Как мы учимся?

Продолжение беседы, начатой ранее.

Количество рискованных предположений возрастает вместе со степенью дилетантства в изложении. Сие, думаю, неизбежно вызовет критику со стороны более просвещенных коллег. Чему, впрочем, я буду искренне рад.


Если мы принимаем, что «Я» — это совокупность накопленного опыта, то считаю важным внимательнее рассмотреть сам процесс накопления этого опыта. Назовем весь этот процесс «обучением», и посмотрим на него как на биологический механизм. Для простоты восприятия я так же предлагаю не сильно углубляться в детали и провести общее знакомство, снабдив описание наглядным примером, в качестве которого выступит гипотетический младенец Саша. Если же Вам станет интересны более глубинные подробности, то я бы порекомендовал начать с книги Джеффа Хокинса «Об интеллекте» (Jeff Hawkins, On intelligence).

Весь процесс обучения я бы обрисовал в следующей последовательности фаз: контакт, узнавание, сопоставление и прогноз. Данные фазы не являются какой-либо устоявшейся классификацией, скорее я предложил ее как временный вспомогательный инструмент для более простого понимания интересующего нас процесса. Посмотрим на эти шаги с помощью малыша Саши.

Перед младенцем положили мягкую игрушку, представляющую собой спящего котенка. Он увидел ее и его зрительные рецепторы подали сигнал об обнаружении нового объекта. Это — фаза контакта.

В фазу контакта мы получаем сведения о новом объекте, явлении, информации. Эти сведения поступают ровно в том виде, в котором их смогли собрать рецепторы (слуховые, тактильные и т.п.), поэтому эта информация изначально является неполной и ограничена возможностями наших сенсорных систем. При этом новым объектом при контакте может выступать как материальный объект, так и высказанная фраза (и стоящее за ней смысловое значение).

Теперь малышу необходимо понять, что это за объект. Необходимо узнавание. Нервная система Саши ищет в памяти информацию о подобном объекте, но ничего не находит. Возможно, ей просто не хватает предоставленных данных (зрительный образ). Значит, необходимо получить дополнительную информацию путем увеличения плотности контакта. Например, с помощью тактильных рецепторов.

Мальчик приближается к игрушке и трогает ее рукой. Фаза контакта повторяется. Саша узнает, что этот объект мягкий на ощупь. Снова происходит попытка опознать объект и в памяти всплывает информация о плюшевом медвежонке, с которым он играл когда-то. Исходя из этих воспоминаний, новому объекту присваивается обозначение «разновидность плюшевых мишек».

В фазу узнавания мы определяем, с каким объектом нам довелось столкнуться и какими свойствами он обладает. Чем чаще происходит столкновения с однотипными объектами, тем быстрее происходит их распознавание. Например, идущего по коридору друга мы можем опознать по звуку шагов, а предстоящий разговор по первым словам и мимике говорящего.

Саша подробнее вспоминает о своей игре с плюшевым мишкой, чтобы понять, как можно играть с новой игрушкой. Это фаза сопоставления.

В фазу сопоставления мы пробуем внедрить новый опыт в уже сложившуюся ранее систему. Это позволяет значительно сэкономить время на изучение новых объектов. Например, имея опыт катания на ледовых коньках, при использовании роликовых коньков вы примените к ним свой предыдущий опыт катания, хотя роликовые коньки и будут являться новым объектом. Так же на этом этапе происходит попытка интеграции новых сведений в уже существующую картину мира.

Вспомнив, что Саше нравилось крепко сжимать и теребить мишку, он пробует осуществит те же самые действия над игрушечным котенком, ожидая получить похожее удовольствие. Малыш хватает и сжимает игрушку, рецепторы сообщают о множестве ощущений мягкого контакта с объектом. Прогноз Саши подтвердился.

Фаза прогноза не всегда участвует в процессе получения опыта. Во многих случаях бывает достаточно просто узнавания и сопоставления. Однако на этом этапе может произойти сбой прогноза, поскольку полученная при контакте информация изначально является неполной и на этом основании могу возникать (и обязательно возникают) ошибки во всех остальных фазах. В случае обнаружения таких ошибок нервная система будет вынуждена вносить корректировки в свое представление об объекте и обновлять свой опыт. Этот момент корректировки опыта я считаю достаточно важным, чтобы включить фазу прогноза в процесс обучения. В качестве подкрепления этому, давайте рассмотрим эту «работу над ошибками», продолжив пример с Сашей.

