Исследования функций внешних и викарных перцептивных действий в структуре процесса решения задач (Гордон В. М.)

Тема настоящего сообщения относится к продолжению Дискуссии о роли внешних и викарных перцептивных действий в процессе интеллектуальной деятельности. В нашей работе исследования функций внешних и викарных перцептивных действий проводились на материале анализа структуры процессов решения задач.

Связанный с характером задачи определенный вид деятельности отличается уровнем и способами переработки информации и должен иметь свою специфическую форму проявления с отраженными в ней закономерностями строения данного уровня. При этом, очевидно, возможна в некоторых пределах вариативность свойств отдельных действий - составляющих, или элементов, и их организации в зависимости от влияния тех или иных факторов. Однако в целом тип строения не должен изменяться, иначе он будет соответствовать иному виду деятельности. Можно также предположить, что в процессе осуществления определенного вида деятельности будут проявляться не все потенциально возможные свойства составляющих действий, а необходимые при заданных условиях и поставленной цели.

Включение тех или иных действий как составляющих должно определяться характером продукта сличения промежуточных результатов решения с условиями и целью. С таким продуктом связаны непосредственно задачи последующих стадий решения и способы дальнейшей переработки и преобразования информации. Подобная зависимость "номенклатуры" и свойств составляющих процессов решения свидетельствует о возможной типологии строения процессов в целом, т. е. типологии функциональной структуры процесса и формы ее реализации. При этом под функциональной структурой следует понимать закон связи между определенными функциональными компонентами (действиями или фазами) процесса деятельности (Свидерский, Зобов, 1970). Отличительными особенностями видов деятельности должны быть состав элементов структуры, их роль в структуре как основных или производных, главных или второстепенных и типы связей между элементами. Последние определяют вид и способ переработки информации, а типы связей - направленность упорядоченности элементов, т. е. их генетическую пли функциональную последовательность относительно результата деятельности, организацию деятельности в целостный акт и отношения со средой при ее осуществлении.

Основанием для выбора подобных условий исследования послужили результаты ряда проведенных рапсе работ, в которых были выделены (по показателям глазодвигательных реакций, ЭЭГ - активности и внутриречевой реакции) фазы внешних и викарных перцептивных действий в процессе решения задач идентификации и опознания но заданному эта лону и алфавиту эталонов, соответственно и оперативных задач. В последнем случае испытуемые сами выбирали критерии оценки ситуации на основании анализа исходных условий и усвоенных при обучении правил решении подобных задач (работа проводилась совместно с Т. П. Зинченко).

В процессе идентификации и опознания начальной была фаза симультанного, т. е. одновременного выделения признаков объекта и сличения их с эталоном. В этот период отсутствовали саккадические движения глаз и была зарегистрирована (при биполярном отведении) наибольшая активация центрального отдела зрительной системы (затылочной области коры головного мозга). Показателем служила депрессия альфа-ритма, которая увеличивалась на 50-60% относительно уровня при фоновом состоянии испытуемого.

Если на фазе симультанной оценки не было принято решения о категоризации объекта, то действия испытуемых перестраивались и переходили в фазу сукцессивного, т. е. последовательного, поэлементного анализа признаков объекта и их оценки. Показателями включения этой фазы было появление глазодвигательных реакций в форме саккадических движений и снижение уровня депрессии альфа-ритма по сравнению с первым периодом - величина депрессии не превышала 30-40% от фонового уровня.

После окончания симультанной или сукцессивной оценки объекта следовала фаза подготовки или формирования речевого ответа - период внутриречевой реакции. При этом движения глаз имели форму непроизвольных (плавных движений большой амплитуды), величина активации центрального отдела зрительной системы почти не отличалась от фонового уровня и увеличивался показатель внутриречевой реакции - амплитуда злектромиограммы, регистрируемой с мышц нижней губы до 50 мкв.

