?

Log in

No account? Create an account
entries friends calendar profile Чулан и склад Вольфа Кицеса Previous Previous Next Next
Обыденное мышление: грубое объяснение сложной реальности - Вольф Кицес — LiveJournal
wolf_kitses
wolf_kitses
Обыденное мышление: грубое объяснение сложной реальности

Фрэнк С. Кейл, Йельский университет, Нью-Хэвн, США, перевод А.А.Котова

Оригинал.

В настоящее время во многих областях когнитивной науки возрос интерес к обыденным представлениям человека. Однако, при этом необходимо принимать во внимание следующий немаловажный факт. Люди понимают устройство окружающего их мира в гораздо меньшей степени, чем им это кажется. Эта иллюзия глубины нашего знания была открыта в недавно проведенной серии исследований. В этих исследованиях также было обнаружено, что данная иллюзия обусловлена некоторыми свойствами понимания, связанного с объяснением (explanatory understanding), которые невозможно обнаружить в других формах знания. Другие эксперименты показали, что у людей есть некоторое схематичное, рамочное представление, которое на лету создает более содержательную ситуативную теорию (ad hoc theory).

Такое рамочное представление дополняется способностью оценивать свое окружение и использовать своеобразное «разделение труда» в когнитивной сфере. Эта способность присутствует даже у маленьких детей.

Любые научные достижения дают нам сложное причинно-следственное описание устройства природных и социальных явлений. Даже такой, простой на первый взгляд, физиологический процесс, как биение сердца, предполагает наличие сложной системы каузальных взаимодействий для осуществления четкого и эффективного функционирования. Способы же, которыми ДНК кодирует морфологические структуры организма в процессе его развития, до сих пор неизвестны, несмотря на тысячи статей, описывающих необходимые каузальные процессы, как составляющие части общего процесса развития [1]. Похожие примеры можно найти и в физике, и в химии, и в когнитивной науке.

Что же касается изучения искусственных систем, то их сложность возрастает с каждым днем. Программное обеспечение, которое выполняет самые обычные операции в большинстве персональных компьютеров, содержит в себе более чем 50 млн. строчек кода, организованных в сложную систему. И даже большинство опытных автомехаников должны теперь для обнаружения неполадок в машинах, в которых они не так давно разбирались сами, полагаться на компьютерные средства диагностики.

Такая необычайная сложность систем ставит серьезный вопрос перед когнитивной наукой, изучающей научное познание и перед интуитивным пониманием, называемым обыденным мышлением, которым мы пользуемся каждый день в нашей жизни. Если мы не можем выявить все детали каузальной структуры окружающего нас мира, то на каком уровне подробности мы можем их детализировать, и насколько эффективно мы используем этот уровень? Хотя такой же вопрос существует и в формальной науке, которая как-то движется по пути прогресса, а ряд ключевых проблем остаются для нее не решенными, все же для обыденного познания, которое мы используем каждый день, этот вопрос стоит особенно остро.

Недавние исследования этой проблемы проливают некоторый свет на неотшлифованность понимания человека, как в формальной науке, так и на уровне его интуитивного познания и результаты этих исследований зачастую довольно неожиданны.

Наше понимание того, как работает окружающий мир, оказывается по своему содержанию часто более поверхностным, чем нам кажется. То, как мы объясняем суть чего-либо, очень отличается от того, что первоначально предполагает наше самонаблюдение. Более внимательный взгляд на формальные науки также показывает, что реальность очень далека от тех популярных идей, которые есть у каждого отдельного ученого и которые он создает.

Несоответствие между тем, что, мы думаем, что мы знаем и тем, что мы знаем на самом деле, ставит серьезную проблему для когнитивной науки в последние два десятилетия. В некоторых областях исследования высших познавательных процессов можно доказать факт влияния на них интуитивных теорий человека [3,4]. Апелляция к интуитивным теориям вообще стала широко использоваться в когнитивной науке при построении аргументации.

