что даже простые задачи на определения времени реакции предполагают взаимодействие множества информационных компонентов.

Другим исследователем, пошедшим по пути информационного анализа тестов интеллекта, стал Браун (Brown, 1978; Brown, Campione, 1978), который обратил особое внимание на роль метакогнитивных процессов. Метакогнитивные процессы определяют, какие когнитивные процессы будут использованы при решении задачи. Браун выделил следующие основные метакогнитивные процессы.

1. Планирование (planning) следующего шага в реализации стратегии.

2. Контроль (monitoring) эффективности различных шагов в стратегии.

3. Тестирование (testing) стратегии в плане ее применения к текущей задаче.

4. Пересмотр (revising) стратегии в случае возникновения такой необходимости.

5. Оценку (evaluating) стратегии в целом.

В те же 1970-е годы Эрл Хант разработал способ эмпирической проверки гипотез о компонентах переработки информации, включенных в интеллектуальные процессы. Этот способ основывается на хронометрировании решения задач, сходных между собой в одних частях решения и различных в других.

Представим следующую задачу, исходно предложенную Познером и Митчеллом. Испытуемому предъявляются пары букв, которые могут совпадать или не совпадать по названиям и по написанию. Например, могут предъявляться пары АА, Аа, АВ, Ав. Очевидно, что в первой паре буквы совпадают как по названиям, так и по написанию – это буквы А, причем представленные в заглавном виде. Во второй паре буквы совпадают по названиям, но не совпадают по написанию: первая буква заглавная, а вторая – строчная. В третьей и четвертой парах буквы различаются по названиям, а следовательно, и по написанию.

Представим, что перед испытуемым ставятся две задачи: 1) сравнивать между собой пары букв с точки зрения их физических характеристик; 2) сравнивать их с точки зрения названий. При решении первой задачи испытуемый должен как можно скорее нажать на кнопку «Да», если буквы полностью совпадают, и на кнопку «Нет», если они не совпадают. При решении второй задачи нажимать на кнопку «Да» нужно, когда названия букв совпадают. Заглавные это буквы или строчные, значения не имеет. В противном случае надо нажимать кнопку «Нет».

Очевидно, что эти две задачи имеют много общего в процессах переработки информации, которых они требуют от испытуемого. В обоих случаях у испытуемого должны развиваться одни и те же процессы восприятия стимула на экране, опознания физических конфигураций, сравнения, принятия решения о сходстве или несходстве, управления движением пальца, нажимающего на кнопку и т. д. Однако есть и различие. В случае сравнения названий должен включиться дополнительный процесс – процесс лексического доступа, то есть поиска в семантической памяти названия буквы по ее написанию. На выполнение задания в этом случае испытуемый затрачивает немного больше времени. Этот прирост определяется скоростью, с которой данный испытуемый ищет название буквы в долговременной памяти.

Хант перенес задачу Познера и Митчелла в план проблемы индивидуальных различий и сопоставил с результатами тех же испытуемых по тестам интеллекта. Он показал, что разность во времени решения между задачей сравнения названий и задачей физического сравнения коррелирует на уровне 0,3 с вербальным интеллектом испытуемого (Hunt, 1978). Другими словами, выделенный элементарный процесс лексического доступа, по-видимому, является одним из основных в выполнении тестовых заданий на вербальный интеллект.

Принцип анализа, проводимого в рамках компонентного подхода, представлен на рисунке 1.2.

У всех изображенных на рисунке задач есть общие компоненты – 1 и 4. Задача 1 включает один дополнительный компонент по сравнению с задачей 2 (компонент 3) и один дополнительный компонент по сравнению с задачей 3 (компонент 2). Соответственно задача 1 будет требовать больше всего времени на свое решение. Разность во времени решения между задачами 1 и 2 будет соответствовать времени, затрачиваемому субъектом на выполнение компонента 3. Аналогичная разность между задачами 1 и 3 характеризует время исполнения компонента 2.

