диссертация модальная логика

- 51 -

уровня, как активное запоминание, хранение и извлечение информации,

сравнительные суждения и оценки, принятие решений и решение задач. Подобные модели могут содержать в себе предопределенную логику или

использовать концепции искусственного интеллекта для имитации

познавательной деятельности человека". Далее говорится, что хорошая

когнитивная имитационная модель должна корректно предсказывать

некоторые специфические аспекты действия оператора при решении задач и принятии решений. Важно, что к модели не предъявляются требования порождать лучшие или самые быстрые решения. Если свести воедино мнения специалистов в области когнитивной психологии и специалистов, изучающих роль человеческого фактора в технических системах, то можно видеть, что когнитивные модели могут быть значимы при решении важнейших задач в области информационных технологий. Они представляют несомненный интерес и для разработчиков информационных технологий в области проектирования, включая наиболее интеллектуально насыщенные ранние стадии. Рассмотрим ряд моделей, которые подпадают под название когнитивных в требуемом для проектной деятельности аспекте.

В трудах по когнитивной психологии [13, 61, 62] и других имя И. Канта называется сравнительно редко. Это связано, по-видимому, с тем, что авторы считают эту область знания самодостаточной и развивающейся автономно. Тем не менее, учение о познании И. Канта представляет не только научнофилософский, но и практический интерес, уже в плане решаемой нами проблемы. Познавательная модель Канта достаточно сложна, и нам ее рассматривать, скорее всего, нецелесообразно, однако отдельные установочные положения будут представлять несомненный интерес.

Познание, как известно, состоит из суждений, т. е. из такого соединения представлений, в котором одно представление служит предикатом другого. Но сказать, что каждое суждение есть познание нельзя. Кант говорит, что значение

- 5 2 -

настоящего познания принадлежит только таким суждениям, в которых связь субъекта и предиката представляется всеобщей и необходимой и предполагает нечто новое не содержащееся в понятии субъекта как его признак. Если

суждения отвечают только одному признаку, то они не составляют познания [42, 69]. Первому требованию, как известно, удовлетворяют суждения

аподиктические, а второму - синтетические [70]. Далее Кант говорит, что такие суждения существуют, и называет их синтетическими а priori, демонстрируя

примеры из математики. Для нас здесь очень важно, что мы получаем

возможность определить, какое суждение несет новое знание, а какое нет. В

дальнейшем, когда у нас возникает потребность анализировать множество

выводов, генерируемых компьютером, эти положения И. Канта будут полезны. В познавательной модели Канта фигурирует категория ding an Sich (вещь в

себе), которая подвергается критике представителями различных философских школ.

И. Кант говорит, что, изучая какой-то объект, мы должны осознавать, что он до конца непознаваем. Представители других школ, возражают ему и говорят, что подобный объект познаваем, но процесс познания бесконечен. М ы не примем участия в этом споре, но отметим для себя, что как в том, так и в

другом случае, нам предстоит иметь дело с объектом, непознанным в требуемой степени, по крайней мере, на данный момент. Кант обращает внимание, что на основе этого объекта (ding an Sich) мы формируем мысленный образ, с которым в дальнейшем работаем, совершенствуя его в том или ином направлении. Кант допускает, что по мере необходимости мы можем сравнивать наш мысленный образ с объектом исследования.

При проектировании нового изделия мы обычно имеем прежнее изделие (прототип) или несколько изделий, которые нас не устраивают в каком-то отношении. В противовес ему мы создаем новый образ изделия, и именно: мысленный образ. И работаем в процессе проектной деятельности именно с

- 5 3 -

этим образом. Материальная реализация последнего появится много позднее. Изложенные соображения делают указанные положения познавательной модели И. Канта привлекательными в процессе анализа ранних стадий проектной деятельности.

В когнитивной психологии имеет место проблема формирования мотиваций предстоящей деятельности. В противовес основному постулату бихевиоризма, что поведение человека детерминировано внещними раздражителями, когнитивная психология стремится показать роль знаний в определении линии поведения. В работе [71] рассматривается вопрос о том, как соотносятся когнитивные и аффективные факторы в процессе формирования мотиваций поведения, и на основе анализа значительного числа работ делается вывод о значимости сочетания влияний того и другого факторов. Описанные выше обстоятельства инициировали нашу работу по поиску когнитивных моделей, влияющих на поведение субъекта или группы людей, реализующих ту или иную интеллектуальную деятельность. Нами были выявлено несколько таких моделей [72].

