Читать книгу: «Четыре возраста человека. Системная психология», страница 4

1.6 Информационный подход в психологии

Вместе с социальными потрясениями и деградацией многих культурных ценностей ХХ век принес новую революцию в естествознании, приведшую в конечном итоге к смене парадигмы большинства наук, включая и психологию. Закономерным следствием чрезвычайного напряжения всех сил противоборствующих сторон в годы военных конфликтов стал необычайный технический прогресс, позволивший не только полностью изменить все традиционные способы ведения войны, но и в течение всего нескольких десятилетий преобразовавший повседневную жизнь человека в большей мере, чем это случилось за многие предшествующие столетия.

Технический прогресс оказался тесно связанным с развитием ряда новых дисциплин. В том числе это относилось к таким практически важным ответвлениям математики, как теория связи и теория информации и кибернетика. Результатом развития этих дисциплин стало бурное распространение информационных технологий, обусловивших, в свою очередь, появление нового системного направления в психологии.

Вторая мировая война вызвала к жизни особое направление экспериментально-психологических исследований, связанных с необходимостью учета предельных возможностей человека при работе с новыми сложными образцами военной техники. Особенно остро стоял вопрос с так называемыми операторскими профессиями. Проблема здесь заключалась в том, что при управлении новым скоростным самолетом или при наведении ракеты военный специалист вынужден был принимать ответственное решение, основываясь на показаниях различных приборов. При этом темп предъявления информации нередко значительно превышал средние возможности человека и, соответственно, возрастало число аварий.

Вскоре после окончания Второй мировой войны стремительно возрастает число психологов, занятых проблемами операторской деятельности. Возникает множество военно-прикладных отраслей психологии – авиационная психология, военная эргономика, а несколько позже – радиационная и космическая психология. В создаваемых для развития этих дисциплин новых научных центрах объединяются представители разных профессий – психологи, медики, физики, специалисты в области электронной техники. Необходимость работать вместе приводит к существенной реконструкции самого языка психологических исследований. Он стремится очиститься от прежней перегруженности философской терминологией, насыщаясь взамен этого техническими символами и понятиями. В скором времени экспериментальная психология во многом перенимает естественнонаучный стиль мышления, усваивая взгляд на психические процессы как процессы переработки информации.

Сегодня, в связи с развитием компьютерных технологий, понятие информации и различные информационные термины вошли во всеобщее употребление. Своему же появлению теория информации обязана деятельности крупных телекоммуникационных корпораций, заинтересованных в увеличении пропускной способности разрабатываемых ими устройств. Первая работа в этом направлении вышла еще в 1928 г. Она принадлежала американскому инженеру-связисту Хартли, предложившему оценивать степень неопределенности опыта a с k различными исходами H(a) как:

Н(a) = log₂ k

где H(a) – обозначение вероятностной энтропии (в отличие от S – обозначения термодинамической энтропии).

При организации сообщения, передаваемого с помощью телефона или телеграфа, следовало стремиться к тому, чтобы его энтропия оставалась минимальной. Но, поскольку формула Хартли не учитывала вероятностей различных исходов опыта, в 1948 г. другой американский инженер Клод Шеннон¹⁹ предложил ее усовершенствовать, приняв в качестве меры неопределенности опыта a – с возможными исходами A₁…A₂ величину:

где p(A_i) – вероятности отдельных исходов.

Использование величины H(a) в качестве меры неопределенности опыта a оказалось очень удобным как для математических, так и для многих практических целей. Хотя еще в начале 1950-х годов ряд исследователей указывал на то, что формула Шеннона не может претендовать на полный учет всех факторов, определяющих «неопределенность опыта» в любом смысле, какой может встретиться в жизни, т. к. зависит лишь от вероятностей p(A_i) различных исходов опыта и вовсе не зависит от того, каковы сами эти исходы.

Поэтому, например, формула Шеннона даст один и тот же результат для двух методов лечения больного, один из которых приводит к полному выздоровлению в 90 случаях из 100 и к заметному улучшению состояния больного в остальных случаях, а второй также вполне успешен в 90 случаях из 100, но зато в остальных 10 случаях завершается смертельным исходом. Существенное различие между двумя опытами в этих случаях должно оцениваться совсем другими характеристиками, отличными от энтропии Шеннона.

