Электронная онлайн библиотека

 
 Общая психология

33.4. Модели научання


Представление о научання в когнитивной психологии. Общая черта этих концепций, которая отличает их от ортодоксальных взглядов и радикальных бихевиористов, - представление о внутренних (ментальные) структуры и процессы, что является в основе познавательной деятельности субъекта. В рамках бихевиоризма к такому виду построения дошел Е. Толмен, который ввел понятие когнитивных карт. В когнитивной психологии научання рассматривают не как выработка ассоциаций через обумовлювання, а как поиск правил, закономерностей поведения и деятельности или оптимального обобщенного решения группы задач, основанный на использовании получаемой информации. Термин «научання», как правило, заменяют понятиями «приобретение знаний», «развитие компетенции». Научання/обучение в этом контексте представляют как формирование ментальных моделей окружающего мира, объектов, их отношений, возможных операций с ними и их последствия. Совершенствование моделей повышает эффективность их применения в конкретных задач и расширяет круг таких задач.

Модель научання ACT. Представление о научання (приобретения знаний) можно проиллюстрировать на примере концепции, которая описывает получение, представление и использование знаний, разработанная Дж. Андерсон, - модели ACT (Adaptive Control of Thought, адаптивный контроль мышления). Эта модель позволяет описывать потоки информации в когнитивной системе, в которой выделяют три различные типы памяти: 1) рабочую (working memory), которая содержит информацию, необходимую для текущей активности; 2) декларативную (declarative memory), которая содержит предложение, утверждение, суждение об окружающем мире; 3) продукційну (production memory), которая относится к классу особых, «продукционных систем» (production system). Продукционные системы - класс моделей представления знаний в виде продукции (то есть образований, в которых зафиксировано сферу и условия применения знаний), содержащие логическое ядро, например, описание условий совершения определенного действия (Поспелов).

Информация об окружающем мире поступает в рабочую память. Однако ее можно хранить в долговременной декларативной памяти и вытаскивать оттуда. Продукции поступают в рабочую память с продукционной памяти и их отбирают по степени их применимости к решению текущих задач. Результаты оценки применения продукции хранятся в продукционной системе памяти. Именно в ее рамках происходит процесс научання как фиксация истории выполнения продукций и последствий этого исполнения, как приобретение новых продукций на основе следов их применения, сформированных ранее.

Формирование структуры знания имеет два этапа. Первый - декларативный, происходит компиляция знаний (knowledge compilation), в результате которой декларативное знание превратится в процедурный, ориентированное на использование знания. «Знания-Что» превратится в «Как».

В основе компиляции знания - или процедуралізація (proceduralization), т.е. замена универсальных переменных на значения, необходимые для решения конкретной задачи, или композиция (composition) - слияние долей продукции. На втором - процедурном - этапе происходит координация знаний (knowledge tuning) через обобщение (generalization) - расширение сферы применения продукции; разделение (discrimination) - преобразование универсальных продукций на более специализированные; усиление (strengthening) - устранение несущественных противоречий с продукции и замена постоянных на переменные, что позволяет сократить общее количество продукций.

Научання как формирование структуры знания. Эта группа моделей базируется на выделении систем памяти - процедурной, семантической и эпизодической и соответствующих им компонентов структуры знания.

Согласно одной из них, разделение на декларативное/процедурное знание соответствует противостоянию произвольного-непроизвольного, осознаванию-неосознаваемого (в традициях школы И.П. Павлова - першосигнального-другосигнального). В пределах такого противопоставления декларативная память является в основе ясных форм обучения и в соответствии с ясного знания, доступного осознанию. Експліцитне обучение происходит быстро, иногда в форме инсайта, под контролем сознания. Процедурная память обеспечивает имплицитное обучение, которое происходит медленно, требует многочисленных повторений материала, основанная на формировании ассоциаций между событиями, фиксирует причинно-как следствие отношения между ними. Результаты імпліцитного обучения труднодоступные для рефлексии, поэтому субъект может не знать, чего именно он научился (Кендел, Хокинс).

