Современные исследования интеллекта и творчества

Описание когнитивных процессов с помощью моделей систем, стремящихся к энергетическим минимумам, в частности аттракторных сетей, может существенно дополнить исследование инсайта и выявить те недостающие элементы, о которых говорилось при анализе модели распространяющейся активации.

Прежде всего, эта модель позволяет объяснить предчувствие правильности решения, которое возникает при инсайте. Достижение энергетического минимума означает редукцию напряжения, которая во многих теориях мотивации рассматривается как причина положительных эмоций. Эта редукция напряжения сопутствует возникновению того «хорошо организованного целого», о котором писал Пуанкаре. Чувству инсайта соответствует предварительная идентификация решения как достижение энергетического минимума, предшествующая проверке решения. Точность этой автоматической моментальной оценки, хотя и не стопроцентная, но достаточно высокая. Восприятие найденных инсайтным путем решений как красивых означает, что интеллектуальная красота выражается в «прегнантности», уменьшении противоречий через неожиданный поворот.

Например, в приведенном выше примере поиска слова по первой букве осмысленным словам соответствуют аттракторы. В аттракторной сети появляется возможность предварительной оценки адекватности решения – достижение энергетического минимума. Эта оценка получается симультанной и не требующей пошаговой верификации, что очень похоже на описание реального инсайта.

Инсайт происходит, когда человеку приходит в голову, что какое-то слово является решением анаграммы (например, для анаграммы «яоиосхлигп» находится решение «психология»). После этого решающий должен последовательно проверить, что каждой букве анаграммы соответствует буква в потенциальном решении и ни одна буква не остается лишней.

Кроме того, достижение энергетического минимума связано с возникновением целостной структуры. Как обсуждалось выше, многие инсайтные задачи решаются именно через формирование целостных структур из данных в условиях элементов. При этом возможно объяснение и для таких задач, решением которых является активация уже известного элемента, как это происходит при решении анаграмм. В этом случае можно предположить, что активация какого-либо фрагмента знания связывает его с другими фрагментами задачи, в результате чего достигается энергетический минимум.

Конечно, аттракторные сети представляют собой гипотетический объект, и до сих пор никто не наблюдал их реального существования в мозгу человека или даже шимпанзе. Однако эти модели показывают, что вполне реальны автоматические процессы, которые, с одной стороны, активируют в долговременной памяти информацию, имеющую потенциальное отношение к решению, а с другой, производят мгновенную предварительную оценку этой информации как релевантной решению.

При этом сознательные процессы активно участвуют в разворачивании и ориентировании автоматических. Например, испытуемый, выполняя задачу генерирования слов, начинающихся на л, может сознательно перебирать варианты, например, на «ла-», «ло-», «ли-» и т. д. В результате увеличивается вероятность ассоциирования. Таким образом, сознательные и автоматические процессы поиска взаимодействуют. Сознательно определяются стартовые точки, а дальше начинается автоматическое движение.

Сигнальная модель инсайта

Основное положение предлагаемой сигнальной модели состоит в том, что чувство инсайта выполняет серьезную функцию в процессе мышления, а именно передает сознательной инстанции информацию о том, что найден и активирован элемент, который, возможно, является ключом к решению задачи. Очевидно, что при этом принимается линия Пуанкаре-Пономарева о биполярности психологического механизма решения творческих задач.

Согласно модели, именно присутствие автоматических процессов интуитивного уровня отличает инсайтные задачи от неинсайтных. Инсайтные задачи – это целый класс, включающий различные задачи с различными механизмами решения. Однако все они обладают и одним общим свойством, отличающим их от неинсайтных[7], – наличием таких автоматических процессов, результат которых может быть одномоментно оценен по их правильности. Модель допускает наличие различных процессов такого рода, в том числе процессов распространения активации и достижения энергетического минимума. Эти процессы могут приводить к возникновению принципа решения, а также к появлению специфического чувства, сигнализирующего о том, что активированные элементы являются вероятным решением.

