В предыдущей главе мы видели механизмы, которые мы используем при принятии решений, что-то тесно связанное с тем, как мы подходим к проблеме. В когнитивной психологии проблема — это ситуация, в которой нет немедленного и стандартизированного способа достижения цели, факт, который еще больше осложняется тревогой, которую она вызывает, и эмоциональными аспектами нашего бессознательного.
структура проблемы
Столкнувшись с проблемой, наш разум инициирует процесс идентификации, представляет ее, часто в образе, а затем ищет линию действий, которая делает возможным ее решение (я визуализирую проблему и вижу, как ее решить).
Этот способ действовать рационально и имеет логический смысл для всех, мы увидим, что он не всегда тот, которому следует человек, иногда ищущий «короткие пути», эвристики, менее надежные, но с меньшими затратами энергии и ресурсов.
Структура проблемы может состоять из трех частей:
- Объективное или целевое состояние.
- Исходное или начальное состояние.
- Операции, которые можно применить для ее разрешения.
Пример задачи, следующей этой классической структуре, можно найти в Ханойская башня, где есть объективное состояние разрешения проблемы, стартовая ситуация и ряд операций для перехода от начального состояния к конечному состоянию.
типы проблем
Задачи, в которых ясны исходное состояние и конечные цели, называютсяхорошо определенные проблемы», Ханойская башня или шахматы являются примерами этого типа. Когда это не так, они называютсяплохо определенные проблемы” и в этих случаях важно найти ограничения, ограничения решения или доступные нам средства.
Некоторые плохо сформулированные проблемы характеризуются спонтанным разрешением, мы находим решение как «свет, который их раскрывает», мы ясно его видим. Это явление известно как «озарение», что также связано со зрительной системой. Мы можем только визуально представить, что имеет смысл, что возможно, ментальные представления, связанные с информацией, которую мы храним в долговременной памяти.
Стратегии решения проблем
Хотя существуют различия в стратегиях, используемых для решения проблем, есть ряд общих для всех шагов. На следующей блок-схеме показаны основные шаги.
Мы должны сначала сформировать представление о проблеме, а затем спланировать решение и проверить его. Если предложенное решение не работает, вы должны снова представить проблему с другой точки зрения и искать решение, которое решает ее. Если решение успешное, оно выполняется и проблема закрывается.
Если решение не найдено, возникает вопрос, сколько раз мы должны переосмысливать проблему, искать новые представления и новые решения. Четкого ответа нет, но большинство исследователей согласны с тем, что нужно изменить стратегию разрешения, используя один из способов, которые мы представляем ниже.
проблемное пространство
В настоящее время «теория проблемного пространства» используется как наиболее ценная стратегия решения проблем (Ньюэлл и Саймон, 1972). Это вопрос поиска на каждом этапе структуры проблемы того, что мы называем «проблемным пространством», которое это набор состояний или возможных альтернатив, с которыми сталкивается решатель проблемы. В научных исследованиях, где проблемы обычно сложны, работа выполняется одновременно в нескольких пространствах: пространство гипотез для формулирования теорий, экспериментальное пространство и пространство данных для интерпретации результатов.
алгоритмы
В большинстве случаев При столкновении с проблемой определенного типа ищется безопасный способ ее решения., мы пытаемся следовать ряду стандартных шагов, формуле, известной нам как алгоритм, который всегда рано или поздно приведет к правильному ответу. Правила извлечения квадратного корня являются примером алгоритма.
Алгоритмы очень эффективны, но они требуют много времени и много ресурсов, как в рабочей памяти, так и в долговременной памяти, по этой причине было замечено, что большинство людей не используют алгоритмы, а предпочитают более быстрые, но менее безопасные приближения, они являются эвристиками, которые мы могли бы рассматривать как «кратчайшие пути» для решения проблем, по этой причине эвристики обычно сосредотачиваются на решении проблемы, «движущейся» к цели или путем случайного поиска методом проб и ошибок.
эруистический
В стратегиях, основанных на эвристике, обычно используется то, что мы называем «анализом средств и результатов», в котором разделить задачу на части и попытаться решить каждую часть отдельно, понимая, что частичное решение более осуществимо, чем попытка решить проблему в целом.
При решении задач используйте рабочая память, факт, который подтверждается активацией дорсолатеральных префронтальных областей, а также клиническим опытом пациентов с поражениями в этой области, неспособными разрешить такие ситуации, как Ханойская башня.