Все указанные фазы были выделены как в процессах решения задач идентификации признака объекта, т. е. в условиях одноальтернативного выбора эталона, так и при опознании, когда для сличения признаков необходимо было вы брать эталон из ряда альтернатив (Т. П. Зинченко, 1971). В случае оценки более простых кодовых признаков - формы (Ф), размера (Р), положения (П) объекта и комбинации этих признаков по два - Ф + Р, Ф + П, Р + П и но три - Ф + Р + П длительность процесса опознания была значительно больше, чем идентификация. При этом фазы симультанной оценки были почти одинаковы в том и другом случае. увеличение опознания происходило, главным образом, за счет периодов сукцессивного выделения признаков и формирования речевого ответа. Так, при оценке комбинации из трех признаков, когда при опознании использовался алфавит из 12 эталонов (каждый признак имел четыре модификации), второй период был в два раза больше по сравнению с величиной этого периода при идентификации. Но наиболее значительно увеличивалась фаза подготовки речевого ответа - в три раза. Это можно объяснить тем, что при идентификации испытуемые должны были ответить только "да" или "нет", т. е. соответствует ли предъявленный объект заданному эта лону или нет. В случае же опознания испытуемые называли все признаки, которые они оценивали.

Описанные фазы были выделены и в процессах опознания более сложных объектов, например, типа машины, предъявленной в контурном изображении (работа проводилась совместно с Т. М. Гущевой). Какова роль указанных фаз в процессе опознания сложных изображений?

При небольшой длительности (0,8-1,5 сек) процесс опознания состоял из фаз симультанной оценки объекта и формирования речевого ответа. В случае же когда объект опознавался более длительное время (от 2,0 до 10,0 сек), увеличивалась не только фаза симультанного восприятия, но и включалась вторая фаза - сканирование изображения и поэлементного сличения его признаков. Величина периода формирования речевого ответа в наименьшей степени влияла на общую длительность процесса и часто не превышала 0,3-1,0 сек.

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о том, что процессы симультанного и сукцессивного опознавания отличаются прежде всего характером используемых признаков и реализуются различными средствами. Для симультанного опознания основными средствами являются внутренние перцептивные действия и объект воспринимается по целостным признакам. Поэтому функции периферии ограничиваются минимальным сбором информации. Но если сличение и выбор эталона осложняются недостаточной информативностью признаков, извлеченных из стимула, или невысоким качеством эталона, то повышается удельный вес поэлементного обследования объекта средствами внешних перцептивных действий.

Обнаруженные фазы поэтому могут оцениваться как макроэлементы функциональной структуры опознавательной деятельности, представляющие собой отдельные, хотя взаимосвязанные и взаимообусловленные действия.

В процессе решения оперативных задач наряду с указанными фазами была выделена еще фаза формирования повой образиоконцептуальиой модели ситуации, когда испытуемые перестраивали предъявленные условия задач средствами викарных перцептивных действий. Анализ заданных и нахождение новых свойств и отношений объектов, необходимых для решения задачи, требует определенных преобразований первоначальных условий. Эти преобразования могут состоять из абстрагирования тех или иных внутренних связей объектов, учет которых позволит изменить свойства, форму предметов или переводить их в различные состояния. Выявить же связи до или без практического преобразования предметов невозможно, так как только в процессе преобразования они себя обнаруживают (Ильенков, 1962; Библер, 1969). Характеризуя познавательные действия, вскрывающие ненаблюдаемые внутренние связи, В. В. Давыдов (1972) отмечает, что к ним относятся прежде всего чувственно-практические действия, которые могут реально изменить объект изучения, экспериментировать над ним. Прообразом этих действий являются предметно-практические действия, но став познавательными, они превращаются в фазу мышления. Основная функция этих действий связана с использованием тех способов осуществления преобразований с объектом, которые сложились при оперировании с реальными предметами (Леонтьев, 1959; Гальперин, 1966).