Мы кратко рассмотрим модели Ж. Пиаже, П. Жане, Э. Клапареда, К. Левина. Необходимо оговорить, что графическая интерпретация этих моделей сделана нами на основе вербального описания, поэтому в интерпретации других исследователей они могут выглядеть иначе.

На рис. 2.1 показана структура модели Ж. Пиаже.

- 54-

Когнитивная модель Ж. Пиаже

Поведение

		г		г
цель 1	цель 2	цель 3	...	цель п		средства
					(смена целей)
цен­	цен­	цен­		цен­		определяет
ность 1	ность 2	ность 3		ность п		энергию
Т		:*				действия
				чувства
дейст­	дейст­	дейст­		дейст­		определяет
вие 1	вие 2	вие 3		вие п
						структуру
				ж
						действия
				знание
резуль­	резуль­	резуль­	резуль­			финальность
						действия
тат 1	тат 2	тат 3		тат п	<	постоянно
1		f		1		меняется путем
						смены
					^	ценностей цели
		Рисунок		2.1

Модель многоцелевая, причем цели рассматриваются как средства, а финальность действия непрерывно меняется. Эмоциональная составляющая управляет поведением, приписывая ценности его целям. Интеллектуальная составляющая налагает на поведение определенную структуру. Модель многофинальна вследствие того, что набору целей поочередно приписываются

- 5 5 -

различные ценности, в результате чего она последовательно порождает ряд альтернатив, из которых можно сделать выбор [72,1Ъ'.

Несмотря на то, что эта модель предназначалась для деятельности далекой от проектирования, человеку знакомому с проектной деятельностью она покажется знакомой, т. к. подобные мысленные операции ему приходилось проделывать неоднократно.

Когнитивная модель П. Жане показана на рис. 2.2.

Когнитивная модель П. Жане

Субъект 1	Первичное	Объект 1
	действие
	ассимиляция
Оценка	аккомодация	Объект 2
действий	результат действий
^ у
Чувства
Субъект 2	ассимиляция
	Вторичное	г--Объект 3
	действие
	аккомодация

Рисунок 2.2

Модель описывает процесс взаимодействия между субъектом и объектом и последовательности трансформаций образа объекта и когнитивных структур субъекта в процессе подобного взаимодействия. Воздействие субъекта на

- 5 6 -

объект называют ассимиляцией, а объекта на субъект - аккомодацией. Процесс продолжается до тех пор, пока субъект не достигнет желаемого результата либо убедится в бесплодности своих действий. Для нас эта модель интересна при реализации режима диалога исследователя с компьютером. Здесь интересен факт, подчеркиваемый П. Жане, что на каждом шаге исследования изменяется не только объект, но и субъект, точнее его когнитивные структуры.

Па рис. 2.3 показана когнитивная модель Э. Клапареда.

Когнитивная модель Э. Клапареда

воздействие

среды

когнитивный аспект

чувства

интерес

СУБЪЕКТ цель

аффективный

аспект

техника действия

реакция субъекта

(восстановление баланса)

Рисунок 2.3

Модель Э. Клапареда описывает взаимодействие субъекта со средой в процессе восстановления утраченного равновесия. Любой эксперимент, в том

- 5 7 -

числе и компьютерный, предполагает воздействие на среду (включая в нее объект), в результате чего система может утратить равновесие, которое следует восстановить [73].

Когнитивная модель К. Левина показана на рис. 2.4.

Модель К. Левина это также субъектно-объектная модель, она была предложена "психологией формы" (гештальтпсихологией). Данная модель содержит характерные для гештальтпсихологии понятия "поле", "структура поля", "динамика поля", "баланс" и т. п. и предполагает наличие комплекса средств разумного и целесообразного поведения. Здесь поведение представляется "целостным полем", охватывающим субъект и объект. Динамику поля определяет эмоциональная составляющая, а структуризация обеспечивается восприятием, моторной функцией и интеллектом.