Одна часть информации, которая интересовала исследователей, заключалась в том, были ли различия в структурировании и решении проблем при сравнении испытуемых-экспертов и испытуемых-новичков. Основное отличие заключалось в упорядочении знаний, более поверхностном у начинающих и более глубоком и с более абстрактными структурами у экспертов (Chi, 1981). Еще одним интересным отличием было направление поиска проблемного пространства. Эксперты склонны искать вперед, от начального состояния к объективному состоянию разрешения, например, опытный врач идет от симптомов к диагнозу, в то время как новички ищут назад, сначала ставят диагноз, а затем переходят к симптомам, которые его подтверждают.
аналоговое рассуждение
Это одна из наиболее часто используемых стратегий для решения проблем. Мы не начинаем с нуля, как в предыдущем случае, речь идет об обдумывании проблемы с аналогичными характеристиками, которая уже была решена ранее, и решение используется или адаптируется к текущей проблеме. Классическим примером рассуждений по аналогии является использование Солнечной системы для объяснения структуры атома или случай разработки антивируса, который мы используем в компьютерах, где используется опыт с противовирусными вакцинами у животных и у людей.
Аналогическое рассуждение позволяет идентифицировать и передавать структурную информацию из известной системы, биологических вирусов, хранящихся в долговременной памяти, в новую систему, компьютерные вирусы, размещенные в рабочей памяти, где информация обрабатывается, выдвигаются гипотезы и оценивается, является ли аналогия пригодится в решении проблемы. В этом типе рассуждений снова используются мысленные представления наглядного типа, что важно при работе с этими моделями в учебных задачах, как у детей, так и у взрослых, например для преодоления фобии или у спортсменов, которые должны исправить те или иные ошибки в движениях. .
Аналогические теории рассуждений
Две теории были предложены для объяснения рассуждений по аналогии:
- Теория картирования структуры, TCE (Falkenhainer 1989).
- Теория обучения и дедукция со схемами и аналогиями, ADEA (Hummel 1997).
Теория отображения структуры
Модель TCE состоит из двух этапов: на первом этапе в долговременной памяти осуществляется поиск возможных источников, обладающих поверхностными характеристиками, фигурирующими в объективе, а на втором этапе проводится оценка того, насколько хорошо совпадает восстановился на первом этапе и гол.
Теория обучения и дедукция со схемами и аналогиями
Модель ADEA использует другой механизм вычислений, напоминающий нейронные сети. Цель представлена в терминах активации исходных функций: компьютерный вирус активирует, например, функции неисправности, вредоносности и репликации. Именно эта одновременная активация ряда сходных функций в долговременной памяти приводит к извлечению из аналогичного источника, такого как вирус гриппа.
Ограничения рассуждений по аналогии
Один из вопросов, который еще предстояло решить, заключался в том, может ли рассуждение по аналогии быть просто продуктом внимания и рабочей памяти или чем-то еще.
С помощью нейровизуализации было показано, что в задачах, где нагрузка на рабочую память увеличивалась, теменная кора и дорсолатеральная префронтальная кора активировались, как и ожидалось, но ситуация менялась, когда возрастала структурная сложность при неизменной нагрузке на рабочую память. , в этом случае активировалась исключительно левая передняя префронтальная кора.
Из этих данных следует, что рассуждение по аналогии представляет собой когнитивную способность, которая задействует активность нервной ткани в большей степени, чем внимание и рабочую память, так что, по сути, это нечто большее.
индуктивное мышление
Мы можем определить это как мыслительный процесс, который использует наши знания о конкретных известных обстоятельствах, чтобы сделать вывод о неизвестных обстоятельствах.
Основная особенность этого типа рассуждений состоит в том, что нельзя знать все случаи, существующие таким образом, мы добавляем новые знания, которые хотя и возможны, но могут быть неверными. Индуктивное рассуждение может быть общим или частным.
Глобальное или общее индуктивное рассуждение
Глобальная или общая индукция пытается обобщить известные обстоятельства на все возможные обстоятельства. Бернер в 1956 году был одним из тех, кто больше всего изучал общую индукцию, сильно беспокоясь о том, как мы вводим гипотезы в задачу. Гипотеза — это идея или предположение, которое мы можем проверить или проверить, собрав доказательства, подтверждающие или опровергающие его. То, что кажется простым и очевидным, не всегда так.