Далее модель специфицирует структурно-уровневую теорию Пономарева в плане описания механизма передачи информации от интуитивного механизма к логическому.

Модель предусматривает два канала такой передачи. Первый канал связан с активацией информации. Результатом работы интуиции является активация специфического содержания в долговременной памяти. Эта активация срабатывает как своего рода прайминг при сознательном поиске. Активация информации увеличивает вероятность того, что эта информация будет найдена при разворачивании сознательного поиска. Достаточно сильный уровень активации приближает эту вероятность к 100 %.

Второй канал связан с чувством инсайта. Это чувство свидетельствует об интуитивной оценке активированной информации как вероятного решения задачи. Это чувство может порождаться возросшей беглостью автоматических процессов или переходом к более благоприятному энергетическому балансу. Чувство инсайта, порождаемое интуитивным уровнем переработки, служит для сознательных процессов индикатором того, что решение найдено, и стимулом к разворачиванию сознательного поиска. Таким образом, чувство инсайта имеет адаптивную функцию: оно служит для запуска адаптивных когнитивных стратегий в том случае, когда ключ к решению задачи уже активирован.

Согласно модели, взаимодействие двух каналов приводит к четырем основным случаям передачи информации от интуитивного механизма к логическому. Первый случай возникает тогда, когда решение происходит при параллельной достаточно активной работе сознательных и интуитивных процессов. В этом случае активация элементов в результате работы интуиции быстро попадает в поле происходящего поиска сознания. Это безынсайтный вариант решения задачи. Очевидно, что он более вероятен для более простых задач, решение которых не требует большого снижения активности сознания.

Второй случай характерен для задач, решение которых характеризуется низкой активностью сознательных процессов. В этом случае активация нужных для решения элементов не сопровождается сознательной поисковой активностью, которая могла бы эти элементы обнаружить. Чем больше активность логических структур, тем больше вероятность того, что активированный в долговременной памяти элемент будет найден. Однако при низкой активности логических структур и глубоком интуитивном погружении в задачу активированный элемент с большой вероятностью остается неопознанным. Именно в этом случае проявляется адаптивная функция инсайтного чувства, которое означает интуитивную оценку полученного результата как вероятного решения задачи. Чувство инсайта служит основанием для разворачивания сознательного поиска решения. В этом случае развивается типичная картина инсайтного решения задачи, а в случае, когда после инсайтного чувства протекает еще достаточно длительный процесс сознательного решения, наблюдается немгновенный инсайт.

Третий случай связан с возникновением инсайтного чувства наряду с активацией неадекватного решения. Такого рода опыт описывал, как отмечалось выше, Пуанкаре, указывая, что основанием ложного инсайта всегда служит эстетически привлекательная идея[8]. Тополински и Ребер, исходя из своей гипотезы происхождения инсайтного чувства, считают возможным вызвать его путем экспериментальных манипуляций, например, предъявления текста на ярком или темном экране (Topolinski, Reber, 2010).

Наконец, возможен и четвертый случай. Он происходит в результате того, что активация решения не означает его автоматического осознания. При решении сложной задачи, где активация процессов сознательного поиска снижена, автоматические процессы приводят к нахождению адекватного принципа, однако при этом чувство инсайта не возникает или не оказывает по тем или иным причинам достаточного воздействия на сознание. В этом случае возникает «латентное решение», которое не формулируется испытуемым, но может быть выявлено специальными экспериментальными приемами типа прайминга или анализа глазодвигательной активности. В конечном счете мысль, не попавшая в поле сознательных процессов, «в чертог теней» уходит.

Представляется, что сигнальная модель инсайта позволяет вразумительно ответить на перечисленные выше современные исследовательские вопросы и хорошо соответствует эмпирическим данным.

Рассмотрение четырех предельных случаев решения инсайтных задач объясняет, почему одни и те же задачи иногда решаются с выраженным чувством инсайта, а иногда – без него. Кроме того, становится понятным, как может сочетаться непрерывность объективного продвижения к решению с субъективной скачкообразностью. Модель впервые наводит мосты между объективной и субъективной сторонами инсайта, причем показывает приспособительную функцию последней.

