В итоге хорошо организованная (структурированная) область знаний подразумевает: а) наличие системы приоритетов ссылок между понятиями данной области, б) наличие типовых схем решения задач из данной области знаний, в) наличие способов сведений вновь появляющихся задач к уже известным. Последний пункт может быть сформулирован и в несколько расширенном виде. В хорошо структурированной области знаний появляется возможность рассматривать объекты мышления как части других объектов, возможно, не заданных в явном виде.
Пусть, например, дана задача: "Доказать, что в параллелограмме диагонали, пересекаясь, делятся пополам". В ее решении есть два принципиальных шага: а) надо усмотреть, что отрезки диагоналей вместе со сторонами параллелограмма образуют треугольники, и б) надо усмотреть, что противоположные стороны параллелограмма вместе с диагоналями образуют фигуры, называемые "пара параллельных прямых, пересеченных третьей прямой". Важность этих шагов определяется тем, что они как бы открывают процедуре доказательства доступ в новые миры, миры со своими специфическими понятиями, неприменимыми вне их рамок. Так, первый шаг открывает доступ в мир треугольников с его понятиями "сторона", "вершина", "равенство сторон" и т.д. Второй шаг позволяет воспользоваться специфическим понятием "внутренние накрест лежащие углы" (рис. 29).
Таким образом, процесс мышления в существенной степени определяется структурой областей знаний (фреймов) и правилами хождения по этим структурированным областям. Причем в свете сказанного становится ясно, что так понимаемый процесс мышления по существу не отделим от процессов обучения. Приобретение новых знаний происходит при построении новых понятий (узлов семантической сети),
73
Рис. 29. Нетривиальная структура ссылок в хорошо организованной предметной области. Пример использования не заданных в явном виде связей между узлами
новых ссылок, новых приоритетов ссылок, новых условий построения ссылок и т.д. Другими словами, тесная связь процессов мышления и обучения определяется необходимостью формирования в процессе мышления:
- - новых связей между "ядрами" знаний (узлами семантической сети),
- - изменения приоритетов ссылок,
- - новых путей прохождения между ранее сформированными узлами семантических сетей,
- - новых узлов семантических сетей, в частности, при обобщении, конкретизации или объединении уже имеющихся понятий,
- - новых условий построения ссылок.
В рамках модели семантических сетей сущность мышления может быть определена через формирование разных типов участков сетей, обладающих разным описанием правил хождения по этим сетям и правил построения узлов сетей. В итоге "хождение" по узлам и ссылкам таких сетей в модельном плане соответствует мыслительной работе с внутренними представлениями о характеристиках и закономерностях окружающего мира. В ходе такой работы уже нет необходимости совершать физические действия для того, чтобы узнать об их последствиях. Все варианты плана поведения, в том числе и взаимоисключающие, формируются и проигрываются путем мысленного "моделирования" (см. "перебор символов действий", гл. 3, раздел 2, часть 1).
Модели семантических сетей позволяют делать удобную интерпретацию разницы между механизмами "жесткой" интеллектуальной деятельности, свойственной инстинктивному поведению в виде чистых
74
автоматизмов, и интеллектуальной деятельности с элементами обучения. Представим себе простой случай: часть семантической сети, выполненную в виде "дерева целей и подцелей", где окончание одного этапа является сигналом включения следующего. В такой системе могут быть реализованы два режима работы.
В первом - у организма нет способов и процедур перестраивания "дерева целей" в зависимости от состояния текущей ситуации. Это означает отсутствие способов анализа текущей ситуации и сравнения ее с генетически заложенной "эталонной ситуацией", что, в свою очередь, означает отсутствие возможностей анализа планов, схем и символов элементов соответствующих ситуаций. Например, строительные насекомые, как правило, не могут корректировать деятельность по построению норки, исходя из анализа состояния постройки на конец данного этапа. Другими словами, как правило, "инстинктивные" организмы не способны принимать решение об окончании некоторого этапа деятельности на основании анализа хотя бы минимального набора текущих значений характеристик внешней среды.
В рамках гипотезы, изложенной в разделе "Инстинктивное поведение и обучение", единственное, что может делать инстинкт в плане "приспособления" к внешней среде, - это реализация в рамках контура управления некоторым параметром "жесткого", никаким образом не корректируемого сравнения текущего и "уставочного" (генетически заданного) значения этого параметра. Причем, как говорилось выше, само сравнение при этом происходит не на уровне анализа схем и символов, но путем сравнения результатов физических действий (например, веса песчинки и натяжения мышц у личинки ручейника при построении ею своего домика-чехольчика).