Но, если посмотреть поближе на эти интуитивные теории, то достаточно ли они детализированы, чтобы достичь всех тех целей, для достижения которых они были созданы?

Из глубин нашего понимания

В философии науки давно стало очевидным мнение, что научные объяснения часто более поверхностны и менее сложны, чем могло бы показаться неспециалисту в этой области [5]. И еще одна удивительная вещь: оказывается, что ученые при проведении исследований часто опираются на интуицию. В одном исследовании каждый день велось наблюдение за содержанием мыслительных процессов всех сотрудников-исследователей одной из ведущих лабораторий молекулярной биологии накануне и вплоть до совершения ими настоящего научного открытия [6]. Оказалось, что эти исследователи в своей работе никогда не придерживались строго выработанного плана, проходя через систему предположений и открытий. Наоборот, они выглядели совершенно иррациональными существами, целиком полагаясь на интуицию всегда, когда подходили к открытию чего-то действительно нового.

Представление о познании, как чисто аналитическом процессе прохождения древа решений и элиминации логических альтернатив оказалось всего лишь мифом!

Как непрофессионалы мы часто удивляемся тому, как все-таки зависят ученые от знаний и опыта, которые были получены и проверены кем-то до них [7]. Но даже с такой зависимостью большинство ученых действительно глубоко знают природу вещей в какой-либо отдельной области. А вот насколько же мало знают непрофессионалы и насколько хорошо они знают пределы своих собственных знаний? На самом деле, обычные люди обладают намного меньшим пониманием, которое скрыто от них иллюзией глубокого понимания сути чего-либо (‘illusion of explanatory depth’). И эта иллюзия заставляет их думать, что они понимают намного больше деталей в окружающем мире, чем они понимают на самом деле. В серии исследований мы обнаружили, что испытуемые вначале дают довольно высокие оценки тому насколько они понимают, как работают различные технические устройства или природные явления, однако впоследствии они сильно удивляются величине своего неведения (см. рис.1, сноска.1).

Почему объяснение вводит нас в заблуждение

Иллюзия обладания детализированным и согласованным знанием имеет место преимущественно в области мышления, направленного на построение объяснения [такие иллюзии в отношении знания техники у нынешних городских жителей вполне гомологичны мифам, дающим иллюзия знания предков, происхождения земли и т.п. явлений – В.К.]. Для сравнения, оценка людьми того, как хорошо они знают факты, насколько способны осуществить какие-либо навыки или сделать пересказы, гораздо лучше откалибрована, и они не удивляются, узнавая, что они знают на самом деле [8]. Существуют определенные структурные свойства обыденных представлений, которые особенно усиливают ощущение полноты и совершенства знаний человека. Среди таких свойств можно выделить неразличение идей о связях между функциональными единицами высокого уровня и идей о связях между подсистемами более низкого уровня. [9,10]. Так, понимание, как связаны между собой вращение жесткого диска компьютера и сохранение информации, может быть спутано с пониманием того, как диск вращается, а память накапливает информацию.

Сноска 1. Иллюзия глубины объяснения

Участников эксперимента вначале обучали использовать семибалльную шкалу оценки их собственных знаний в диапазоне от (7) – полное понимание того, что изображено на диаграмме до (1) – весьма поверхностное представление о некоторых свойствах системы [8]. Затем участники оценивали таким же способом свои знания об устройстве разных систем, таких как работе вертолета, цилиндрического замка и застежки – молнии. После этого их попросили объяснить как можно подробнее принципы работы вышеназванных устройств.

Затем участники исследования снова оценивали свои знания этих устройств. Потом им предложили ответить на ключевой вопрос, ответ на который, по мнению экспертов, предполагает глубокие знания о работе устройств (например, как можно взломать замок). После этого участники снова оценили свои знания.

Потом им дали краткое научное объяснение принципов работы устройств и попросили снова оценить уровень своих знаний. Результаты этого эксперимента показали существенное снижение балла после каждой оценки знаний на каждой стадии опыта, что часто сопровождалось шоком и удивлением участников по поводу собственной невежественности [8], см. также рис.1.