Отмеченная особенность энтропии H(α) объясняется тем, что первоначально она была предложена для решения вопросов теории передачи сообщений по линиям связи, т. е. в тех условиях, при которых конкретное содержание самого сообщения совершенно несущественно.

Наряду с понятием энтропии H(α), Шеннон вводит еще и разностную меру J(α) для зависимых опытов a и a₁, указывающую, насколько осуществление опыта a₁ уменьшает неопределенность опыта α:

J(α) = H(α) – H(α₁)

где H(α) – энтропия опыта a₁, позволяющая уменьшить неопределенность опыта a.

J(α) – информация об опыте a, содержащаяся в опыте a₁.

Шеннон вводит и единицу измерения информации, в качестве которой принимается информация, необходимая для принятия решения при выборе из двух одинаковых, равновероятных возможностей. Это количество информации получает название двоичной единицы или одного бита. Предложенное К. Шенноном понимание информации вскоре было с воодушевлением воспринято многими естественными и гуманитарными науками, включая психологию, для которой оно на протяжении многих лет стало одним из наиболее часто употребляемых понятий.

В конце сороковых – начале пятидесятых годов ХХ века получает развитие еще одна системная наука – кибернетика. Своим происхождением и популярностью в научных кругах она обязана энергичной деятельности Н. Винера²⁰. Практический интерес общества к разрабатываемым в ней положениям был связан с начавшейся в это время разработкой систем самонаведения для ракетной техники и созданием первых электронно-вычислительных машин.

Несомненной заслугой кибернетического направления было введение понятия «обратной связи» и создание математического аппарата для описания технических саморегулирующихся систем с контурами обратной связи. Однако Н. Винер не ограничил предмет созданного им научного направления лишь математическими концепциями и их техническими приложениями. Одной из главных задач кибернетики он видит установление аналогий между деятельностью человеческого мозга и работой вычислительной машины. Эти аналогии должны способствовать построению более совершенных машин, с одной стороны, и раскрытию механизмов работы мозга – с другой.

Первые психологические исследования, выполненные с использованием шенноновского метода оценки количества поступающей информации, носили прикладной характер и были направлены на определение пропускной способности человека в различных управляющих системах. Эти исследования, в частности, привели к существенной переработке используемой в то время системы визуализации данных в авиации, что позволило в течение быстрого времени значительно сократить аварийность при полетах на реактивных самолетах.

В то же время вскоре после окончания Второй мировой войны У. Гарнер установил, что человек может осуществлять выбор не более чем из девяти альтернатив. Если число альтернатив увеличивалось, испытуемый начинал ошибаться. Таким образом, максимальная пропускная способность человека составляла 3–3.2 бит/ сек.

В целом первое десятилетие складывающегося в психологии нового направления, получившего название «информационный подход», оказалось весьма обнадеживающим. В первой половине 1950-х гг. английские исследователи У. Хик и Р. Хаймен провели классические эксперименты, в которых, работая с простой стимульной средой, установили прямо пропорциональную зависимость между количеством информации, содержащейся в стимуле, и временем реакции на этот стимул – так называемый закон Хика. Хотя закон, как показали дальнейшие исследования, имел ограниченное применение, он все же стал отправной точкой для множества эргономических работ, позволивших коренным образом улучшить качество проектирования новой техники в авиации и других наукоемких областях промышленности.

В 1954 г. появляется работа английского психолога Д. Бродбента «Механическая модель внимания и непосредственной памяти человека», в которой на основе информационного подхода была предложена кибернетическая модель процессов восприятия. Бродбент²¹ рассматривал внимание как фильтр на входе в непосредственную память, работающий по принципу «все или ничего». Эта работа наряду с упомянутыми исследованиями уже в начале становления информационного подхода определила в его рамках две ведущие линии: изучение информационных структур в процессах восприятия и кибернетическое моделирование психических процессов.

