Одним испытуемым экран, свечи, кноп-
ки и спички давали в отдельных коробках, а другим испытуемым эти же
предметы давали вместе с тремя коробками - т.е. предметы были не в
коробках. Решение этой задачи заключалось в том, чтобы спичкой зажечь
свечку, затем накапать из нее на коробку немного воска, прилепить свеч-
ку к коробке, а затем кнопкой прикрепить коробку к экрану. Когда короб-
ки были "использованы заранее" в качестве контейнеров, испытуемым
было гораздо труднее решить эту задачу, чем когда коробки не были "ис-
пользованы заранее". В более поздних экспериментах (Glucksberg and
Danks, 1969) было показано, что даже если просто обозначить объект
названием, этим в памяти испытуемого зафиксируется некоторая установ-
ка, которая может либо облегчить решение задачи, либо помешать ему.

В ранних экспериментах использовались самые разнообразные виды
задач - от механических до логических. (Примеры двух задач показаны в
рамке на с. 462.) Как показали протоколы (записи речи испытуемых во
время их "мышления вслух"), в процессе решения задачи можно выделить
отчетливый ряд последовательных этапов. Обычно испытуемые сначала
выясняют, что именно от них требуется. Затем они генерируют, проверя-
ют и подтверждают гипотезы о возможных решениях; если гипотезы не
подтверждаются, генерируются новые. Таким образом, в этом процессе
проб и ошибок неудачные гипотезы заменяются новыми. Эти ранние экс-
перименты почти ничего не говорили о том, как возникают гипотезы, в
них также не постулировалось возможное участие в этом процессе каких-
либо когнитивных структур.

Как показано в вышеприведенной задаче о коробках и свечках, резуль-
тат может значительно зависеть от того, как представлена задача. В своей
живой книге о мышлении и решении задач Моше Рубинштейн (Rubinstein,
1986) рассказывает историю о том, что, когда его дочь училась за грани-
цей, она никак не могла собраться ответить на множество посланных ей
писем. Тогда Рубинштейн написал ей, что к письму он прилагает чек на
500, чего он на самом деле не сделал. Его дочь позвонила через 4 дня.
Результат можно радикально изменить, если изменить ту репрезентацию,
от которой зависит восприятие задачи человеком.

Деятельность по решению задач никогда не пользовалась такой попу-
лярностью, как другие темы исследований и обычно отвергалась экспери-
ментальными психологами как нечто несерьезное. Это довольно неодноз-
начная проблема и контролировать ее в эксперименте чрезвычайно труд-
но. Когда мы добавляем "независимую" переменную, манипулируем ею
или убираем ее, мы можем повлиять на процесс мышления, или на кон-
текст деятельности, или на оба, или ни на то, ни на другое. Кроме того,
трудно было создать четко определенную систематику задач, и в результа-
те этого практически отсутствовали поддающиеся проверке гипотезы и
теории. Новый интерес к этой области возник частично благодаря разра-
боткам в области искусственного интеллекта, являющегося "проблемно
ориентированной" сферой, а также памяти (в которой собственно и про-
исходит решение задач). Развитым моделям, появившимся в обеих этих
областях, еще предстоит обжить разнообразную сферу когнитивных про-
цессов человека, включая такую значительную ее часть, как решение за-
дач.

Мышление, раздел 2: решение задач, творчество и человеческий интеллект
463

Искусствен- Искусственный интеллект (ИИ) - это способность машин делать то, что
ный Интел- требует интеллекта. Значительная часть исследований ИИ направлена на
лект (ИИ) и открытие и описание когнитивных процессов человека с тем, чтобы их

можно было смоделировать на высокоскоростных компьютерах. Были раз-
pemeniw ,

работаны компьютерные программы, которые умеют играть в игры (шах-

маты, шашки, крестики-нолики, го, гомоку, покер и т.д.) лучше, чем боль-
шинство людей, а также анализировать математические задачи и решать
задачи символической логики.

Наиболее известную ИИ модель решения задач разработали Ньюэлл,
Саймон и Шоу (Newell, Simon, and Shaw, 1958; Newell, Simon, and Shaw,
1960; Newell and Simon, 1963; Newell and Simon, 1973); она называется
Универсальный Решатель Задач (УРЗ). Эта грандиозная модель разраба-
тывалась с целью моделирования целого спектра явлений, происходящих
у человека при решения задач, и в ней предусмотрены большой объем
хранения, а также стратегии поиска и концепции, имитирующие процессы
решения задач человеком. Создатели системы описывают это так:

"Мы постулируем систему обработки информации с большим
объемом хранения, где хранятся среди прочего сложные стратегии
(программы), которые могут вызываться стимулами. Стимул
определяет, какая стратегия или стратегии могут быть вызваны:

содержание этих стратегий уже определено предшествующим
опытом системы. Способность этой системы отвечать сложным
и высокоселективным способом на относительно простые стимулы
обеспечивается за счет хранения программ и этой "активной"
реакции на стимулы. Явления установки и инсайта и иерар-
хическая структура системы реакции - все это результат такой
"активной" организации центральных процессов."