Р. Дж. Стернберг продолжил линию хронометрических исследований в целях информационного анализа интеллектуальных процессов. Одна из его известных работ посвящена анализу решения так называемых «линейных силлогизмов».

Линейным силлогизмом называется умозаключение, выводимое из посылок типа «Анна выше, чем Маргарита. Маргарита выше, чем Екатерина. Кто самая высокая?» или «Джон не старше, чем Роберт. Дэвид не моложе, чем Джон. Кто самый молодой?»

Рис. 1.2. Принципы компонентного анализа интеллекта

Даже при поверхностном взгляде ясно, что приведенные выше две задачи имеют разную трудность. Эксперимент фиксирует различия во времени их решения и проценте ошибок.

Особенность работы Р. Стернберга заключается в том, что хронометрический анализ используется для установления того, какая из альтернативных гипотетических моделей – вербальная, пространственная или смешанная – больше соответствует эмпирическим данным. В первом случае предполагается, что испытуемый строит пропозициональные репрезентации каждой из посылок, затем объединяет их в общую пропозициональную репрезентацию и делает вывод. Пространственная модель предполагает, что с самого начала создаются пространственные репрезентации каждой из посылок, которые затем объединяются в общую пространственную репрезентацию. В соответствии со смешанной моделью субъект вначале строит пропозициональную репрезентацию, а затем перекодирует ее в пространственную.

Эмпирически проверяемыми эти модели становятся благодаря тому, что одни когнитивные операции более трудны для осуществления в пространственных представлениях, другие – в лингвистических. Например, если мы кодируем отношения А>В>С>D>E в пропозициональной форме, то установление отношений между более удаленными членами потребует больше шагов и, следовательно, займет больше времени, чем установление отношений между более ближними. В случае пространственной репрезентации, наоборот, отношения между наиболее различающимися членами (самым большим и самым маленьким) установить проще всего.

Исследование линейных силлогизмов показало, что большинство испытуемых используют смешанную стратегию (хотя некоторые используют вербальную и пространственную). Возникает вопрос: чем определяется выбор стратегии?

По Р. Стернбергу, испытуемый способен произвольно выбирать между различными видами репрезентаций и стратегий. Можно ожидать, что в ряде случаев этот выбор зависит от способностей: испытуемые с более развитыми пространственными способностями предпочитают пространственную стратегию, а те, у кого развит вербальный интеллект, выберут вербальную. Экспериментальные данные на этот счет, однако, довольно противоречивы (Стернберг, 1996).

Модель, которая получается в результате исследования, подобного только что описанному, в принципе является моделью решения лишь одной задачи. В качестве обобщения Стернберг выделяет три типа информационных компонентов: метакомпоненты (metacomponents), исполнительные компоненты (performance components) и компоненты, отвечающие за приобретение знаний (knowledge-acquisition components). Если первые два типа примерно соответствую тому, о чем писали Браун и Кэрролл, то последний составляет отличительную черту теории Стернберга.

Все же предлагаемая Стернбергом классификация не снимает существенного упрека, выдвигаемого критиками компонентного подхода (например, Neisser, 1982): компонентов в принципе может быть бесконечное множество, и строить их теорию бессмысленно. Стернберг частично принимает этот упрек, однако отвечает, что наиболее важных и часто используемых компонентов не так много, и можно создать их вполне обозримую теорию. Впрочем, более чем за двадцать лет существования компонентного подхода появления этой теории мы так и не дождались. В этом плане компонентный подход не дает видения интеллекта как интегративного целого и не приводит к прогрессу, например, в сфере проблемы измерения интеллекта.

В своих более поздних работах Стернберг стремится поместить информационный анализ интеллекта в более широкий контекст. В этих целях им развита «триархическая теория интеллекта», которая утверждает необходимость анализа интеллекта в трех планах – в отношении к внутреннему миру, к внешнему миру и к опыту.

Под внутренним миром понимаются информационные процессы, о которых только что шла речь. В своих поздних работах Стернберг утверждает, что нужно не просто исследовать эти процессы сами по себе, но и в контексте того, на что они направлены (на адаптацию, формирование среды или ее выбор), и того, насколько новой является для субъекта задача. Таким образом, Стернберг пытается интегрировать информационный подход с более широким взглядом на интеллект человека.