Результаты исследования онтогенеза перцептивных действий и процессов формирования образа свидетельствуют о том, что чувственно-практические действия с образом могут осуществляться на основе манипулятивной способности зрительной системы. Средством реализации этих действий является механизм викарирования - викарных перцептивных действий, которые направлены па съем информации не из внешнего мира, как внешние перцептивные действия, а со следа, накопленного сетчаткой или визуализированного образа (Зинченко, Вергилес, 1969).

Таким образом, в процессе решения оперативных задач было выделено четыре основные фазы: фаза ознакомления с элементами исходной ситуации и выделения релевантных задач, фаза анализа отношений отдельных свойств элементов и формирования концептуальной модели ситуаций, фаза выбора варианта решения из известных, усвоенных в процессе обучения и фаза перестройки условий заданной ситуации или манипулирования исходными данными с целью построения новой модели ситуации. Первые две фазы отличались развернутыми саккадическими движениями глаз большой и малой амплитуды соответственно. Последняя фаза викарных перцептивных действий, как и предыдущая, отличалась депрессией движений глаз, но по сравнению с ней, т. е. с периодом опознавания, значительно большей длительностью (до 25,0 сек) и большей депрессией альфа-ритма (до 80% от Уровня фона).

Оказалось, что переходы между этими фазами в процессе решения задач не были так однонаправлены, как при опознавании. Между фазами наблюдался рекурсивный характер взаимоотношений: после первой могла включаться вторая или третья, потом был возврат к одной из них или переход к четвертой фазе и т. д. Кроме этого, в отношениях (переходах) этих фаз была установлена определенная закономерность. Так, от фазы ознакомления или анализа ситуации возможен был переход к любой из остальных трех фаз и очень редко был переход к формированию речевого ответа. Иным образом были связаны третья фаза - выбора варианта решения и фаза перестройки исходных данных - четвертая. От этих фаз, как правило, наблюдался переход к анализу, а вероятность перехода между ними равнялась нулю, т. е. не было перехода от опознавательных действий непосредственно к построению новой модели ситуации. Для этого необходим был возврат сначала к анализу ситуации, выбору новых данных и только затем к фазе манипулирования. После третьей и четвертой фазы часто следовал период подготовки речевого ответа.

В результате процесс решения оперативных задач можно рассматривать как систему последовательных интеллектуальных действий. Основная часть фаз связана с анализом п выделением элементов проблемного комплекса и продуктивным преобразованием последнего. Указанная последовательность этапов решения свидетельствует об определенном их взаимоотношении и зависимости включения последующего этапа от результатов действий на предыдущем. Продукт, полученный на предыдущем этапе, может удовлетворять лишь часть требований решения задачи и не быть пригодным для окончательного решения. Поэтому необходимы дальнейшее преобразование его, дополнение и соответственно передача на другие уровни переработки. Отсюда в целом решение задачи представляет собой сложную организацию ряда функционально различных процессов переработки информации, между которыми существуют подвижные взаимоотношения. Все процессы как элементы деятельности обладают собственными качественными и количественными характеристиками, однако функциональное значение последних может изменяться и зависит от влияния ряда факторов.

Как показали результаты проведенных исследований, одним из таких факторов может быть характер поставленной цели и задачи деятельности. Так, в случае деятельности в режиме опознания, когда цель заранее сформулирована и заданы критерии оценки, процесс решения, т. е. его функциональная структура, строится на элементах, направленных непосредственно на достижение цели - результата. Закономерность связи между подобными элементами подчинена также развитию результата, задаче дополнения признаков, выделенных на первой фазе обобщенной оценки, последующим поэлементным анализом. Генетические исследования формирования опознавательных действий показали, что как симультанный, так и сукцессивный способы могут являться в одинаковой мере средством достижения результата. Основное их различие заключается лишь в характере предметного содержания. Следовательно, связь таких элементов, их упорядоченность в общей организации процесса решения должна быть подчинена развитию результата предыдущей фазы. Пример такой связи мы наблюдали при опознании сравнительно простых признаков объекта и более сложных и при использовании одного эталона и целого алфавита. Последние влияли лишь на длительность фаз и их включения в качестве дополнительного способа переработки, т. е. могли изменять их отдельные частные свойства, не изменяя структуры процесса в целом.