Во-вторых, часто возникает путаница между (1) способностью расшифровать информацию из окружающей среды в реальном времени, когда устройство или какое-либо явление доступно для исследования, и (2) мысленным представлением всех возможных каузальных связей. Эта путаница аналогична недавно выявленному феномену «слепоты к слепоте к изменению» («change-blindness-blindness») в визуальном восприятии, когда человек думает, что он запомнил намного больше информации из увиденной им сцены, чем он реально запомнил [11]. При этом феномене человек, возможно, путает способность перепроверить образ со способностью сохранить информацию о нем в памяти [12].

Иллюзия понимания была наиболее подробно задокументирована в случаях знания механических устройств и знания строения биологических органов и принципов работы некоторых природных явлений, таких как, например, приливы. Так же дело обстоит и с другими сложными каузальными системами, управляющими человеческим поведением.

Иллюзия понимания отличается от эффекта «самонадеянности», когда люди переоценивают свои умственные способности или возможности решить какую-либо задачу [13]. Если наша интуитивная теория - только эскиз структуры явления в какой-либо сфере, может ли эта теория адекватно объяснить все эффекты в литературе, имеющей отношение к интуитивным теориям? Ошибки в диагностике психических заболеваний [14], восприятие иллюзорных корреляций [15] и ошибки научных представлений - все это должно быть связано с закономерностями в работе интуитивных теорий. Более того, что касается самих понятий, фундаментальных единиц нашего мышления, то их использование и формирование, безусловно, подвержено влиянию интуитивных теорий. Сюда можно включить такие явления, как паттерны категоризации, индукция новых свойств в зависимости от знания предыдущих и закономерности понятийных сдвигов в ходе онтогенеза мышления [4, 16].

Нечеткие рамки, установки и способы объяснения

Понятие «рамочной теории» [17] было введено для понимания всех эффектов связанных с влиянием интуитивных теорий [18,19]. Рамочные теории предназначены для обеспечения некоторого понятийного зонтика, который бы объединил и придал смысл для всем фактам в определенной области, без глубокого вникания в конкретные детали [20,21] [см. рамочные теории интеллекта и их влияние на учёбу студентовВ.К.].

Когда говорят, что у трехлетних детей есть представление о психике другого человека (theory of mind) то имеют в виду то, что она позволяет им предсказывать действия других людей – это пример «рамочной теории» [17, 22]. В большинстве случаев, в эти «рамки» входит немногим больше, чем одно или два связанных каузальных суждения, или всего-навсего несколько фрагментов знания о чем-либо [23]. Для «обыденной» психологии маленьких детей - это может быть просто идея, что убеждение (belief) вызывает желание, которое в свою очередь вызывает определенное действие. Для «обыденной» биологии маленьких детей (см. сноску 2) это может быть всего лишь мнение о существовании некоторой жизненной силы, заставляющей расти, нуждаться в пище и, в случае с животными, - двигаться. Описанные рамки настолько расплывчаты и нечетки, что кажутся явно недостаточными для объяснения того, как дети и взрослые придают смысл окружающему их миру. Называть такие знания обыденной наукой даже кажется неправильным употреблением термина.

Вне рамочных теорий, люди, однако, могут обнаруживать каузальные паттерны в широком наборе областей, например, в биологии или физике и при этом не связывать эти паттерны между собой, не образовывая целостную теорию с множеством законов. То есть они выбирают определенные «способы объяснения», с помощью которых явления в некоторой области соотносятся с определенным каузальным паттерном из той же области, даже если нет детализированных знаний о том, чем эти паттерны сами приводятся в действие [24]. Такие способы объяснения похожи на понятийные установки, такие как, например «интенциональные установки» - мысль о том, что мы имеем дело с мыслящим субъектом, «телеологические установки» - мысль о том, что мы имеем дело либо с живым существом либо с инструментами, «физические установки»- мысль о том, что имеем дело с объектами неживого мира [25, 26].