В плане отношения к внешнему миру Стернберг выделяет стили интеллектуальной деятельности. Законодательный стиль, необходимый для человека, совершающего творческие открытия, состоит в том, что субъект сам устанавливает правила для своей интеллектуальной деятельности. Исполнительный стиль характеризуется принятием установленных извне норм и работой в рамках этих норм. Оценочный стиль характеризует критическое мышление, которое направлено на оценку и сравнение различных норм.

Классификация стилей, предлагаемая Стернбергом, отражает направленность мышления на адаптацию, формирование среды или ее выбор. Это измерение интеллекта является относительно независимым от того, насколько успешно, точно и быстро функционируют информационные процессы субъекта.

Наконец, третий аспект, по Стернбергу, связан со степенью новизны задачи. Рутинные задачи, следующие известным сценариям типа посещения магазина или чистки зубов, не являются адекватными для оценки интеллекта. Абсолютно новые ситуации также не слишком подходят для оценки – например, бессмысленно оценивать интеллект пятиклассника, предъявляя ему никогда не виденные прежде дифференциальные уравнения.

Интеллект проявляется в самом чистом виде в двух типах ситуаций. Во-первых, это ситуации, степень новизны которых ставит их на грань доступности решения. Стернберг при этом ссылается на экспериментальные данные, согласно которым для одаренных детей при решении творческих задач менее эффективными оказываются внешние подсказки. Одаренное мышление, таким образом, в новых ситуациях меньше нуждается во внешних подсказках (Davidson, Sternberg, 1984; Sternberg, Davidson, 1982).

Во-вторых, ситуации, связанные с процессом автоматизации. Интеллект, по Стернбергу, проявляется в высокой скорости формирования навыков. В частности, корреляцию времени реакции с интеллектом он объясняет тем, что у людей с высоким интеллектом выработка навыка работы с устройством по измерению времени реакции проходит более успешно. Каково же приложение компонентного подхода к проблеме генерального фактора? Стернберг и Гарднер констатируют:

«Некоторые исследователи, в том числе и мы сами, использовали технику множественной регрессии, чтобы установить источники вариации в успешности решения задач… Результат, который получился во многих из этих исследований, кажется на первый взгляд очень странным… Общая регрессионная константа часто столь же сильно или даже сильнее коррелировала с результатами тестов интеллекта, чем проанализированные параметры, представляющие различные источники вариации» (Sternberg, Gardner, 1982, с. 232).

Другими словами, тесты интеллекта коррелируют не столько с отдельными компонентами процесса переработки информации, сколько с их суммарными показателями. Как это можно интерпретировать?

С точки зрения Стернберга, среди многочисленных процессов, задействованных в мышлении, существуют такие, которые участвуют в решении очень многих или почти всех задач. Функционирование этих процессов в совокупности и определяет феномен генерального фактора. Другими словами, общий интеллект человека определяется тем, насколько хорошо (то есть быстро и точно) у него функционирует несколько (сколько именно – не уточняется) различных процессов-компонентов. Эти процессы, однако, не аналогичны первичным способностям Терстона или Гилфорда в том плане, что компоненты Стернберга пронизывают в различных сочетаниях все задачи тестов интеллекта. В этом плане даже при их полной независимости все равно можно ожидать появление общего фактора, определяемого усредненной эффективностью основных компонентов.

Компонентный подход, конечно, является очень серьезным научным направлением, основанным на красивых исследованиях и фундированным солидным статистическим и теоретическим аппаратом. Однако и развиваемый в нем подход к генеральному фактору не лишен проблем.

Прежде всего, отдельные компоненты процессов решения задач не выглядят независимыми. Хотя Стернберг в своих работах не акцентирует этот момент, однако приводимые им данные позволяют понять, что между показателями функционирования отдельных компонентов наблюдаются в основном положительные корреляции. Эти корреляции лишь становятся менее достоверными ввиду косвенного характера и невысокой надежности методов компонентного анализа.