В 1950-1960-е гг. кибернетические и системотехнические идеи активно проникают во многие биологические и гуманитарные дисциплины. Своеобразие ситуации для психологии в это время состоит в том, что, будучи одним из генераторов системных идей в начале века, к его середине она погружается в очередной теоретический кризис. В результате информационные методы нередко становятся достоянием ее прикладных отраслей без должного теоретического осмысления. И хотя обогащение новыми идеями в целом имело для психологии позитивный характер, давая импульс к выходу из теоретического тупика, сложившаяся ситуация таит в себе опасность нового кризиса в результате несоответствия заимствованных моделей психологической реальности.

Прежде всего это замечание относится к представлению об универсальности формальных процедур измерения энтропии сообщения в психологии и технике. Чрезмерным упрощением, конечно, был и весьма распространенный в это время в инженерной психологии взгляд на человека как звено в системе управления, которое может быть описано с помощью передаточной функции. (Много подобных примеров приведено в известной монографии Б. Ф. Ломова «Человек и техника».)

В последующие годы кибернетические модели получают распространение как в психологии, так и в смежных с ней дисциплинах, примером чему служит теория П. К. Анохина. Одновременно растет число прикладных работ в области инженерно-психологического проектирования сложных систем, благодаря чему появляется новое поколение техники, адаптированной к возможностям человека. С этого времени психолог становится заметной фигурой при конструировании новых человеко-машинных систем.

В период наибольших успехов информационного подхода возникло обнадеживающее представление, что экспериментальная психология нашла свой теоретический фундамент и быстро превращается в точную науку. Однако эти надежды оказались очень кратковременны.

Еще в 1960 г. Н. Миллер опубликовал получившую большой резонанс статью «Магическое число семь плюс-минус два», где не только экспериментально продемонстрировал ограниченность кратковременной памяти (сам по себе факт невозможности идентификации более семи-девяти различных объектов при их кратковременном предъявлении был уже давно описан различными авторами), но и указал на субъективный характер информационного содержания стимула. В тех случаях, когда информационная среда отличалась от набора не связанных между собой простых стимулов, использование заимствованной из теории связи меры информации требовало введения дополнительных переменных, отражавших субъективную значимость каждого стимула.

Энтузиазм начального этапа информационного подхода в психологии и его первые успехи отодвинули это обстоятельство на второй план. Да и сами исследования этого периода, воспроизводя экспериментальные традиции Эббингауза, ставили человека в искусственную ситуацию, при которой его деятельность уподоблена работе канала приема и переработки простейших бинарных сигналов. Это же относится и к прикладным инженерно-психологическим работам того периода, в основном сосредоточенным на оценке скорости считывания показателей приборов и определения надежности восприятия нескольких шкал одновременно.

Именно в таких искусственных условиях и разрабатывалась позитивная часть информационных исследований от Хика до Миллера. Переход к анализу реальной психологической среды показал ограниченность возможностей «классического» (т. е. основанного на использовании шенноновской энтропии) информационного подхода в психологии и вызвал отказ от него части прежних сторонников.

Дальнейшая эволюция психологических взглядов вела к отказу от попыток прямого количественного измерения информационного содержания психических процессов. Несмотря на это, попытки количественно оценить «информационную составляющую» сложных психологических явлений продолжалось достаточно долго. В некоторых случаях, когда, например, речь шла об «информационной ценности» произведений искусства, результатом была дискредитация самой информационной идеи. До конца 1970-х годов продолжались попытки вычислить передаточную функцию оператора, благодаря чему открывалась бы возможность моделировать его поведение в сложных человеко-машинных устройствах.

Однако наибольшее внимание на рубеже 1960-1970-х годов привлекли не многочисленные полуприкладные исследования, характеризовавшиеся все более громоздким математическим аппаратом и все меньшей практической эффективностью, а ряд новых теоретических направлений, в которых информация, по-прежнему оставаясь ключевым понятием, приобретала более универсальный смысл, чем это позволяла сделать формула Шеннона.

В Америке и Европе таким направлением становится когнитивная психология, противостоящая как господствующему необихевиоризму, так и крайностям информационного подхода начального периода. В России (Советском Союзе) в это время также создается несколько информационно-кибернетических теорий, оказавших влияние на развитие психологии в последующие годы. К их числу прежде всего следует отнести теорию функциональных систем, выдвинутую известным физиологом П. К. Анохиным²², и информационную теорию эмоций, предложенную П. В. Симоновым²³.

