Теория перцептивных символьных систем

В качестве альтернативы глобальным когнитивным моделям Лоуренс Барсалу предложил новую концепцию представления и функционирования знания, названную им теорией перцептивных символьных систем (Barsalou, 1999). Как отмечает этот автор, в течение нескольких столетий познание трактовалось, главным образом, в качестве продолжения чувственного восприятия (см. 1.1.2). Только 20-й век принес с собой идею жесткого отделения познания от восприятия и, как следствие этой идеи, символьный подход, который в различных своих вариантах подчеркивает роль амодальных абстрактных репрезентаций, построенных по образцу логического исчисления (см. 2.2.3). Такой традиционный символьный подход, возникший в контексте компьютерной метафоры, однако, с трудом, лишь при введении дополнительных допущений согласуется с многочисленными данными о роли образного, зрительно-пространственного кодирования информации в познавательных процессах. Далее, традиционному символьному подходу не удается найти какое-либо естественное обоснование в более нейрофизиологически ориентированных моделях последнего десятилетия (см. 9.1.1 и 9.1.3).

Барсалу считает поэтому необходимым вновь поставить вопрос о том, не способны ли репрезентации, возникающие на основе сенсорно-перцептивной информации, обеспечить функционирование всей совокупности наших знаний, или концептуальной структуры. Конечно, если рассматривать перцептивное знание лишь в контексте сознательно доступных феноменов — субъективных образов, то на поставленный Барсалу вопрос следует сразу же дать отрицательный ответ. В самом деле, субъективные образы явно не подходят для столь общей роли, так как они, во-первых, очень индивидуальны (см. 9.1.2), во-вторых, не всегда успешно коррелируют с приписываемыми им эффектами памяти (см. 5.3.1) и, в-третьих, обычно более конкретны, чем это можно было бы ожидать от феноменов, лежащих в основе концептуального знания. Так, наше понятие ТРЕУГОЛЬНИК абстрактно, тогда как любой субъективный образ треугольника, пусть даже самый смутный и неопределенный, обладает конкретными признаками, например некоторой ориентацией в пространстве.

По мнению Барсалу, существует несколько основных критериев полноценности функционирования концептуальной структуры:

1) возможность репрезентации абстрактной информации о классах (типах — types) объектов различного рода, а не только об их конк ретных примерах {token);

2) способность к категоризации и выводу, выходящим за рамки дан ного в актуальном восприятии;

3) существование комбинаторных средств, позволяющих создавать более сложные понятия на базе более простых;

4) возможность соотнесения классов и конкретных примеров в целях

построения логических суждений (пропозиций).

Идею перцептивной основы знания можно возродить, если отказаться от опоры на интроспективные данные как начальный пункт анализа и обратиться к бессознательным нейрофизиологическим процессам сенсомоторной и сенсорно-перцептивной обработки. Центральный факт здесь состоит в том, что при обработке в нейронных сетях происходит расщепление информации об объекте на отдельные признаки. Эта особенность регистрации сенсорных воздействий уже содержит элемент абстракции. В частности, понятие ТИГР отличается от зрительного образа тигра (воспринимаемого или только воображаемого) тем, что признак ПОЛОСАТОСТЬ остается недоспецифицированным — конкретное число полос на шкуре не играет роли и остается абстрактной переменной. Эти же особенности характеризуют и сенсорное кодирование признака пространственной частоты (см. 3.1.1). Соответствующие нейроны-детекторы кодируют лишь ориентацию и примерную плотность полос, оставляя вопрос об их точном количестве открытым. Точно так же можно подойти к рассмотрению свойств понятия ТРЕУГОЛЬНИК. Комбинация информации от трех нейронов-детекторов, настроенных на выделение углов без учета их конкретных размеров и ориентации, могла бы в принципе иметь требуемый абстрактный характер.

Легко видеть, что требуемая в случае абстрактных понятий комбинация признаков есть некоторое подмножество огромного числа состояний процессов интермодальной обработки. Механизмом выбора требуемого подмножества состояний, согласно Барсалу, является внимание. Многочисленные данные, рассмотренные в одной из предыдущих глав, свидетельствуют о том, что эффекты избирательного внимания наблюдаются уже на самых ранних этапах кортикальной обработки, вплоть до первичной зрительной коры VI (см. 4.1.2). Как необходимое опосредующее звено формирования понятий внимание выделяет определенное сочетание интермодальных сенсорных состояний и способствует их фиксации в долговременной памяти. Последнее доказывается тем обстоятельством, что при отвлечении внимания всякое эксплицитное запоминание практически исчезает, точно так же как нарушается или, по крайней мере, значительно ослабевает и имплицитное научение (см. 6.1.2).