Совершенно иное строение имел процесс решения оперативных задач, когда цель (необходимый способ управления объектом) не была заранее четко сформулирована и соответственно не были заданы критерии отбора информации. Испытуемые должны были выделить их или сформировать в процессе анализа и обобщения отношения объектов исход ной ситуации. Поэтому эти задачи не могли решаться только средствами опознавательных действий, пригодных для достижения известной цели. Необходимы были действия опробывания цели, ее предметного наполнения (Леонтьев, 1972) в процессе контакта со средой. Такими действиями должны быть, очевидно, чувственно-практические, т. е. викарные перцептивные действия, которые могут вводить во взаимодействие отдельные абстрагированные свойства объектов или располагать их в различных отношениях.

В связи с этим в процессах решения оперативных задач не было прямого перехода от фазы опознавания - выбора варианта решения из известных к фазе манипулятивных действий - построения нового варианта. Связь между этими фазами осуществлялась только через фазы анализа и выделения свойств объектов, т. е. через среду, в которой протекала деятельность. Иными словами, опознавательные действия могли заканчиваться отрицательной оценкой известных способов управления и приводить к постановке задачи построения нового способа управления и с этой целью к выбору по пой информации. С подобными задачами был связан рекурсивный характер отношений между фазами и взаимодействие через среду.

Данная закономерность или функциональная структура процесса решения свидетельствует о различной роли составляющих ее действий. Сравнение структуры процесса решения задач опознавания и оперативных задач показало, что викарные перцептивные действия являются средством продуктивных преобразований исходной информации (Зинченко, 1971) и выполняют роль основного элемента в строении процесса решения.

Все эти данные послужили основанием для дальнейшего исследования роли викарных перцептивных действий в вы боре правильного способа решения задачи. В опытах испытуемым предлагались два типа задач (тестов Айзенка), которые отличались условием представления исходной информации. В первом типе задач предъявлялся ряд основных фигур, расположенных согласно определенной закономерности отношений между их элементами. В ряде нехватало одной фигуры и от испытуемых требовалось дополнить ряд, выбрав недостающую из другого неосновного ряда.

Поиск недостающей фигуры должен строиться па основе анализа отношений между фигурами заданного ряда. Представленных на изображении данных было достаточно для того, чтобы установить признаки этой фигуры и использовать их в качестве эталона или критерия при выборе из дополни тельного ряда.

Во втором типе задач также предъявлялся ряд фигур в определенном отношении и требовалось исключить лишнюю. Эти задачи, по существу, аналогичны первым, но в отличие от них исходное положение фигур не соответствовало непосредственно заданному отношению. Чтобы установить последнее, необходимо было повернуть фигуры или расположить иначе, а для этого найти те признаки или свойства, па которых строилась взаимосвязь фигур.

При решении задач первого типа было зарегистрировано 80-90% правильных ответов. Основным режимом процесса решения являлся режим саккадических движений глаз с длительностью фиксации от 0,2 до 0,5 сек. Периоды этих фиксаций составляли 60-80% от общего времени решения задачи. От 20 до 30% приходилось на фиксации длительностью 0,6-1,0 сек около 5% - до 1,5 сек.

При решении второго типа задач было 60-65% правильных ответов. Короткие фиксации до 0,5 сек составляли лишь 30-45% времени решения; 30-40% приходилось на фиксации длительностью 0,6-1,0 сек и 20-30% на фиксации до 5,0 сек. Оба показателя свидетельствуют о большей сложности решения этих задач.