Согласно взглядам П. К. Анохина, функциональная система – это комплекс физиологических и психологических процессов, имеющий общей целью достижение полезного для организма результата. При этом структура поведенческого акта состоит из нескольких последовательно сменяющих друг друга стадий: афферентного синтеза, принятия решения, акцептора результатов действия, формирования самого действия и оценки достигнутого результата.

Первым этапом поведенческого акта любой сложности является афферентный синтез, смысл которого состоит в том, чтобы путем обработки и сопоставления всей имеющейся информации подготовить условия, необходимые организму для адекватного приспособительного действия. Афферентный синтез, в свою очередь, включает несколько составляющих. В их числе: наличная доминирующая мотивация; обстановочная афферентация, т. е. совокупность всей внешней информации, которая позволяет выбрать действие, соответствующее актуальной в данный момент мотивации; пусковая афферентация, смысл которой состоит в том, чтобы выбрать нужный момент для запуска подготовленного с учетом доминирующей мотивации и обстановочной афферентации приспособительного действия и, наконец, память, содержащая следы прошлого опыта.

Завершение стадии афферентного синтеза означает переход к стадии принятия решения, которая реализуется благодаря очень важному этапу поведенческого акта – формированию акцептора результатов действия. Акцептор действия представляет, согласно П. К. Анохину, аппарат прогнозирования будущих событий в виде модели результатов действия.

Следующая стадия есть реализация принятого решения в действии и оценка получаемого результата. Благодаря аппарату акцептора действия, в котором программируются цель и способы поведения, организм имеет возможность сравнивать их с поступающей информацией о результатах совершаемого действия, т. е. с обратной афферентацией. Если это сравнение указывает на совпадение реальных результатов действия с их моделью в акцепторе действия, это означает достижение успеха и удовлетворение имевшейся потребности, что в свою очередь ведет к прекращению действия. Если же реальные результаты действия не совпадают с акцептором действия, весь цикл повторяется. Вновь начинается афферентный синтез, уже на новой основе, с учетом имевшейся неудачи. Принимается новое решение, формируется новый акцептор действия и т. д. Так будет происходить вплоть до того момента, когда результаты поведения не станут соответствовать акцептору действия.

П. К. Анохин указывает также на то, что сопоставление реальных результатов с акцептором действия сопровождается эмоциональными реакциями, которые наблюдаются и животных, и у человека. При этом несовпадение реальных результатов действия с их моделью приводит к появлению отрицательных эмоций – испуга, гнева и т. д., а, напротив, совпадение реального и прогнозируемого результатов ведет к появлению положительных эмоций.

Своеобразным развитием этой части теории П. К. Анохина стала информационная теория эмоций П. В. Симонова. Согласно Симонову, эмоция является отражением мозговыми структурами силы актуальной потребности и вероятности ее удовлетворения в данный момент. Обобщая результаты собственных экспериментальных исследований, выполненных, в основном, на лабораторных животных, и данные литературы, П. В. Симонов предложил в 1964 г. структурную формулу возникновения эмоций:

Э = П · (J_н – J_k)

где: Э – интенсивность эмоции, ее качество и знак;

J_н – информация, необходимая для удовлетворения потребности;

J_k – имеющаяся информация об удовлетворении потребности;

П – сила и качество актуальной потребности.

При этом разница (J_н – J_k) представляет собой оценку вероятности удовлетворения потребности на основе имеющегося опыта.

Симонов подчеркивал, что термин «информация» он использует, имея в виду ее прагматическое значение, как отражение всей совокупности средств достижения цели: знаний, которыми располагает субъект, его навыков, энергетических ресурсов организма.

Разумеется, при такой расширительной трактовке информации ее практическая оценка становится весьма затруднительной. Однако главное, на что указывает формула П. В. Симонова, это зависимость вида и силы эмоций от степени неопределенности среды. Согласно информационной теории, положительные эмоции возникают в ситуации избытка прагматической информации по сравнению с существовавшим прогнозом или в ситуации возрастания вероятности достижения цели. Отрицательные эмоции представляют реакцию на дефицит информации или снижение вероятности достижения цели.