Возникает вопрос: как объяснить эти корреляции? Оказывается, что компонентный подход просто относит объяснение на одну ступеньку дальше, но проблема единого механизма успешности мышления сохраняется.

«Субстратное» объяснение

Еще одна возможная позиция (кроме предположения о едином блоке или наборе компонентов) заключается в том, что основу фактора G составляет не специальный когнитивный блок, а, так сказать, строительный материал, из которого состоит когнитивная система. Таким строительным материалом являются, по всей видимости, нейроны. Можно предположить, что какие-то их характеристики и определяют успешность протекания процессов мышления, образуя генеральный фактор на множестве интеллектуальных задач. В качестве таких характеристик можно представить скорость и точность передачи нервных импульсов (Айзенк, 1995; Vernon, 1983, 1989) или даже длительность рефрактерного периода клетки (Jensen, 1982, 1998).

Этот тип объяснения не сочетается с двумя предыдущими. В самом деле, если генеральный фактор определяется скоростью нервного проведения или другими особенностями всех нейронов, то тогда он должен проявляться в функционировании не одного лишь центрального процессора, а всех процессов, в которых участвуют нейроны. Аналогичным образом и различные компоненты должны коррелировать между собой, выражая глубинные физиологические закономерности.

Для компонентного или многокомпонентного объяснения подошла бы физиологическая интерпретация, выделяющая какие-либо морфологические или функциональные зоны мозга. Например, признание лобных долей или холинэргической системы источником генерального фактора могло бы сочетаться с выделением определенного блока, участвующего решающим образом в высшей когнитивной деятельности и не коррелирующего при этом со специальными способностями.

Объяснения, основывающиеся на апелляции к универсальным свойствам нейронов, интересны тем, что предусматривают такой вариант, когда преимущества когнитивного функционирования одних людей перед другими проявляются не в одном или нескольких блоках, а так сказать, рассредоточено, во всех когнитивных компонентах.

Насколько физиологическая основа генерального фактора интеллекта может быть сведена к скорости нервного проведения? Сегодня уже существуют работы, способные дать ответы на этот вопрос.

Скорость периферической нервной проводимости является хорошо изученным свойством, оцениваемым в неврологических целях. Получающиеся результаты выглядят весьма разумными: скорее всего, интеллект определяется стечением многих физиологических факторов. Поэтому вероятно, что скорость нервного проведения может выступать одной из (но далеко не единственной) детерминант генерального фактора.

Примечательно, что скоростные показатели простых психологических реакций (времени реакции выбора и время опознания) оказываются больше связаны с интеллектом, чем физиологические параметры. Здесь можно вспомнить объяснение Стернберга: время реакции испытуемых, фиксируемое в психологическом эксперименте, – это результат процесса автоматизации, выражающего интеллектуальный уровень испытуемого.

Проблема развития интеллектуальных процессов и генеральный фактор

В настоящей работе предлагается альтернативное объяснение: генеральный фактор выражает индивидуальные различия людей в скорости формирования функциональных систем, которые составляют основу процессов мышления. Для начала проанализируем один факт, стабильно повторяющийся в эмпирических исследованиях. Следующий фрагмент взят из работы, выполненной в рамках многокомпонентного подхода, где исследовалась корреляция отдельных компонентов решения задачи на аналогию и психометрический интеллект. Эта корреляция оценивалась в начале эксперимента, когда испытуемые впервые сталкивались с экспериментальными задачами, и в конце, когда они уже приобрели некоторый опыт.