Модель согласуется с известными экспериментальными данными, а также позволяет предсказать и проверить целый ряд неочевидных феноменов.

Феномен Ага-подсказки

Исходя из сигнальной модели инсайта вместе с теорией чувства как информации, можно теоретически сконструировать феномен, который получил название «Ага-подсказки». Согласно теории чувства как информации, люди приписывают причину своего чувства тому, что в данный момент находится в фокусе их внимания. Так, во время решения задачи они склонны приписывать испытываемые ими чувства процессу решения, даже если на самом деле они порождены другим, например, были перед этим специально индуцированы экспериментальной процедурой. Теория отличает имманентные (integral) чувства, порожденные выполняемой в данный момент задачей, от случайных (incidental), которые субъект испытывает по каким-либо причинам в то же время (Schwarz, 2011). Случайные чувства, если их причина ошибочно относится субъектом к решаемой в настоящей момент задаче, могут влиять на ее решение. Так, индуцированные в эксперименте эмоции (например, прослушиванием музыки, воспоминаниями радостных или печальных событий) влияют на решение задач (Martin et al., 1993).

Представим себе, что субъект находится в процессе решения задачи и дошел как раз до такой стадии поиска, когда элементы, относящиеся к решению, активировались в долговременной памяти, однако еще не стали доступны сознанию. Представим также, что в этот промежуток времени субъект слышит инсайтное восклицание другого человека типа «Ага!», «А! Понял!» и т. п. Если изложенные выше теоретические положения справедливы, субъект, скорее всего, припишет инсайтные ощущения происходящему процессу решения, проведет соответствующий поиск и найдет решение. Следовательно, можно ожидать повышения вероятности решения задачи после предъявления решающему инсайтных восклицаний. Этот феномен мы назвали «Ага-подсказкой».

Реальная жизнь дает многочисленные примеры Ага-подсказок. Например, психолог и гроссмейстер по шахматам Николай Крогиус сообщает о такого рода опыте при работе ассистентом Бориса Спасского в матче на первенство мира против Тиграна Петросяна. Крогиус и другой помощник Спасского Игорь Бондаревский анализировали отложенную позицию. Казалось, что партия завершится легкой ничьей, когда вдруг Крогиус внезапно увидел возможный сильный ход Петросяна, меняющий оценку позиции. Он пишет: «Я едва начал фразу „А если…“, как понял, что И. Бондаревский тоже все увидел. Его папироса вылетела в окно, и мы начали лихорадочный поиск спасения…» (Крогиус, 1997, с. 29).

В трех экспериментальных исследованиях мы проверили возможность вызвать феномен Ага-подсказки в лабораторных условиях.

Исследование 1

В первом эксперименте, проведенном Е. А. Валуевой и Е. М. Лаптевой, в качестве стимульного материала использовалась 21 анаграмма из 5–7 букв. Испытуемый видел на экране компьютера анаграмму и должен был нажать клавишу «пробел», когда понимал, какое слово в ней зашифровано. После этого ему предлагалось ввести слово-ответ в специальном окошечке. Каждая анаграмма предъявлялась до ответа испытуемого, но не более чем на 30 секунд.

Параллельно с решением каждой анаграммы через наушники зачитывался текст (для каждой анаграммы свой). Для экспериментальной группы сюжеты текстов были подобраны так, что на 16-й секунде звучания (с 15000 мс по 16000 мс) один из героев «рассказа» издавал возглас, наподобие «ага-реакции»: «А! Ясно!» или «О! Понял!» и т. п. Контрольная группа слышала те же самые тексты, но «ага-реакции» в них были заменены нейтральным содержанием. Таким образом, экспериментальная группа в отличие от контрольной получала Ага-подсказки.