Когнитивная модель К. Левина

		Действие	(ассимиляция)
		Восприятие
Преды­		Моторная функция		О
		Интеллект
стория				б
действия*^				ъ
субъекта	е		Динамика поля	к
	к
				т
	т
		Чувства
		Действие (аккомодация)
		V
		1Делостное поле	поведения

Рисунок 2.4

-5 8 -

Кмоделям гештальтпсихологии (гештальттеории) мы вернемся позднее, когда будем рассматривать вопрос формирования целостного образа (гештальта) объекта проектирования. Рассуждения, опираюш;иеся на гештальттеорию, позволяют найти полезные формы деятельности при формировании стратегии "сверху-вниз".

Когнитивная модель В.М. Сергеева и В.Л. Цимбурского показана на рис.

2.5.Модель имеет три фундаментальных блока "модель мира", "ценности" и "средства". Иногда в их составе рассматривается блок "поведенческие гештальты" (стереотипы поведения). Эти блоки последовательно порождают блоки "возможности", "интересы", "цели", "сценарии". Завершающим является блок "задача", в котором заложен смысл цели со сценарием ее достижения. Решить задачу - значит изменить "мир" в свою пользу. Несмотря на то, что блоки модели "грешат" синонимией, она действенна. Если менять содержательное наполнение исходных блоков, то модель будет порождать новые цели и генерировать сценарии их достижения [74].

Таким образом, на основе рассмотренного ряда когнитивных моделей можно перечислить направления деятельности, где они могут представлять практический интерес:

-приобретение знаний;

-хранение и первичная обработка полученных знаний;

-осмысление полученных знаний;

-прогностика развития ситуаций;

-целеполагание;

-принятие решений;

-генерация сценариев действия.

- 5 9 -

Когнитивная модель В.М. Сергеева и В.Л. Цимбурского

Модель мира

Ценности

Средства

Интересы Возможности

Цели

Поведенческие

геттттальты

Сценарии

Задача

Рисунок 2.5

2.6 К а т е г о р и а л ь н ы й а н а л и з и с е м а н т и ч е с к и е с т р у к т у р ы в

п р о ц е с с е	м о д е л и р о в а н и я	с л о ж и в ш и х с я	с и т у а ц и й ,
с о п у т с т в у ю щ и х п р о е к т и р о в а н и ю

Если проанализировать рассмотренные когнитивные модели с точки зрения содержательного наполнения, входящих в них компонентов, то можно видеть, что наряду с блоками поведенческого характера в них фигурируют блоки, отражающие факт рассмотрения среды окружения, в которой протекают или будут протекать некоторые действия. Так в модели Э. Клапареда есть блок "среда", в модели К. Левина - блок "поле", в модели В. Сергеева и В.Цимбурского "модель мира". Наш опыт использования указанных моделей для описания имевших место ситуаций ("текущего положения дел") в

- 6 0 -

достаточно широком перечне направлений теоретической и практической деятельности позволяет составить представление о характере и особенностях рассматриваемых структур.

Подобные структуры строятся для достижения как теоретических, так и практических целей в тех случаях, когда возникает необходимость составить более четкое представление об имеющем место "положении дел". Здесь выявляются два аспекта рассмотрения:

-сущности, задействованные в этих структурах;

-отношения, увязывающие эти сущности в единую структуру.

Первый аспект рассмотрения это аспект категориального анализа. Второй - аспект структурирования. Особенностью нашего рассмотрения является его

когнитивный характер.

2.6.1 Р о л ь к а т е г о р и а л ь н о г о а н а л и з а

Категориальный анализ определяется как учение о категориях, исследующих природу и области применения категорий. Понятие "категория" часто распространяется на все непосредственно данные элементы мышления, которые не могут быть определены, а лишь объяснены (дефиниции). Дефиниции вместе с категориями (в узком смысле) образуют категориальные понятия [22]. Категориальный анализ естественным образом акцентирует внимание на важнейших понятиях конкретной области знаний. В его основе лежит стремление максимально сократить число фундаментальных сущностей и тем самым добиться обозримости исследуемых структур. Комплекс категориальных понятий представляет для нас особый интерес, так как именно он составляет основу когнитивных структур профессионала-проектировщика, на которые направлено наше внимание.

В процессе категориального анализа целесообразно опираться на какойлибо набор категорий из числа наиболее известных (десять категорий