Взрослые люди и дети сходны между собой в чувствительности к каузальным паттернам, различным для разных областей знания, даже если эта чувствительность не переходит в дальнейшем в форму каких-либо внешне-формулируемых законов или глубокое знание природы вещей. Люди понимают, например, что естественные категории несут свою сущность на уровне микроструктурных свойств, а искусственные категории такой сущности не имеют [27, 29]. Такие ожидания могут происходить из областно-неспецифической стратегии, при которой первый элемент в локальной каузальной цепи рассматривается как наиболее важный для понимания всей области [30] (см. Рисунок 2).

Сноска 3. Нечеткие рамки в обыденных биологических представлениях

Примером того, как извлечение каузальных паттернов определяет построение теории, может быть обыденное знание людей в области биологии. Маленькие дети точно не знают механизма размножения, передачи болезней или роста [54, 55], но при этом они связывают определенные каузальные паттерны именно с областью биологических явлений. Живые существа рассматриваются ими как обладающие некоторой жизненной силой, которая позволяет им расти, поглощать пищу и размножаться и в случае живых существ двигаться (см. рис.1). Эта виталистическая каузальность отличается от механистической каузальности, присущей неживым объектам и от интенциональной каузальности в обыденной психологии [56]. Маленькие дети по-видимому верят в наличие сущностей, которые определяют природу живых существ, что не характерно для понимания искусственных предметов, и отличают сущности живых существ от сущности неживых предметов, например, золота [28]. И, наконец, есть данные, что дети думают что животных лучше описывать на уровне видов, и что все живые существа части единой таксономии, в то время как другие предметы – нет [57, 58].

У большинства взрослых часть их представлений о биологических явлениях тоже может быть достаточно грубой и рамочной. Эти представления включают понятия приспособления к экологической нише, симбиозе, более развитое понятие о существенных свойствах, довольно хорошо структурированное представление о таксономии живых существ, и более развитые формы витализма. Биологические представления взрослых могут включать довольно богатый набор фактов о некоторых отдельных видах животных и локальные каузальные паттерны о специфических биологических процессах, например о взаимовыгодных отношениях между растениями и животными. Существуют значительные вариации среди разных культур в детализированности таких знаний [59]. Так городской житель со средним уровнем биологических знаний, предпочитает категорию «птица» для наиболее удобной организации своих знаний о разных птицах, в то время как сельские жители Юкатана используют для тех же целей конкретный вид птиц [60]. Сам факт такой разницы, однако, не должен скрывать от нас того, что хотя большинство людей все-таки не обладают глубокими механистическими представлениями в области биологии, они все же придают значение разным каузальным паттернам, связанным с особенностями живых существ.

Множество фактов, которые мы знаем в области биологии, такие как свойства разных подсвойств живых систем и локальные каузальные отношения (например, что некоторые растения ядовиты для большинства животных, но для небольшого количества других животных они полезны), очень сильно отличается от детализированного понимания, связанного с объяснением (explanatory understanding) природы.

Так же как и в случае понимания работы механических устройств, большинство обывателей понимают биологические законы гораздо хуже, чем им это кажется. Одно дело знать набор локальных каузальных отношений, другое дело - связать их между собой в полноценную репрезентацию, объясняющую почему некоторые свойства существуют, как они действуют и за счет чего они связаны с другими свойствами.

Ключевой набор биологических каузальных отношений, понимаемых маленьким ребенком, можно представить в виде треугольника, в котором пища и вода совместно обеспечивают организм такой жизненной силой, которая позволяет животным быть активными и живыми, а избыток жизненной энергии стимулирует рост и развитие. Дети в раннем возрасте менее уверены в наличии связи между потреблением пищи и воды и ростом. Эта же модель может быть неправильно атрибутирована растениям, из-за непонимания процесса фотосинтеза [56].

Люди также отслеживают такие типы свойств объектов, которые наиболее важны для разных областей знания. Например, как взрослые, так и дети знают, что в определенной области (например, в искусственных системах) цвет не так важен, как форма.