Выделенные вниманием и зафиксированные в памяти сочетания состояний сенсорных механизмов Барсалу называет перцептивными символами. Сами по себе, взятые в изоляции, перцептивные символы еще не достаточны для выполнения функций концептуальных структур, так как понятийное знание связано не просто с регистрацией, а с интерпретацией сенсорных данных. Подобная интерпретация становится возможной по мере накопления некоторого множества похожих перцептивных символов. Как происходит такое расширение удерживаемой в долговременной памяти базы знаний, пока не вполне понятно,

но можно представить существование чего-то вроде перцептивно-семантических фреймов, которые, с одной стороны, «фиксируют» все данные на определенную тему, а с другой, позволяют воссоздавать интермодальные состояния активации сенсорных и сенсомоторных механизмов в отсутствие реальных объектов. Эта активация в режиме «сверху вниз» {top down) ранее обсуждалась в работах Найссера как необходимое звено активного восприятия (см. теорию перцептивного цикла в 3.3.4) и основа процессов представливания (см. 6.3.1). Барсалу пытается пойти дальше, рассматривая в этом контексте любые когнитивные процессы, такие как категоризация, умозаключение, понимание и даже творческое воображение.

Фреймом в данной теории называется система перцептивных символов, которая служит для накопления знаний и для моделирования — симуляции — примеров соответствующей семантической категории и ее практического использования29. Фреймы, по мнению Барсалу, характеризуются теми же основными свойствами, что и пропозиции. Они имеют, во-первых, предикатно-аргументное строение. Так, фрейм автомобиля может иметь ряд аргументов, соответствующих таким частям, как колеса или двери. Далее, на значения этих аргументов накладываются определенные ограничения: число колес обычно равно четырем, а количество дверей варьирует от 2 до 5. Подобные ограничения выполняют роль, аналогичную роли постулатов значения Карнапа в логико-семантических теориях (см. 6.1.1). Наконец, фиксируемая в данном формате символьная информация может включаться в другие фреймы и рекурсивно расширяться за счет построения вложенных фреймов, таких как фрейм автомобильных колес со своим набором аргументов. Отсюда вытекает продуктивность (генеративность) подобной формы репрезентации знания и возможность не только экстенсионального (через указание предметных и сенсомоторных референтов), но и интенсионального определения понятий, а именно через порождение новых фреймов и включение одних фреймов (как некоторых новых аргументов) в контекст других.

Если накопленные таким образом данные позволяют частично восстанавливать активацию нейронных систем, которая сопровождала возникновение перцептивных символов, то становится возможной симуляция объектов, действий, событий и даже интроспективных состояний (см. ниже) в их отсутствие. Работа с внутренней, ментальной моделью ситуации — важнейшее допущение когнитивного подхода в целом (см. 2.2.1). Поскольку, с точки зрения Барсалу, эта модель имеет в своей основе перцептивный характер, она легко включается в непосредственное восприятие, во всяком случае при отсутствии ее конфликтов с физической

29 Таким образом, понятие «фрейм» используется Барсалу в широком и более обще принятом в когнитивной психологии значении термина «схема», которое включает как пространственные, так и временные формы организации долговременных компонентов наших знаний (см. 6.3.1). Совершенно такое же, широкое понимание этого теоретичес кого понятия характерно и для работ в области когнитивной лингвистики (прежде всего 78 для теории фреймовой семантики Ч. Филлмора — см. 7.3.2).

ситуацией30. Такое объединение абстрактной информации о типах (types) объектов и событий с конкретными примерами (token) и есть акт категоризации. Категоризация непосредственно переходит при этом в процессы вывода, обеспечивающие выход понимания за пределы непосредственно данного. Так, увидев самолет, появившийся над аэродромом, мы воспринимаем его в контексте нашего концептуального знания об этой категории объектов.

Это означает, что мы перцептивно моделируем и те признаки, которые в принципе не могут быть увидены — пилотов в кабине, пассажиров, их багаж, топливо в баках и выпускаемое для посадки шасси. В то же самое время восприятие этого самолета обогащает перцептивное понятие (фрейм) САМОЛЕТ, скажем, за счет включения в него информации о фирменной раскраске или необычном хвостовом оперении.