В УРЗ был заложен важный принцип, согласно которому задача есть раз-
личие между двумя состояниями, скажем А и В. Состояние А определяет-
ся как то, что уже существует, а состояние В - как желаемая цель.
Решить задачу - это значит проделать определенные преобразования над
А так, чтобы оно стало идентичным В. При решении задач используется
процедура анализа признаков состояний А и В, причем различия между
ними определяются путем сопоставления. Признаки А, которые не соот-
ветствуют В, подвергаются ряду преобразований. Затем эти преобразо-
ванные признаки сверяются с признаками В, и так пока не будет найдено
соответствие. При этом говорят, что решение задачи возникает тогда, ког-
да признаки существующего и конечного состояния идентичны. Типичная
задача Ньюэлла и Саймона (1972) выглядит так:

"Я хочу устроить моего сына в детскую школу. Какова разница
между тем, что я имею, и тем, что я хочу? Разница в расстоянии.
Что изменяет расстояние? Мой автомобиль. Мой автомобиль не
работает. Что нужно, чтобы заставить его работать? Новый
аккумулятор. Где есть новый аккумулятор? В ремонтной
мастерской. Я хочу, чтобы в мастерской мне поставили новый
аккумулятор, но они не знают, что он мне нужен. В чем
затруднение? В связи. Что обеспечивает связь? Телефон... И так
далее.

Мышление и интеллект - естественный и искусственный
464

Авторы так анализируют этот процесс:

/. Если имеется объект, который не соответствует желаемому,
можно обнаружить различия между имеющимся объектом и
желаемым.

2. Операторы влияют на некоторые свойства их операндов, а
другие оставляют без изменений. Следовательно, операторы
могут характеризоваться продуцируемыми ими изменениями
и их можно попытаться использовать для устранения разли-
чий между теми объектами, к которым они применяются, и
желаемыми объектами.

3. На одни различия сложнее воздействовать, чем на другие. Сле-
довательно, выгодно попытаться устранить "трудные" раз-
личия, даже и за счет введения новых., менее трудных разли-
чий. Этот процесс может повторяться, пока есть продвиже-
ние в направлении устранения более трудных, различий.

Используя описанный здесь метод, исследовательская группа Ньюэлла пред-
приняла решение широкого ряда различных задач со значительным успе-
хом. (Анализ криптоарифметических задач, с которыми имел дело УРЗ,
см. в Главе 15.)

Иллюстрацией может служить хорошо известная задача про людоедов
и миссионеров: Три людоеда и три миссионера хотят переплыть реку. У
них только одна лодка, которая может выдержать двух человек, и нет
никаких других средств переплыть реку. Если на какой-нибудь стороне
реки остается больше людоедов, чем миссионеров, людоеды съедят мисси-
онеров. Задача: как наилучшим образом переправить всех шестерых на
другой берег за минимальное количество ездок, не потеряв ни одного мис-
сионера съеденным?2 В этой задаче есть два хорошо определенных компо-
нента: начало (шесть человек на одном берегу) и конец (шесть человек на
другом берегу). Этого можно достичь путем ряда операций или процедур
по их транспортировке (Рис.14.1).

За эту задачу УРЗ берется при помощи анализа "средства-результат".
Чтобы отыскать средство для достижения результата (т.е. способ пере-
править шесть человек на другой берег), он определяет, какие подцели
предстоит поставить и решить. (Если бы лодка была достаточно большой,
чтобы перевезти шесть человек, то в процедуре подцели не было бы необ-
ходимости. Решение было бы простой одноэтапной операцией: Грузи всех
в лодку и плыви.) Одна из подцелей всей задачи состоит в том, чтобы
перевезти двух человек с одного берега на другой и при этом следить за
тем, чтобы ни на одном берегу не оставить больше людоедов, чем мисси-
онеров, Если эта процедура не срабатывает, следует установить новые
подцели. Этапы решения показаны на Рис.14.1, (Чтобы убедиться, что
решение, полученное УРЗ, похоже на то, к которому приходят люди, Нью-
элл и Саймон сопоставили его с протоколом, содержащим описание мыс-

сть еще два варианта этой задачи: Предположим, что если вместе остаются
больше миссионеров, чем людоедов, миссионеры обращают людоедов в нелю-
доедов, Как совершить переправу, избежав обращения? Или, в вышеописан-
ных условиях, какое минимальное количество людоедов нужно обратить, что-
бы совершить переправу независимо от количества ездок?