Соответственно, конкретный цвет оценивается как нерелевантный для понимания совершенно нового инструмента, в то время как форма считается центральной для понимания, что это за инструмент. Напротив, цвет рассматривается как более главный в категоризации живых существ [34]. Так, обезьяны некоторых видов, обладающие одинаковой сенсорной чувствительностью, используют информацию о цвете, как более важную для восприятия новой пищи, чем для восприятия новых ручных инструментов [35].

Знание каузальной релевантности признака определяет выбор среди нескольких возможных объяснений и помогает построить более точное объяснение в случае, если явления или устройства доступны для изучения. В то же время, одного этого знания может быть недостаточно для понимания механизма (например, почему именно этот цвет важен для определенного вида цветов) и также оно может быть не связано в некоторую теоретическую рамку с другими каузальными паттернами. Более того, знание каузальных паттернов чаще всего является имплицитным, протекающим без участия сознания. В настоящее время мы можем вычислить, какие признаки в каких областях являются наиболее каузально-релевантными для понимания явлений в этих областях [36] и показать, что такая абстрактная имплицитная информация лежит в основе множества эффектов обыденного знания [14].

Читать дальше

Tags: , , , , ,

7 comments or Leave a comment
Comments
antheus1 From: antheus1 Date: December 2nd, 2009 06:07 pm (UTC) (Link)
Ценная статья. Спасибо! :-)
animal_tristia From: animal_tristia Date: December 2nd, 2009 06:09 pm (UTC) (Link)
Спасибо!
fregimus From: fregimus Date: December 2nd, 2009 07:00 pm (UTC) (Link)
Отличная статья, спасибо. Я ее не видел.

Интересно, что об иллюзии знания писал Минский еще в 1980 (и раньше, кажется) — его трмин был immanence illusion. Здорово, что это подтвердилось экспериментально. «Рамочные» идеи его же, кстати.

Библиография там очень вкусная, кстати.
goranorth From: goranorth Date: December 2nd, 2009 09:37 pm (UTC) (Link)
спасибо.
taras_ From: taras_ Date: December 2nd, 2009 11:44 pm (UTC) (Link)
Эксперимент с оценкой людьми уровня своего понимания работы механических устройств не кажется убедительным. Оценивать понимание одним числом, очевидно, некорректно. Сравнивать ли количество известных деталей работы устройства с предполагаемым их количеством? А как быть с тем, что одни детали кажутся более важными, чем другие? Действия экспериментаторов повлияли на оценку людьми уровня своего понимания. Ну и что?

В свете трудности количественной оценки главная мысль статьи, что "люди переоценивают уровень своего понимания" кажется бессмысленной.
wolf_kitses From: wolf_kitses Date: December 3rd, 2009 05:14 am (UTC) (Link)
картинка с "упрощением вертолёта" вполне убедительна. и так не только про вертолёт
taras_ From: taras_ Date: December 3rd, 2009 07:18 pm (UTC) (Link)
Про вертолет можно поспорить. Передавать усилие на винт можно и не совсем так, как показано на подробном рисунке. А вот сам винт есть у всех вертолетов. Поэтому знание о винте можно посчитать важным и оценить высоко, а прочее счесть менее существенными деталями.

Вообще, после вопросов "на понимание" и сообщения множество деталей работы обсуждаемых устройств, испытуемые начинают сравнивать свои прошлые знания с новыми, и новая сниженная оценка отражает результат этого сравнения. А с чем сравнивал испытуемый свои знания до сообщения этой информации? Непонятно.

Тут аналогия может быть такая. На столе лежат два предмета. Испытуемого просят решить, далеко ли они лежат друг от друга и дать своему представлению о дальности оценку по семибальной шкале. Тот прищуривается и заявляет, что дальность тянет на пятерочку. Тут ему вручают рулетку и выясняется, что между предметами полтора метра. Полтора меньше пяти, значит доказано, что люди склоны переоценивать расстояние.
7 comments or Leave a comment