Во втором режиме такие коррекции становятся возможными. В той или иной степени организм становится способным перестраивать отдельные ветви дерева целей, т.е. корректировать планы и создавать варианты достижения целей. Иначе говоря, он способен строить новые участки семантических сетей, связывать эти участки с уже существующими, определять условия пользования теми и другими.
В результате такого рода деятельности у высокоорганизованных организмов в принципе появляется способность строить, анализировать и оценивать мысленные планы своей деятельности. При этом, естественно, разные по уровню развития организмы обладают разной степенью выраженности способностей данного типа. Минимальная выраженность таких способностей, по-видимому, проявляется в самом факте появления механизмов перебора символов действий, когда еще слабо развиты механизмы генерации вариантов перебора, их упорядочения,
75
анализа стратегий просмотра и оценок пригодности различных вариантов, т.е. собственно механизмы построения планов.
Для осознания чрезвычайной сложности механизмов планирования каждому читателю проще всего вспомнить какой-нибудь пример из собственного опыта, скажем, пример по мысленному рассмотрению вариантов разговора с начальством о повышении в должности. Если каждый шаг такого разговора рождает хотя бы два варианта продолжения, то при наличии хотя бы десяти шагов Вы имеете уже трудно поддающееся обзору поле вариантов. При этом не следует забывать, что для каждого варианта необходимо подобрать свои способы оценок пригодности, свои доводы "за" и "против".
Трудность мыслительной деятельности такого рода в определенной степени объясняет многие случаи "ручного" мышления (см. раздел "Виды мышления", гл. "Моделирование процессов мышления и творчества"), когда человек, например, при разгадке головоломок типа кубика Рубика или другой манипуляционной игры, не строит сложных многовариантных планов достижения целей и подцелей, а осуществляет локальный, пошаговый перебор. (Другое дело, что и такой способ мышления, такая стратегия часто приводит к решению задачи, например, благодаря наличию у данного человека ранее выработанных правил, эвристических приемов и подходов к решению аналогичных задач.)
Таким образом, мыслительная деятельность по построению планов достижения целей, реализации способов формирования многоуровневой иерархии подцелей, т.е. работа по "выращиванию" "дерева целей", требует от человека постоянных усилий по коррекции этого "дерева" в зависимости от изменения текущей ситуации, изменения других планов, появления новых задач. Исходя из этого неудивительно, что привычка планировать свою деятельность развита далеко не у всех людей. Далеко не все люди, осуществляя свои ежедневные рутинные, повторяющиеся изо дня в день занятия, то, что называется "держат в уме", проверяют и корректируют основные узлы системы целей и подцелей своей деятельности.
Тем не менее, определенная полезность такой деятельности несомненна, и связана эта полезность с тем, что правильно поставленные исходные для данного человека цели, как уже говорилось ранее, напрямую связаны с его мотивациями, т.е. с жизненно важными потребностями этого человека. Поэтому постоянный анализ своих планов и программ, в принципе, дает человеку возможность максимальной подпитки системы своей деятельности от системы своих желаний и потребностей. (При этом надо надеяться, что таковые находятся в русле социально приветствуемых и общественно полезных.)
76
Для иллюстрации сказанного рассмотрим древнюю притчу о страннике и двух работниках.
Увидел странник человека, везущего телегу с камнями, и спросил его:
- - Что ты делаешь? - И везущий ответил:
- - Разве ты не видишь? Я везу камни. - И тогда странник пошел дальше и встретил другого человека, тоже везущего телегу с камнями. И странник спросил его:
- - Что ты делаешь? - И везущий ответил:
- - Разве ты не видишь? Я строю храм.
В качестве материального субстрата реализации семантических сетей, фреймов и, как следствие, структур, поддерживающих процессы планирования, по-видимому, могут рассматриваться участки реальных нейронных сетей. В нейрофизиологии в течение нескольких десятилетий существует и активно обсуждается понятие нейронного ансамбля или констелляции нейронов, формируемой в результате ассоциативного обучения для выполнения определенной функции. Выясненные к настоящему времени механизмы образования ассоциативных связей показывают, что повторное прохождение нервных импульсов через синаптические контакты клеток вызывает локальное изменение сопротивления этих контактов, что и реализует эффект образования новых связей. На морфологическом, субнейронном уровне механизм закрепляется путем роста объема старых и путем образования новых синаптических бляшек или шипиков, что, в свою очередь, обеспечивается каскадом молекулярных механизмов, включающих активацию специфических генных структур (см. раздел "Механизмы образования ассоциативных связей").
77