В исследовании принял участие 181 учащийся 8–10 классов московских школ, средний возраст – 14,8 года, стандартное отклонение – 0,8, из них 65 % девушек. Испытуемые случайным образом были разделены на контрольную и экспериментальную группы.

Динамику решения анаграмм каждой группой испытуемых на каждой секунде решения можно увидеть на графике (см. рисунок 1).

Между группами на 21-й секунде решения обнаруживаются значимые различия – экспериментальная группа решила значимо больше задач в этот момент времени по сравнению с контрольной (Mann – Whitney U=2380, Z=2,18, p=0,03, Cohen’s d=0,36). Во все другие моменты времени (с 1-й по 30-ю секунды решения) значимых различий между группами обнаружено не было.

Рис. 1. Среднее количество решенных анаграмм на каждой секунде решения

Исследование 2

Материалы и процедура второго исследования, также проведенного Е. А. Валуевой и Е. М. Лаптевой, были аналогичны материалам и процедуре первого исследования, за исключением того, что общее время решения каждой анаграммы было сокращено до 20 секунд, а эмоциональная подсказка предъявлялась на 11 секунде.

В исследовании приняли участие 136 учеников 9–10 классов московских школ (49 % девочки), средний возраст составил 14,8 года (стандартное отклонение – 0,9). Испытуемые случайным образом были разделены на контрольную и экспериментальную группы.

Были обнаружены значимые различия между группами на 14-й секунде решения – экспериментальная группа решила значимо больше задач в этот момент времени по сравнению с контрольной (Mann–Whitney U=1075, Z=2,27, p=0,02, Cohen’s d=0,47). Во все другие моменты времени (с 1-й по 20-ю секунды решения), а также во время решения анаграмм после подсказки значимых различий между группами обнаружено не было.

Таким образом, в двух исследованиях нами были получены сходные результаты – кратковременное повышение успешности решения анаграмм через несколько секунд после предъявления Ага-подсказки.

Исследование 3

Целью третьего исследования, проведенного Е. А. Валуевой и А. А. Мосинян, стала репликация эффекта Ага-подсказки на отличном от предыдущих исследований материале. Процедура была модифицирована в нескольких отношениях. Во-первых, как анаграммы, так и подсказки предъявлялись визуально на экране компьютера. Во-вторых, процесс решения анаграммы прерывался на короткое время для предъявления подсказки. В-третьих, процедура и сложность анаграмм были подобраны так, что испытуемый встречался с подсказкой или контрольным праймом при решении каждой анаграммы.

В качестве праймов было использовано 4 типа стимуляции: 1) пустой экран на 150 мс; 2) набор символов 3х типов (&&, ++++, ##) на 150 мс; 3) Ага-подсказка трех типов (А! Ага! О!) на 150 мс; 4) Ага-подсказка трех типов (А! Ага, О!) на 35 мс. Первые 2 типа стимуляции служили контрольными условиями.

Решение каждой анаграммы состояло из 3х этапов. Сначала на экране компьютера испытуемому предъявлялась анаграмма на 1500 мс, затем следовал прайм (150 или 35 мс, в зависимости от его типа), затем снова предъявлялась анаграмма до ответа испытуемого, но максимум на 9 секунд. Когда испытуемый находил решение, он должен был нажать пробел и ввести ответ в появившееся поле.

В исследовании приняли участие 146 испытуемых, преимущественно студенты московских вузов, средний возраст – 21,2 года, стандартное отклонение – 3,3, 69 % женщины.

Детальный анализ по отдельным типам эмоциональных подсказок («А!», «Ага!», «О!») показал, что подсказка «А!» демонстрирует несистематические различия с контрольными условиями, поэтому из основного анализа были исключены анаграммы, предъявлявшиеся с подсказкой «А!» и соответствующими ей контрольными условиями.