Аналогичные данные были получены и по показателю изменения активности центрального отдела зрительной системы. При решении задач первого типа основные периоды решения сопровождались депрессией альфа-ритма до 50-80% от фонового уровня и максимальная величина ее не превышала 140-170%. При решении задач второго типа рабочий уровень депрессии смещался в сторону увеличения активности до 110-140% и наибольшая величина депрессии доходила до 210-230%.

Анализ характера ошибок, допущенных во втором типе задач, показал, что не все испытуемые обнаружили необходимость преобразования исходного состояния фигур и пытались решить эти задачи тем же способом, что и первые.

Поэтому возникали два рода ошибок: 1) когда испытуемые полностью использовали способ решения первых задач и 2) когда испытуемые перестраивали условия задачи, но ориентировались не на те признаки, которые были адекватны решению. Оказалось, что при полностью неверном способе решения, т. е. ошибках первого рода, режим решения по показателю глазодвигательных реакций и депрессии альфа - ритма полностью совпадает с режимом решения задач первого типа. При ошибках второго рода показатели процесса решения аналогичны тем, которые были зарегистрированы при правильном решении задач второго типа.

Внутриречевая активность наблюдалась, главным образом, в конце решения. В процессе решения внутриречевая активность появлялась при решении первых задач в том случае, если формы имели наименования, например, квадрат, треугольники и г. д., и при большом количестве элементов в фигурах, когда требовалось их повторение для лучшего запоминания. Во втором типе задач - в случае неправильных ответов, когда испытуемые повторно анализировали ситуацию.

Таким образом, соотношение показателей включения викарных перцептивных действий (длительных фиксаций и наибольшей депрессии альфа-ритма) и правильных ответов или использования правильного способа решения еще раз свидетельствует о том, что указанные действия могут быть средством формирования адекватной задаче концептуальной моде ли ситуации и построения необходимого способа решения. На их основе возможен анализ и обобщение свойств элементов исходной ситуации или условий задачи, определение значения каждого и в результате выделение тех информативных признаков, которые в дальнейшем используются в качестве критериев решения. Вместе с тем можно предположить, что структура процесса обобщения определяется тем, могут ли быть объекты введены во взаимодействие в том виде, в котором они заданы в условиях задачи, или требуется их преобразование с целью приведения к виду, пригодному для взаимодействия. Мы рассмотрели случаи, когда предметное содержание условий представлено в наглядной форме. Поэтому возникает вопрос о средствах обобщения, когда содержание задачи выражено в знаковой форме, например, в форме слов.

В исследованиях процесса обобщения было установлено, что если вся информация, необходимая для решения, дана в видимых свойствах объекта, не требуется выявления скрытых его свойств или привлечения дополнительных данных из прошлого опыта субъекта, достаточно "обобщения вещей" (Выготский, 1934), сравнения и выделения сходного, внешне одинакового в вещах. В этом случае они вводятся в взаимодействие непосредственно в том виде, в котором представлены. Если решение задачи требует анализа и обобщение скрытых свойств объекта или его заместителя, то они должны быть более высокого порядка. Их предметом становятся результаты преобразования условной формы исходных данных в предметное содержание чувственных данных. При этом "фактура" результата преобразования принимает форму, наиболее удобную для трансформаций и введения во взаимодействие - форму зрительного перцепта. Сущность условной формы, помещенной в такую среду, раскрывается наиболее определенно (Давыдов, 1972). Результатом такого акта обобщения является значение элементов ситуации, которое, как показано в ряде работ, может иметь перцептивную при роду и в дальнейшем фиксироваться в речевой форме (Зинченко, 1964; Шехтер, 1967).