Другая интерпретация систем памяти предполагает, что декларативная память содержит репрезентации объектов, сущностей, фактов, событий. Декларативную память составляют: семантическая память, которая хранит ментальные модели мира, и эпизодическое, фиксирующее знания о персонально пережитые события и их упорядоченность в субъективном времени. Процедурная память представляет операции с объектами, фактами, сущностями, преимущества тех или иных способов действия. Все эти системы памяти потенциально доступны осознанию. В процессе обучения происходит формирование структуры знания, компоненты которой представлены как элементы декларативной памяти. Отношения между компонентами структуры знания предстают как элементы процедурной памяти. Сформирована в процессе обучения структура знания является репрезентацией объектов, фактов, событий и их отношений, при этом эта структура фиксирует также участие субъекта в эпизоде приобретение знания, его личностную позицию.

Вся совокупность знаний, которыми обладает субъект, структурирована согласно предметных областей, которые являются референтними той или иной деятельности. Основные модели представления знаний - продукционные (как модель ACT), основанные на семантических сетях (как некоторые модели языковой компетенции) или фреймові (Поспелов). Они позволяют описывать знания, применимые в определенных предметных областей. Часть структуры знания субъекта, что релевантная определенной предметной области, называют доменом. Представление о доменную структуру знания заставляет по-новому формулировать классические проблемы психологии научання. Приведем два пункта из списка, что его предложил Дж. Андерсон: 1) проблема начала обучения «с нуля» («tabula rasa») - каким образом приобретается знание в случае необходимости формирования нового домена; 2) проблема переноса - каким образом знания из одного домена можно перенести на другой.

Согласованность концепций когнітивізму как направления современной психологии сочетается с принятием различных вариантов решения проблемы формирования нового и, следовательно, решения проблемы научання/развития. В частности, модель ACT Дж. Андерсона имеет яркие признаки инструктивного теории, а концепция Же. Пиаже построена на принципах епігенезу.

Представление о научання с позиции системно-эволюционного подхода. Основа системно-эволюционного подхода (СЭП) - теория функциональных систем П.К. Анохина. Все аспекты формирования и активности субъекта в пределах СЭП описано через закономерности эволюции функциональных систем. Специфику СЭП по сравнению с классической теорией функциональных систем определяют представление о специализацию нейронов относительно этапов развития отношений субъекта с миром. Группы нейронов с одинаковой специализацией - функциональные системы - фиксируют модели взаимодействия с окружением. Много функциональных систем (моделей), которые сформировались на протяжении онтогенеза епігенетично и находятся в определенных связях, составляют структуру индивидуального опыта (у животных) или знания (у человека) (соответственно - СІДТ и СІЗЛ) (Александров, Греченко; Максимова, Горкін). Принимая за основу концепцию системогенеза (фактически, селекционную и эпигенетическую) П.К. Анохина, СЭП рассматривает процессы научання и развития как принципиально неразличимы, что соответствует результатам современных исследований. «Научання» и «развитие» - лишь различные наименования единого процесса формирования новых систем, которые реализуют и фиксируют модели взаимодействий субъекта с окружением (компонентов структуры индивидуального опыта/знания) и реорганизации структуры, которая формируется.

Коннекціонізм. Один из современных направлений в изучении познания, в котором объединено подходы, характерные для когнитивной психологии, нейрофизиологии, компьютерных и математических дисциплин и для проблематики искусственного интеллекта. Основные идеи коннекціонізму связанные с разработками «нейрональных сетей» (neural networks) и моделированием с помощью «параллельных вычислений» (PDP modeling - parallel distributed processing, параллельная распределенная обработка).

Коннекціоністські модели представляют собой сети, построенные из связанных между собой нейроноподібних элементов. Эти элементы являются узлами сети. Узел может выражать и множество элементов, которые представляют определенную «сущность», заданную во время построения модели, например, лексические единицы. Каждый элемент получает на входе определенный набор возбуждающих и/или тормозных влияний. На всей совокупности элементов сети (или на их підмножинах) устанавливают суммарную активность и состояние сети изменяется как функция суммарной активности. Связь между элементами может изменять значения активности, которые они передают. Эти изменения являются функцией свойства связи - ее весомость. Весомость связей представляет память сети. В структуре сети выделяют входной и выходной слои элементов и слои, которые не имеют непосредственного контакта с окружающей средой - «скрытые элементы» (hidden units). Поскольку текущее состояние сети можно описать как функцию от начального состояния элементов сети, процесс ее приведение к новому состоянию часто обозначают как обучение (training). В пределах коннекціонізму научання представляет один из главных направлений исследования. Во время предъявления сети определенных событий на входе она моделирует и воспроизводит их стохастические отношения.



Назад