Такие вопросы, как, например, как субъект, выведший правило по общей индукции, может узнать, неверно ли это правило?
Классическим примером является предложенный Питером Уотсоном: столкнувшись с триадой чисел: 2, 4, 6, большинство опрошенных указывают, как правило, что связывает эти три числа, что это четные числа с приращением в две единицы и , когда им говорят, что это неправильно, они продолжают искать новые правила, такие как любое число с увеличением на две единицы и приводят в качестве примеров 1-3-5 и, учитывая новый отказ от успеха, они будут приходить к правилам со все меньшим и меньшим смыслом, они все дальше и дальше уходят от правильного ответа, самого простого и логичного, в данном случае «числа возрастающей величины».
В этом примере общей индукции, триады, мы видим, что общая индукция должна производиться из набора частных случаев, но субъекты обычно попадают в то, что мы называем «ошибка смещения подтверждения», что придает вес предыдущей информации, которая у нас есть, ранее существовавшим убеждениям. Они находят кажущееся правильным решение и не подтверждают, есть ли другие лучшие решения, а когда им говорят, что оно неверно, становится гораздо труднее найти ошибку в правиле, обнаружить, что предложенное ими правило был неверным.
Конкретные индуктивные рассуждения
Удельная индукция Мы можем представить это тем фактом, что, если предположить, что член категории обладает определенной характеристикой, каждый другой член этой категории также должен иметь ее. Это триampОчевидно, что задействованный признак может быть не общим для всех членов категории. Хотя это верно, специфическая индукция позволяет нам делать полезные выводы о новом или неизвестном члене этой категории.
Индуктивное рассуждение позволяет нам обновлять наши знания, нет необходимости искать каждый случай, если эта конкретная характеристика верна для всех членов категории. В той мере, в какой мы относим объект к определенной категории, мы приписываем ему характеристики этой категории.
Нейрофизиологические основы индуктивных рассуждений
При поиске нейронной сети, которая могла бы объяснить индуктивное мышление, выяснилось, что ключевую роль играют лобные доли. При поражении левой дорсолатеральной префронтальной коры пациенты не могли заказать карточки или другие предметы, даже если правило, которому нужно следовать, было очень простым, как в Висконсин тест (Мончи, 2001).
При нейровизуализационных исследованиях было замечено, что наряду с активацией лобных областей также происходит активация левого полушария, особенно медиальной височной и парагиппокампальной областей, что указывает на участие долговременной памяти в этом типе рассуждений. Индукция требует, чтобы соответствующая информация активно извлекалась из долговременной памяти и чтобы информация сохранялась в рабочей памяти. Эти процессы требуют ресурсов, опосредованных лобными и височными долями.
Индукция и обучение
Важным вопросом был опыт, тот факт, что лежащий в основе познавательный процесс может меняться с опытом. Нейровизуализационные исследования показывают, что, когда испытуемого просят выполнить задание на классификацию объектов, в основном стимулируются лобная и теменная области правого полушария, но по мере развития процесса обучения активность начинает регистрироваться в правом полушарии. полушария, особенно в левой теменной доле и левой дорсолатеральной префронтальной коре. Это говорит о том, что на первом этапе задачи классификации они в основном выполняются путем обработки визуальных моделей стимула, а по мере обучения начинает формулироваться абстрактное правило, улучшающее процесс классификации, обучение ускоряется.
Fungelsang и Dunbar (2005) исследовали с помощью фМРТ механизмы, с помощью которых мы объединяем данные при проверке определенных гипотез. Они обнаружили, что когда испытуемые изучали данные, представляющие интерес для правдоподобной гипотезы, преимущественно активировались области хвостатого ядра и парагиппокампальной извилины. Напротив, когда испытуемые изучали данные, относящиеся к неправдоподобной гипотезе, выборочно активировались области передней поясной коры, прекунезов и левой префронтальной коры.
В случае правдоподобных гипотез активированными нейронными областями являются те, которые участвуют в обучении. долгосрочная память и процесс интеграции информации. С помощью этих данных мы можем сделать вывод, что процесс обучения интеграции новой информации улучшается, если он соответствует правдоподобной гипотезе. Точно так же передняя поясная кора, активируемая в случаях неправдоподобных гипотез, в значительной степени участвует в обнаружении ошибок и конфликтных ситуаций.