Примерно так могут выглядеть наши герои

На этот раз Саша сталкивается с настоящим спящим котенком (фаза контакта). Поскольку этот котенок очень похож на игрушку, несмотря на небольшие отличия в раскраске и размере, объект быстро распознается как «игрушечный котенок» (узнавание). Так же мгновенно вспоминается как играть с таким игрушками (сопоставление) и малыш тянет руки, чтобы схватить мягкий объект, ожидая получить приятные ощущения (прогноз).

Однако, его ожидает сюрприз. Котенок внезапно издает звук и вырывается из рук малыша, оставив тому тому небольшую царапину на ладони. Прогноз не сбылся и мозг «бьет тревогу», запуская при этом эмоцию удивления.

По моему мнению, эмоция удивления возникает именно тогда, когда прогноз, сделанный нашей нервной системой на основе предыдущего опыта, дает сбой. В качестве эффекта у нас резко возрастает внимание к источнику сбоя. Попробуйте угостить друга чаем, в который вы незаметно добавили соль вместо сахара, и сами сможете пронаблюдать весь процесс, сопутствующий сбою прогноза.

В Сашеной картине мира появилась брешь. Объект успешно распознан как «плюшевый котенок», который является разновидностью «плюшевых мишек», которых можно сжимать и тискать ради приятных ощущений. При этом, исходя из предыдущего опыта, они никогда не двигаются самостоятельно, не издают звуков и тем более не царапаются. А здесь что-то не так. Если все мягкие игрушки могут вот так внезапно вместо удовольствия делать больно, то как же тогда жить? Саша не согласен это принять. Скорее всего произошла какая-то мистическая ошибка, и такого никогда больше не произойдет.

В некоторых ситуациях новый опыт сильно расходится с уже имеющимся опытом. По ряду причин, о которых мы поговорим позднее, нервная система может принять решение об ошибочности нового опыта и на этом основании отказаться от корректировки имеющегося.

Зализав раны с помощью подоспевшей на плачь мамы, он отправляется восстанавливать справедливость в его пока еще небольшом мире. Он потискал плюшевого мишку, несколько раз проверил плюшевого котенка — все нормально, приятные ощущения есть, никто не вырывается и не царапается. Восстановив уверенность в своей правоте, он снова пробует поиграть с уснувшим котенком. Однако, к его разочарованию, результат игры повторяется, оставляя Сашу с царапиной и без приятных ощущений.

На этот раз Саша вынужден признать, что некоторые игрушки вместо приятных ощущений дают совершенно иной результат. Чтобы обезопасить свои руки от возможны ранений, а себя от внезапных разочарований, мальчик вынужден научиться отличать «опасные» игрушки от «безопасных».

Он вновь повторяет фазы контакта, узнавания, сопоставления, и прогноза, внимательно наблюдая за различными игрушками и делает несколько открытий. «Безопасные игрушки», если их не трогать, сохраняют полную неподвижность, в то время как «опасные» двигают ушами, хвостом, у них медленно поднимается и опускается живот. Более того, «опасные» игрушки зачастую реагируют на появление Саши, в то время как «безопасные» безразличны к происходящему вокруг. Прогнозы относительно данных предположений подтверждаются и малыш остается доволен результатом — его опыт обогатился.

Таким образом происходит пополнение нашего опыта. Это непрерывный процесс получения новых данных, распознавания их, ассоциативного соотнесения с имеющимся опытом и построения прогнозов. При этом новый опыт накладывается на предыдущий и, в некоторых случаях, может потребоваться корректировка уже имеющегося опыта. Однако порой необходимость этой корректировки может являться серьезной проблемой.

Представьте, что вы строите башню из кирпичей. Вы успешно заложили фундамент и уже построили несколько этажей. И вдруг вы получаете несколько блоков, которые нужно установить на башню, но текущий фундамент не способен их выдержать. Перед вами встает выбор: либо разобрать башню, изменить фундамент, заново отстроить этажи и поместить сверху новые блоки, либо отказаться от блоков и продолжить строительство из «подходящих» материалов. Склонен предположить, что Ваше решение в пользу второго варианта будет прямо пропорционально размерам уже построенной башни и затраченным на это усилиям.

Так и наш мозг склонен при возможности пренебречь новым опытом, если он с трудом вписывается в уже сложившееся представление о мире. И в тоже время он вынужден начинать «реформы», если столкновение с новым опытом столь регулярно или значительно, что игнорировать его не получается.

Вспомнив о предположении, что «Я» — это совокупность накопленного опыта, мы можем присоединить вышесказанное к пониманию «Я». Наше «Я» развивается, путем присоединения нового опыта к накопленному ранее. При этом «Я» вынуждено изменить себя, если происходит столкновение с опытом, который не удается проигнорировать.


Продолжение (Откуда берется уверенность?)

Юрий «Tordenson» Исаев
2012.09.10
Creative Commons License