Для проверки основной гипотезы было проведено попарное сравнение успешности и времени решения анаграмм в разных условиях. Использовался тест Вилкоксона для зависимых выборок в случае точности решения анаграмм и t-тест Стьюдента для связанных выборок в случае оценки различий во ВР. В таблице 1 приведены значения соответствующих критериев и их значимость для каждой из пар условий. Как видно из таблицы 1, обнаружены значимые различия по точности решения между условиями с эмоциональной подсказкой (35 мс) и контрольными условиями, а также близкие к общепринятому уровню значимости различия между условиями с эмоциональной подсказкой (150 мс) и контрольными условиями. Значимых различий по времени решения не обнаружено.

Проведенный эксперимент показал, что предъявление Ага-подсказки в процессе разгадывания анаграмм повышает успешность их решения по сравнению с контрольными условиями. Ага-подсказка, предъявленная на короткое время (35 мс), имеет более выраженный эффект по сравнению с подсказкой, имеющей бóльшую длительность (150 мс).

Таблица 1. Различия между условиями

Примечание: Выше диагонали – тест Стъюдента (t) для времени решения, ниже диагонали – тест Вилкоксона (Z) для точности решения.

В трех экспериментальных исследованиях удалось показать, что Ага-подсказка влияет на процесс решения анаграмм – ее предъявление увеличивает вероятность правильного решения. Размер эффекта колеблется от d=0,17 до d=0,47. При этом показано его воспроизведение в трех различных экспериментах, причем на стимульном материале как слуховой, так и зрительной модальности.

Инсайт и инкубация

Описанный Пуанкаре феномен возникновения решения задач в период отдыха вызвал многочисленные попытки его моделирования в лабораторных условиях в виде экспериментов по инкубации. Испытуемых прерывают в определенный момент решения задачи, дают отдых или другое задание, а затем возвращают к первоначальной задаче. В целом экспериментальный эффект получается – прерывание увеличивает вероятность решения задачи. Однако обзор представительного массива научных публикаций по механизмам и функциональной роли инкубации в решении задач позволяет констатировать существование значительных теоретических расхождений и нестабильных эмпирических эффектов в этой предметной области. Так, Сио и Ормерод (Sio, Ormerod, 2009b) в мета-анализе, посвященном инкубации, обнаружили только два универсальных феномена: наличие общего положительного эффекта инкубации и значимый положительный эффект длительности подготовительного периода, предшествующего инкубации. Все остальные эффекты зависели от конкретных особенностей экспериментальных факторов и их взаимодействия (тип задачи, длительность инкубации, тип инкубационного задания и т. д.).

Длительность подготовительного периода (первого этапа решения задачи) обычно связывается исследователями с необходимостью достижения тупика в решении задачи. Согласно большей части интерпретаций, достижение тупика обеспечивает максимально возможный охват проблемного поля задачи и потенциально ведет к активации в семантической памяти релевантных решению элементов. Дальнейшие события, происходящие на стадии инкубации, описываются по-разному в разных теориях (гипотеза сознательной работы, гипотеза рассеяния усталости, гипотеза селективного забывания, гипотеза распространения активации, гипотеза случайной ассимиляции). Общая черта этих гипотез состоит в том, что в них предполагается, что на момент начала инкубационного периода решение еще не найдено.

Сигнальная модель инсайта не отрицает различных гипотез о том, каким образом инкубационный период способствует появлению решения, однако она предполагает дополнительную возможность: решение может быть найдено субъектом уже на подготовительном этапе, но не осознается им. В этом случае роль инкубации будет состоять в устранении причин, мешающих осознанию решения. Таким образом, коренное отличие предлагаемой модели от уже существующих заключается в предположении о том, что решение задачи возникает до инкубации, а не в процессе инкубации.

В рамках такого понимания иную интерпретацию получает эффект длительности первого (подготовительного) этапа решения задачи: длительность подготовительного периода, в первую очередь, повышает вероятность бессознательного обнаружения решения, а не обеспечивает достижение тупика, как предполагалось ранее. Также становится понятным, почему эффект инкубации удается зафиксировать далеко не во всех экспериментах.