Насколько абстрактными в действительности могут быть системы перцептивных символов? Чтобы доказать возможность перцептивной репрезентации любых, даже самых общих понятий, Барсалу указывает на существование целого ряда дополнительных механизмов. К ним, наряду с упоминавшимися механизмами селективного внимания и фреймового структурирования знаний, относятся метафорический перенос, а также репрезентация собственных внутренних состояний, включающих аффективные состояния и эмоции.

При так называемом метафорическом переносе абстрактные понятия репрезентируются с помощью перцептивных символов из других, концептуально более освоенных семантических областей. В самом деле, каждый из нас может легко привести примеры образов, символизирующих такие абстрактные понятия, как ЧЕСТЬ, ПОКОЙ или ГНЕВ. Метафорический перенос и близкие к нему умозаключения по аналогии относятся к фундаментальным операциям (метапроцедурам) нашего мышления и будут подробно рассмотрены в последующих главах (см. 7.4.2 и 8.1.3). Еще одним механизмом, которому Барсалу склонен придавать даже большее значение, является включение в число комбинаторно используемых перцептивных символов нейрофизиологических коррелятов проприоцепции и воспринимаемых интроспективно состояний. В самом деле, приведенные только что примеры абстрактных понятий естественно ассоциируются с некоторыми идеомоторно проигрываемыми действиями (либо отсутствием таковых — ср. ПОКОЙ) и рефлекси-руемыми аспектами эмоций. В этом отношении точка зрения Барсалу совпадает с мнением представителей когнитивной лингвистики (см. 7.3.2), считающих, что телесные ощущения и эмоции представляют собой естественный источник метафор и аналогий для других, более абстрактных концептуальных областей (например, Lakoff & Johnson, 1999).

30 В случае конфликтов восприятия ситуации и знания о ней восприятие побеждает, по крайней мере, когда субъект находится в нормальном психическом состоянии и/или сенсорная основа восприятия не ослаблена какими-то внешними факторами. Как спра ведливо отмечает Барсалу, не следует преувеличивать масштабы концептуальных влия- нийна наше непосредственное восприятие. Так, если мы начинаем воспринимать пред ложение «Ковбой вскочил в…» и ожидаем услышать в конце что-то вроде «седло», а на самом деле произносится «…джакузи», то именно это окончание мы и слышим — вопре ки всему накопленному нами ранее знанию о ковбоях и их типичном поведении (см. 3.3.1). Перед тем как подвести итоги, рассмотрим подход Барсалу к введению в перцептивную систему знания функции отрицания («Неверно, что…»). Это вопрос принципиально важен, так как отрицание есть абстрактная операция, составляющая основу любого логического исчисления (см. 5.3.1 и 8.2.3). Согласно теории перцептивных символьных систем, истинность некоторого представления (то есть модели ситуации) есть успешность его соотнесения с действительностью. Невозможность такого соотнесения означает ошибочность ментальной модели, точно так же как и описывающей ее пропозиции. Так, если мы активируем понятия-фреймы НАД, САМОЛЕТ и ОБЛАКО, то ментальная модель будет репрезентировать самолет, пролетающий над облаком. Предположим, однако, что при этом нами воспринимается облако без какого-либо летательного аппарата над ним. Подобное несовпадение восприятия и ментальной модели означает ошибочность симуляции и эквивалентно выражению «Неверно, что над облаком находится самолет». Следовательно, чтобы начать осуществлять отрицание перцептивных символов, нужно научиться моделировать ситуации, которые в определенном — а именно отрицаемом — отношении отличаются от воспринимаемой действительности. Формирующийся в процессе такой контрфактической активности «фрейм отрицания» может в дальнейшем использоваться, как и любой фрейм, продуктивным образом, то есть в комбинации с другими понятиями-фреймами, например для выражения содержания «Верно, что над облаком нет самолета» (см. 8.1.3).

Предпринятая Барсалу попытка обоснования сенсуалистской трактовки познавательных процессов (см. 1.1.2 и 1.2.1) представляет значительный интерес и не сводится, как считают некоторые критики, к «изобретению сломанного колеса». Он не только включил в свои соображения современные данные о нейрофизиологических механизмах восприятия, внимания и воображения, но и продемонстрировал возможность описания концептуальных структур как преимущественно невербальных репрезентаций. Вместе с тем, эта теория не дает ответа на ряд существенных вопросов. Один из них — вопрос о направленности внимания, играющей столь важную роль в селекции перцептивных символов. Откуда мы знаем, оставаясь в рамках системы перцептивных символов, на что обращать внимание? Конечно, существуют объективные признаки предметности, такие как трехмерная телесность (см. 3.3.3), но они слишком неспецифичны для формирования системы понятий. Точно так же проблематичными оказываются процессы эндогенной селекции и контроля, которые составляют основу симуляции сенсорных и сенсомоторных состояний.