Эти авторы предполагают, что во время индуктивных рассуждений человеческий мозг задействует области, связанные с обучением, когда он оценивает данные, которые согласуются с ранее существовавшими гипотезами, в то время как он задействует другие области, когда дело доходит до обнаружения ошибок, когда он оценивает данные, которые не согласуются с ранее существовавшими гипотезами. гипотезы. Это различие важно при предложении, например, учебных планов в детстве.
Дедуктивное мышление
В этом типе рассуждений мы идем сверху вниз, мы начинаем с некоторых предпосылок, которые считаем истинными, и поэтому вывод не может быть ложным (в отличие от индуктивного рассуждения). Этот тип рассуждения наиболее точно представляет рациональное мышление. Умственный процесс тесно связан с силлогизмами, аргументом, состоящим из двух утверждений и вывода. Вывод может быть как истинным, так и ложным, но если он следует законам дедуктивной логики, он всегда будет верным.
силлогизмы
Силлогизмы могут быть категоричными и условными.
Категориальные имеют вид:
- Предпосылка 1: Все А есть Б.
- Предпосылка 2: C — это A
- Вывод: C есть B
Отношения между терминами категорического силлогизма можно описать четырьмя типами утверждений:
- Универсальное утверждение: все А есть Б
- Универсальное отрицание: нет А есть Б
- Частное утверждение: Некоторые A есть B
- Частное отрицание: некоторые A не B
В примере с покупкой автомобиля мы могли бы написать силлогизм следующим образом:
- Предпосылка 1: Все крыльца надежны
- Посылка 2: Boxster — это Porsche
- Вывод: Boxster надежен.
условные силлогизмы
В случае условных силлогизмов они повторяют ситуацию: наступление одного события может быть обусловлено наступлением другого. Как и в категорическом, условный силлогизм состоит из двух посылок и заключения.
Первая посылка всегда относится к типу «если P, то Q», где P — предшествующее условие, а Q — последующее условие.
Вторая посылка может иметь одну из четырех форм: предшествующее утверждение: P истинно, предшествующее отрицание: P неверно, последующее утверждение: Q истинно и последующее отрицание: Q неверно.
В этом случае пример покупки автомобиля будет:
- Предпосылка 1: Если это автомобиль Porsche, то он надежен.
- Посылка 2: Boxster — это Porsche
- Вывод: Boxster надежен.
В P1 «Крыльцо» является антецедентом, а «надежно» — консеквентом. В P2 в примере антецедент утверждает, следовательно, вывод «надежен», следует логически.
Ошибки в дедуктивных рассуждениях
Хотя дедуктивные рассуждения очень надежны, мы можем ошибаться, как правило, из-за того, что неправильно их формулируем, но это трудно увидеть именно потому, что мы думаем, что это наиболее правдивый тип рассуждений. Ошибки в основном бывают двух типов: ошибки формы (ошибки структурной формы или формата отношения между посылкой и заключением) и ошибки содержания (когда содержание силлогизма оказывается слишком влиятельным).
ошибки формы
В ошибках формы очень частым типом ошибки является то, что мы называем "влияние окружающей среды», в котором вывод считается верным, если он содержит тот же квантор (некоторые, все или нет), что фигурирует в посылках. Эта ситуация приводит к общему настроению или «атмосфере», отсюда и ее название, которое приводит нас к ошибочному выводу.
Перед заключением «все А есть С» обязательно следуют следующие посылки: «все А есть В» и «все В есть С». Если мы заменим квантор «все» на «никто», мы получим: «нет А есть В», нет В есть С и вывод: нет А есть С. Эта другая форма кажется столь же верной, как и первая, но мы увидит, что это не так.
Если мы возьмем реальные примеры, то силлогизм с «нет» будет таким:
- Предпосылка 1: Ни один человек не является автомобилем
- Предпосылка 2: Ни одна машина не врач
- Вывод: ни один человек не врач
Очевидно, что вывод верен, но в реальном мире он неверен.
совпадающая погрешность
В ошибках формы у нас также есть то, что известно как «совпадающая погрешность», очень распространенный в условных рассуждениях и в котором вывод принимается как действительный, если он содержит синтаксическую структуру посылок или любого из их терминов.