Для исследования функций перцептивных действий в подобных актах обобщения были выбраны задачи (также тесты Айзенка), в которых условие было представлено в речевой форме (работа проводилась совместно с Д. М. Эльберт). Испытуемым предлагалось найти слово, которое имело бы общее значение с двумя заданными словами, например, задавались слова собака и кожа (ответ - лайка). Каков путь решения этого типа задач? Заданные слова могут рассматриваться в различном смысловом контексте. Нужно найти тот контекст, который был бы одинаков по значению для каждого из данных слов. Для этого необходимо было сопоставить смысловые контексты того и другого слова и выбрать из них общий с одинаковым значением.

Процессы решения этих задач были довольно длительны. Некоторые испытуемые их решали около 100 сек. При анализе газодвигательных реакций были выделены также периоды фиксаций различной длительности: в пределах до 0,5 сек, от 0,6 до 1,0 сек, затем от 3,0 до 4,0 сек и, наконец, наибольшей длительности - 6,0 сек и более. Все периоды повторялись несколько раз и имели разный удельный вес, который зависел, главным образом, от общего времени решения. Но во всех случаях при правильных ответах решение задач продолжалось до тех пор, пока не включались периоды наиболее длительных фиксаций. Только после этого следовал речевой ответ. Внутрнречевая реакция часто сопутствовала периодам коротких фиксаций и всегда отсутствовала при самых длительных. Полученные данные свидетельствуют в том, что внешние и викарные перцептивные действия могут быть средством анализа и обобщения не только наглядно представленных условий задачи, но и соотнесения их возможных смыслов и значений.

К выводу о значительной роли перцептивных действий и особенно викарных в выполнении интеллектуальной деятельности следует добавить замечания об информативности объективных индикаторов этой роли. В работе использовались показатели реакций отдельных звеньев различных физиологических функциональных систем. Они свидетельствовали о выполнении тех или иных действий в процессах решения. Однако, как показал анализ строения процессов решения различных задач, они не могут быть однозначными для оценки роли этих действий. Примером может служить различная функция опознавательных действий на основе симультанной оценки ситуации при решении задач опознавания объекта и оперативных задач.

Для анализа роли внешних и викарных перцептивных действий мы попытались использовать категориальный аппарат функциональных структур, в котором в качестве характеристик деятельности предлагаются функции фаз или элементов процесса деятельности, отношения элементов относительно результата деятельности и типы связей между ними, а также упорядоченность, на основе которой они организуются в целостный акт. Подобное представление строения различных видов деятельности может быть, как нам кажется, более адекватным объективным индикатором роли отдельных действий.

Литература

1. Библер В. С. Творческое мышление как предмет логики. В сб.: "Научное творчество", под ред. С. Р. Микулипского и М. Г. Ярошевского. М., 1969.

2. Выготский Л. С. Мышление и речь. М., 1934.

3. Гальперин П. Я. Психология мышления и учение о поэтапном формировании умственных действий. В сб.: "Исследование мышления в советской психологии". М., 1966.

4. Давыдов В. В. Виды обобщения в обучении. М., 1972.

5. 3инченко В. П. Теоретические проблемы психологии восприятия. "Инженерная психология". М., 1964.

6. 3инченко В. П., Вергилес И. Ю. Формирование зрительного образа. М., 1969.

7. Зинченко В. П. Продуктивное восприятие. "Вопросы психологии", 1971, № 6.

8. Зинченко Т. П. и др. Сравнительное исследование опознания и идентификации одномерных и многомерных зрительных кодов. "Эргономика", Труды ВИИИТЭ. вып. 2. М., 1971.

9. Ильенков Э. В. Идеальное. "Философская энциклопедия", т. 2. М., 1962.

10. Леонтьев А. И. Проблемы развития психики. М., 1959.

11. Леонтьев А. И. Проблема деятельности в психологии. "Вопросы философии", 1972, № 9, 11.

12. Свидерский В. И., Зобов Р. А. Новые философские аспекты элементно-структурных отношений. Л., 1970.

13. Шехтер М. С. Психологические проблемы узнавания. М., 1967.