«Рассмотрим… влияние практики на решение аналогий. Стернберг… сравнил успешность решения во время первой экспериментальной сессии и четвертой (и последней) сессии. Как и можно было ожидать, время решения и число ошибок снизились от первой сессии к четвертой… Наиболее интересное различие проявилось в процессе осуществления внешней валидизации: во время первой сессии не было значимых корреляций между временем решения задач на аналогию и показателями тестов на рассуждение; во время четвертой сессии более половины корреляций были значимыми, причем многие из них достигали больших абсолютных значений, до 0,6 и 0,7. Подобные результаты привели Глейзера (Glaser, 1967) к выводу, что психометрические тесты больше коррелируют с показателями (performance), после того как достигнута асимптота, чем с показателями в начальный период практики» (Sternberg, Gardner, 1982, с. 248).

Итак, получается неожиданный результат, который Р. Стернберг и М. Гарднер оценивают как «наиболее интересный»: успешность решения определенных задач и функционирования отдельных компонентов этого решения начинает коррелировать с общим уровнем интеллекта (генеральным фактором) в том случае, если субъекты приобретают определенный опыт в решении этих задач. Как можно объяснить эту закономерность? Прежде всего следует отметить, что ни один из приведенных вариантов понимания природы генерального фактора не позволяет это сделать.

Попробуем проанализировать ситуацию несколько глубже. Испытуемые, пришедшие вначале на эксперимент, имеют неконтролируемый опыт решения различных задач и осуществления различных умственных операций. Естественно, опыт анализа различных элементов ситуаций задач на аналогию есть у всех, однако оценить его перед началом эксперимента очень трудно. В процессе эксперимента все испытуемые одинаково интенсивно тренируются, что приводит к фактическому выравниванию их опыта.

В этом контексте становится понятно, что трудно было бы ожидать других результатов: успешность решения задач на аналогию начинает коррелировать с интеллектом, когда опыт испытуемых в решении этих задач в основном выравнивается. Другими словами, увеличение корреляции решения отдельной задачи с психометрическим интеллектом есть естественное следствие того, что эффективность решения интеллектуальных задач увеличивается с опытом.

Теперь становится очевидным недостаток всех трех ранее рассмотренных подходов к объяснению генерального фактора интеллекта: их агенетизм. Один ли компонент, или относительно большое их количество ответственны за генеральный фактор, или же он объясняется скоростью нервного проведения – во всех этих случаях интеллект понимается вне оси времени, как единый срез, внутри которого различные структуры связаны статично.

В то же время зависимость успешности решения задач от практики, то есть ее «формируемость», является самоочевидной. Например, приведенный выше отрывок, в котором говорится о том, что показатели решения задач на аналогию улучшились от тренировки, Стернберг и Гарднер сопровождают словами: «Как и можно было ожидать». Гораздо сложнее оказывается, однако, другое. Как соотнести проблему развития интеллекта с генеральным фактором, а в более общем плане – с индивидуальными различиями.

Если интеллект определяется скоростью нервного проведения, то вообще не совсем понятно, как достигается улучшение в решении задач под влиянием тренировки. Если генеральный фактор – это выражение функционирования одного блока, то как оказывается, что при тренировке в решении одних задач не происходит улучшения в решении других? То же возражение может быть выдвинуто и против объяснения, согласно которому генеральный фактор определяется наличием нескольких компонентов, регулярно встречающихся во всех интеллектуальных задачах. Другими словами, как происходит, что при наличии корреляционных связей между двумя функциями тренировка одной не приводит к улучшению функционирования другой? Представляется, что этот аргумент крайне затрудняет какое-либо блочное объяснение источника корреляций между интеллектуальными функциями.

Недаром, как отмечалось выше, Стернберг предлагает добавить к компонентной теории специальную субтеорию для объяснения связи интеллекта с определенной степенью новизны задач.

В более общем плане вопрос заключается в том, чтобы совместить генеральной фактор с повышением эффективности решения отдельных задач без изменения уровня общего интеллекта. Если за генеральный фактор отвечает некоторый блок или блоки, то необходимо допустить наличие еще каких-то блоков, отвечающих за каждую конкретную задачу. Назовем их периферийными, в отличие от центрального, ответственного за генеральный фактор. Тогда почему-то следует предположить, что тренировке подвержены только периферийные блоки, а не центральный. Причем эти периферийные блоки не должны коррелировать между собой.