И эффект окружения, и предвзятость соответствия указывают на сильное влияние синтаксической структуры. В обоих случаях на нас большое влияние оказывают квантификаторы, используемые в посылках. Кажется, это связано с тем, что определенные объекты в категориальных и условных утверждениях, такие как формальные кванторы, сильно привлекают наше внимание. Мы всегда ожидаем, что информация, которую мы получаем, является адекватной, и поэтому мы ожидаем, что квантор будет критическим, поэтому, учитывая предпочтение, обращать внимание на слова квантора в посылках и считать их действительными, поскольку тот же самый квантор появляется в посылках выводов, они также принимаются как действительные.
ошибки содержания
Наряду с ошибками формы есть ошибки содержания, которые мы часто совершаем, когда ориентируемся на истинность или ложность отдельных утверждений силлогизма, игнорируя логическую связь между утверждениями. Мы видим это в исследованиях, которые представляют ложные силлогизмы, выводы которых иногда содержат истинные утверждения. (Марковиц, 1989). Мы, вероятно, примем заключение как логически обоснованное, если и посылки, и заключение являются истинными утверждениями.
Наряду с этими ошибками мы также находим те, которые совершаются, когда мы доверяем своим убеждениям. Тенденция с большей вероятностью принять «правдоподобное» заключение, чем «невероятное», является очень распространенным явлением в повседневной жизни и прочно укоренилась в наших культурных убеждениях.
Наконец, все чаще признается, что многие ошибки, совершаемые в дедуктивных рассуждениях, связаны с ограничениями рабочей памяти.
Исследования теорий дедуктивного рассуждения приводят к признанию того, что естественно существует процесс ментального анализа, который оценивает обоснованность посылок и выводов, что мы рождаемся с этим субстратом, с этой способностью, однако с тем ограничением, которое отмечает емкость рабочей памяти означает, что мы не всегда используем правила логики и обращаемся к эвристикам, ярлыкам, которые экономят энергию и ресурсы, но которые легко приводят нас к ошибкам, таким как те, которые мы видели при описании ошибок среды, предвзятости сопоставления. и на основе убеждений. В итоге мы выбираем то, что кажется нам наиболее достоверным.
Нейрофизиологические аспекты дедуктивного мышления
Исследования нейровизуализации в процессе дедуктивного рассуждения изначально показали противоречивые результаты. Считалось, что активируются области, более связанные с лингвистической основой, но было замечено, что также активируются области, связанные с пространственными моделями. Сделан вывод о том, что при дедуктивных рассуждениях на знакомом материале используются нейронные ресурсы левого полушария, связанные с лингвистическими моделями, а на более сложном материале требуются модели зрительно-пространственного построения и области правого полушария. активируются.
Значение лингвистических основ в дедуктивных рассуждениях, в порождении ошибок, хорошо известно и подчеркивается различными авторами, особенно Хомским в его трансформационной грамматике, когда он имеет дело с двусмысленными предложениями и их способностью порождать ошибки интерпретации. Я считаю, что тема настолько важна, чтобы сделать монографическую статью. Я надеюсь сдержать это обещание позже.
Принятие решений и зрительная система
Мы уже видели, как модели видения сверху вниз, подобные предложенным гештальт-исследователями, имели бы определенное сходство с дедуктивными моделями.
Информация, которую мы храним в долговременной памяти, конструкт, который вырабатывается в результате опыта, мысленное представление объектов, которые мы храним, выступает в роли «проводника» по поступающей в каждый момент новой информации.
Внутренняя репрезентативная модель помогает идентифицировать объекты, которые нам представляют. Фильтрация данных, края, Colores и формы, предполагает большой объем информации, которая должна быть интегрирована для идентификации объектов, и в этом процессе конституирования, категоризации внутренние представления отмечают правила группировки, чтобы «вывести», что это за объекты.
Этот механизм видения сверху вниз важен, потому что он требует гораздо меньше энергии и позволяет идентифицировать объекты намного быстрее, почти автоматически. Мы видим важность в примерах из повседневной жизни, таких как предложение об обгоне на автомобиле, мы определяем транспортные средства, которые движутся в обоих направлениях, мы рассчитываем траектории, расстояния и время, которое нам нужно для обгона, почти немедленно, что означает выигрыш в эффективности и безопасности.
Как только мы увидели ментальные механизмы, которые мы используем при принятии решений и решении проблем, мы готовы обратиться к проблеме. психические процессы, приводящие к действию, особенно с помощью зрительной системы, которую мы разработаем в следующей главе.