Для проверки гипотезы было проведено экспериментальное исследование с использованием web-интерфейса. Работа испытуемых состояла из двух этапов. На первом этапе испытуемые решали анаграммы. На втором этапе им предлагалось определить, является ли предъявляемое на экране сочетание букв решаемой анаграммой (т. е. из него можно составить слово) или нерешаемой анаграммой (т. е. из него нельзя составить слова). При этом часть стимулов были совершенно новыми, а часть – модификацией (перестановкой букв) анаграмм, предъявляемых на первом этапе.

В соответствии с теоретической гипотезой ожидалось, что часть анаграмм, о решении которых испытуемые не заявляли, все же была ими имплицитно решена, что увеличит вероятность распознавания во второй части эксперимента соответствующих анаграмм как решаемых.

В исследовании приняли участие 382 ученика 3–7 классов московских школ (средний возраст – 11,38 года, 57 % девочек). В соответствии с гипотезой было обнаружено, что нерешенные в первой серии анаграммы (и предъявленные во второй серии как решаемые анаграммы) значимо чаще (t(338)=4,14, p<0,001) правильно опознаются как решаемые анаграммы во второй серии по сравнению с новыми.

Вероятность решения инсайтных задач

Сигнальная модель инсайта также позволяет выдвинуть ряд предположений относительно факторов, влияющих на вероятность решения инсайтных задач. Согласно модели, задача может не быть решена субъектом, даже если он фактически нашел решение. Это происходит в описанном выше четвертом главном случае, когда сознание как бы не замечает активацию релевантной решению информации. Соответственно факторы, влияющие на «заметность» этой информации для сознания, должны изменять вероятность решения задачи.

В недавнем исследовании было показано влияние внимательности к собственным внутренним состояниям (mindfulness) на решение инсайтных задач (Ostafin, Kassman, 2012). Испытуемым экспериментальной группы перед выполнением заданий предъявлялась 10-минутная аудиозапись с инструкцией направлять внимание на телесные ощущения (дыхание и т. д.) и принимать их, включая боль. Контрольная группа получала аудиозапись такой же продолжительности, но посвященную естественной истории. Экспериментальная группа превзошла контрольную в решении инсайтных задач при отсутствии значимых различий в решении неинсайтных. В той же работе показано, что внимательность к собственным внутренним состояниям (mindfulness) как черта личности положительно коррелирует с решением инсайтных задач, но не связана с решением неинсайтных.

С позиции предлагаемой модели, внимательность к собственным внутренним состояниям – это свойство, которое позволяет обращать внимание на активацию релевантной информации и чувства, ей сопутствующие.

Из модели вытекает и еще одно предсказание, позволяющее оценить не просто вероятность решения, но вероятность того, что решение будет субъективно восприниматься как инсайтное. Модель констатирует, что одни и те же задачи иногда могут решаться инсайтным путем, а иногда – неинсайтным. Решение субъективно воспринимается как инсайтное в описанном выше втором главном случае. В первом главном случае решение также достигается, но не оценивается субъективно как инсайтное. Второй случай в отличие от первого возникает при условии, что активность сознательных процессов снижена. Отсюда предсказания, которые эмпирически легко отличимы от предсказаний теории фиксации и могут быть экспериментально проверены.

Эти предсказания были протестированы на материале анаграмм, процессы решения которых обсуждались выше. Решение анаграмм зависит от частотности различных буквосочетаний в языке. Многочисленные исследования решения анаграмм показали, что решение находится легче, если в нем используются высокочастотные биграммы (сочетания из двух букв). Например, в русском языке биграмма «ка» является высокочастотной, в то время как «еь» не встречается вообще. В процессе решения анаграмм испытуемые выдвигают своего рода гипотезы, образуя сочетания из части предъявленных букв и используя их в качестве ключей для извлечения слов из долговременной памяти. При этом они склонны образовывать сочетания из более высокочастотных комбинаций, игнорируя низкочастотные. Отсюда большая легкость нахождения решений, образованных высокочастотными буквосочетаниями.