Мышление, раздел 2: решение задач, творчество и человеческий интеллект
465

Миссионер

Людоед

Лодка

Рис. 14.1. Реше-
ние задачи о мис-
сионерах и людо-
едах.

Мышление и интеллект - естественный и искусственный
466



11022Т
X XX 0 001ШКXX X 00 0
ЛодкаЛодка

Рис. 14.2. Фор-
мальный "граф
поиска для зада-
чи о хоббитах (XJ
и орках (О) (см.
текст) Каждый
прямоугольник по-
казывает некото-
рое состояние,
или действие. Три
цифры означают:

1- количество
хоббитов на на-
чальной стороне,

2- количество
орков на началь-
ной стороне, и 3-
положение лодки.
Адаптировано из:

Thomas ft 9 74).

лей испытуемого, проходящих в его голове при решении этой задачи. Эта
процедура будет показана в Главе 15.)

Используя сходную задачу, Томас (Thomas, 1974) пытался выяснить,
выделяют ли испытуемые подцели при решении сложных задач. Условия
его задачи про хоббитов и орков3 требовали, чтобы три хоббита и три
орка пересекли реку в лодке, способной выдержать не более двоих, и
чтобы орки никогда не превосходили числом хоббитов на обоих берегах.
Формальный граф поиска показан на Рис.14.2, где каждому состоянию
соответствует трехзначный код: первая цифра показывает количество хоб-
битов на начальной стороне, вторая цифра - число орков на начальной
стороне и третья цифра - положение лодки (1- лодка на начальной сторо-
не; 0- лодка на противоположной стороне). Так, 3,1,1 означает, что есть
три хоббита и один орк и лодка на начальной стороне. Испытуемый в

Хоббит - сказочное существо из произведений Дж.Толкина, отличающееся
добротой и доверчивостью. Орк - сказочный великан-людоед.- Прим. пе-
рев.

Мышление, раздел 2: решение задач, творчество и человеческий интеллект
467

Рис. 14.3. Доля невер-
ных ответов для каждо-
го этапа процесса ре-
шения задачи о хобби-
тах и орках. Адаптиро-
вано из: Thomas f1974j.

общем не осознает этого, но почти в каждой точке решения возможны
только два хода - один верный и один тот же самый, который только что
сделал испытуемый.

Анализируя время обдумывания хода и сделанные ошибки (Рис. 14.3 и
Рис.14.4), Томас обнаружил, что и то, и другое достигает наибольшего
значения в состояниях 321 и 110 соответственно (3 хоббита, 2 орка и
лодка на одной стороне; и 1 хоббит, 1 орк и лодка на другой стороне).
Характер затруднений, с которыми испытуемый встречается в этих точ-
ках, до некоторой степени не зависит от количества обнаруженных испы-
туемым вариантов хода и указывает на то, что испытуемый делит целую
задачу на три подзадачи: от начала до состояния 321, от 321 до 110 и от
110 до решения (000). Как эти наблюдения, так и наблюдения, сделанные
Грино (Greeno, 1974) хорошо подтверждают гипотезу о том, что, работая
над задачей, испытуемые делят ее на подзадачи.

Рис. 14.4. Среднее
время, требуемое для
ответа на каждом эта-
пе процесса решения
задачи о хоббитах и
орках. Числа на оси
Состояние соответ-
ствуют числам в прямо-
угольниках на Рис. 14.2.
Адаптировано из: Th-
omas J1974J.

Мышление и интеллект - естественный и искусственный
468

Рейтман (Reitman, 1965) выразил мнение (упоминавшееся ранее), что
для концептуальной задачи не существует общего решения. И действи-
тельно, прежде чем процесс можно будет смоделировать, следует дать
описание его компонентов. Нестрогое определение "задачи" малопригод-
но для моделирования процесса ее решения. Техническое применение
модели отличается большей конкретностью, поскольку формулировка "за-
дачи" при этом осуществляется в терминах тех факторов, которые лежат
в ее основе, образуя единую широкую многомерную область. Хотя отдель-
ные задачи могут различаться по своей важности и составляющие ее фак-
торы могут быть многочисленны и различны, некоторые теоретики пред-
полагают, что аналитическая процедура должна определяться на единой
многомерной области. Рассматривая этот вопрос сразу с нескольких на-
правлений, Рейтману удалось создать классификацию "задач". Во-пер-
вых, есть множество различных задач, в которых предусматривается пре-
образование или создание состояний, объектов или скоплений объектов.
Примером такой задачи может быть изготовление шелкового кошелька из
свиного уха. Здесь хорошо определены начальное (свиное ухо) и конечное
(шелковый кошелек) состояния.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97