Произвольность внимания зависит от мотивации, а также от использования речи (самоинструкции) для постановки или смены целей наших действий (см. 4.4.2). Барсалу признает, что словесное обозначение делает возможной произвольную активацию нейрофизиологических механизмов. Но с этим признанием мы возвращаемся на позиции 80 двойственной детерминации концептуальных структур — собственно

сенсомоторного опыта и системы культурно-исторических значений, фиксированных в языке. В самом деле, лишь часть наших знаний имеет эмпирических характер31. Например, как показывают результаты латентного семантического анализа, упоминавшегося нами в начале данной главы (см. 6.1.1), существенная концептуальная информация содержится уже в простых статистических данных о вероятностях определенных словосочетаний. В контексте реального социального взаимодействия происходит усиление и артикуляция процессов передачи опыта, в частности, за счет неоднократно упоминавшегося механизма совместного внимания (Tomasello, 1999b)32.

Еще одно замечание состоит в необходимости учета уровневой гетерогенности когнитивных процессов. Если восприятие, семантическая категоризация и память (включая репродуктивное представливание предметов) ориентированы на ситуацию, то для планирования действий, решения задач и творческого воображения скорее характерны отстройка от ситуации и работа с метальными моделями возможных (и, что существенно, невозможных — см. 8.3.2) ситуаций. Это различение позволяет говорить о двух уровнях высших символических координации — уровне концептуальных структур ? и уровне метакогнитивных координации F (см. 5.3.2 и 8.1.3). Метакогнитивные процессы опосредованы работой эволюционно новых, префронтальных областей коры. Но и концептуальная обработка в значительной степени вынесена за пределы модально-специфических областей мозга. Нейрофизиологические данные свидетельствуют о том, что обработка абстрактной семантической информации связана в основном с височными и (левыми) фронтальными долями. Выявление роли сенсомоторных координации только оттеняет значение механизмов межличностной кооперации и речевого общения, которые мы рассмотрим в следующей главе.

31 Так, уже морфология слова часто поддерживает семантическую категоризацию. Как отмечал Лурия, слово «чернильница» сразу позволяет сделать вывод, что речь идет об объекте искусственного происхождения — артефакте (суффикс «ниц»!), тогда как кор невая морфема наводит на мысль о черном цвете и чернилах. Подобная поддержка про цессов понимания особенно важна при категоризации менее известных объектов, таких как «фритюрница». Некоторые языки, например турецкий, имеют еще более развитую систему морфологических элементов, позволяющих передавать одним словом не только информацию о семантике понятия, но также и об отношении говорящего к передавае мой информации (Jackendoff, 2002).

32 Примером роли социальной поддержки в формировании концептуальных структур являются высокие учебные достижения группы слепоглухонемых студентов, обучавшихся в 1970-х годах на факультете психологии Московского государственного университета. Для ответов этих студентов на экзаменах был характерен фундаментальный философский анализ понятий при освещении практически любой, даже очень частной темы. Если ос новой абстрактных категорий, как считает Барсалу, служит сенсорный опыт, то этот фе номен был бы совершенно непонятен.

Январь 24, 2019 Психология труда, инженерная психология, эргономика
Еще по теме
2.2.3 Принципы символьного подхода
ОБЩАЯ ТЕОРИЯ СИСТЕМ
ТЕОРИЯ СИСТЕМ (SYSTEMS THEORY)
ТЕОРИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ
ТЕОРИЯ МЕНТАЛЬНОЙ ИЕРАРХИИ: СИСТЕМА ПРИНЦИПОВ АНАЛИЗА ЧЕЛОВЕЧЕСКОЙ ПСИХИКИ
ПЕРЦЕПТИВНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ И ПЕРЦЕПТИВНЫЕ КАТЕГОРИИ
ТЕОРИЯ КОНФЛИКТНЫХ СИТУАЦИЙ (ТЕОРИЯ ИГР).
ТРЕХКОМПОНЕНТНАЯ ТЕОРИЯ ЦВЕТОВОГО ЗРЕНИЯ (ТЕОРИЯ ЮНГА—ГЕЛЬМГОЛЬЦА)
ПЕРЦЕПТИВНЫЕ УМЕНИЯ
ПЕРЦЕПТИВНО-МОТОРНАЯ КООРДИНАЦИЯ
ФЕНОМЕНЫ ПЕРЦЕПТИВНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ.
Добавить комментарий