Эволюция информационного подхода в 1960-1970-е гг. была объективным явлением, причина которого не ограничивалась исчерпанием первоначального импульса, полученного психологией благодаря мощной волне технического прогресса в годы Второй мировой войны и появлению на гребне этой волны теории информации и первых информационных технологий. К этому времени новая, релятивистская парадигма уже значительно потеснила прежний взгляд на природу психической жизни как явление, доступное точной, объективной оценке, построенной по образцам классической физики.

Прежде всего эта ситуация затронула позиции сторонников необихевиоризма, чьи идеи теперь стали казаться чрезмерно упрощенными даже в Америке – стране, где Уотсон и Скиннер являлись национальными знаменитостями. Реакцией на крайности бихевиористской концепции, с одной стороны, и желанием сохранить в новых условиях лучшее из того, что удалось получить пионерам информационного подхода, с другой, стало одно из последних крупных направлений в современной психологии, получившее название «когнитивной психологии».

Развитие этого направления было связано с именами Дж. Брунера²⁴, А. Ньюэлла и Г. Саймона, создавших ряд известных компьютерных моделей мышления типа «универсального решателя проблем», а также Дж. Миллера, создавшего вместе с Дж. Брунером в 1960 г. Центр когнитивных исследований в Гарвардском университете в Америке. В это же время благодаря У. Найссеру возникает и сам термин «когнитивная психология», закрепившийся за обозначением кибернетического подхода к изучению познавательных процессов.

В методологическом отношении последователи этого течения гораздо осторожнее, чем их предшественники, оценивают роль и содержание психических функций, рассматривая психику в целом как сложную систему разнообразных процессов приема, хранения и переработки информации. При этом информации придается расширительное толкование, явно выводящее ее за рамки концепции Шеннона, а все информационные процессы считаются подверженными влиянию как внешних стимулов, так и многочисленных внутренних особенностей.

Одним из центральных положений когнитивной психологии стала «компьютерная метафора», устанавливающая тесную аналогию между работой человеческого мозга и работой компьютера. Сама идея компьютерной метафоры для объяснения работы мозга восходит к кибернетическим взглядам Н. Винера, однако всё убыстряющееся развитие компьютерных технологий позволило насытить эту идею новыми, кажущимися все более убедительными данными. Так, и человек, и компьютер получают с помощью перцептивных органов (устройств ввода данных) большой объем информации из внешней среды, затем селектируют эту информацию и переводят часть ее в долговременную и оперативную память.

Далее наступает этап обработки накопленной информации и ее сопоставления с данными, извлекаемыми из различных хранилищ памяти. Наконец, наступает этап принятия решения и выдачи сигналов на эффекторные органы (внешние терминалы), благодаря чему осуществляется активное воздействие на внешнюю среду.

Несмотря на то что собственно научные достижения когнитивной психологии оказались достаточно ограниченными, на что указывал еще и сам Найссер²⁵ в 1976 г. в своей книге «Познание и реальность», несомненная популярность этого направления в последующие годы во многом была вызвана тем, что на фоне стремительно развивающейся нейрофизиологии его стали рассматривать как одну из последних возможностей решить психологические проблемы психологическими методами. Говоря словами У. Найссера, изучить внутренние психические процессы, «не дожидаясь, пока придет нейрофизиолог и все объяснит».

Тем не менее в конце ХХ века популярность информационных методов в психологии заметно снизилась. Наиболее скептически настроенные исследователи стали рассматривать увлечение информационными идеями в предшествующие десятилетия всего лишь как эпизод на фоне продолжающегося с середины века общего теоретического кризиса. Реакцией на неудовлетворительное состояние дел в вопросах теории все чаще стал отказ признать главенство какого-либо одного теоретического направления.

Дискуссии между различными школами утратили свою актуальность. Единственным критерием успеха остался полученный практический результат. На смену разбегающейся в начале века волне новых психологических направлений пришла отраженная волна движения навстречу друг другу, нередко приводящая к эклектическому смешению различных теоретических принципов. В этой ситуации поиск системообразующего начала стал не просто данью модной методологии, но и актуальной потребностью психологии. Отражением этой потребности стало особое методологическое направление в психологии, получившее название системного подхода.