На сколько из них вы смогли ответить, как быстро вы давали ответы и какие факторы влияли на ваши ответы? Если вы получаете доступ к знаниям так же, как другие люди, вероятно, что некоторые из ответов были найдены быстро, другие потребовали больше времени, в то время как на третьи вы не смогли ответить или они показались вам смешными. (Удивительно, что большинство из нас могут ответить на многие из этих и других вопросов так быстро.) Какая модель репрезентации знаний могла бы объяснить эти различия?

Теория распространения активации: Коллинз и Лофтус. Система семантической обработки, которая становится все более влиятельной (особенно среди сторонников коннекционизма) и называется теорией распространения активации, была создана Алланом Коллинзом и Элизабет Лофтус (Collins & Loftus, 1975; см. также Anderson, 1983b). Эта модель, показанная на рис. 9.4, построена на основе сложной сети ассоциаций, в которой определенные воспоминания распределены в пространстве понятий, связаных между собой ассоциациями. На рис. 9.4 показано понятие «красный». Сила связи между понятиями обозначена длиной соединяющих их линий. Длинные линии, такие как между понятиями «красный» и «восходы», указывают на несколько слабую связь; более короткие линии, такие как между понятиями «красный» и «огонь», указывают на более прочную связь. В основе многих моделей репрезентации знаний заложена идея о том, что понятия связаны так же, как в модели Лофтус и Коллинза. Кроме того, имея хоть немного воображения, мы можем представить себе систему нейронных сетей, которые являются воплощением некоторых из особенностей данной модели.

Рис. 9.4. Семантическая обработка сточки зрения теории распространения активации. Эллипсы обозначают понятия, а линии — связи между ними. Сила связей между понятиями представлена длиной линии. Предположение, что знание может быть представлено как чрезвычайно сложная сеть ассоциаций, лежит в основе большинства моделей познания, основанных на нейронных сетях. Источник. Collins & Loftus, 1975

Согласно модели Коллинза и Лофтус, между понятиями распространяется активизация, что может объяснить результаты экспериментов с использованием предварительной подготовки (эффект, в результате которого слово или понятие становится более доступным после предъявления связанного с ним слова, или подготавливающего стимула). Например, если я показываю вам зеленый цвет, вероятно, вы сможете опознать слово «зеленый» быстрее, чем при отсутствии подготавливающего стимула. Кроме того (см. Solso & Short, 1979), если вы видите зеленый цвет, опознание связанных с ним стимулов, например слова «трава», также улучшается. Возможно, будут активизированы даже более отдаленные ассоциации; например, активация может распространяться от одних ассоциаций к другим. В вышеупомянутом примере зеленый цвет подготавливает опознание слова «трава»; однако слово «трава» подготавливает опознание слова «лужайка», даже если единственная связь между зеленым цветом и словом «лужайка» проходит через слово «трава».

В такой расширенной сети распространения активации оценка способности зеленого цвета служить подготавливающим стимулом для слова «трава» (через слово «лужайка) выражается как функция алгебраического суммирования всех конкурирующих ассоциаций. Чтобы прийти к такому выводу, учеными были предприняты определенные усилия (Као, 1990; Као & Solso, 1988).

Методы сканирования мозга и пути распространения активизации. В дополнение к традиционным поведенческим способам изучения путей распространения активации в последних исследованиях ученые использовали преимущества современных методов сканирования мозга, позволивших продемонстрировать, что физические, фонологические и семантические коды слов активизируют совершенно разные нервные области (Posner et al., 1988; Posner & Rothbart, 1989). Познер и его коллеги провели различие между предварительной подготовкой с помощью повторения, которая происходит в результате предъявления того же самого стимула дважды (например, показать испытуемому зеленый цвет в качестве подготавливающего стимула перед опознанием того же самого цвета), и семантической предварительной подготовкой, которая происходит в результате предъявления семантически связанного подготавливающего стимула и целевого стимула (например, сначала показать зеленый цвет, а затем — слово «трава»). Поведенческие исследования продемонстрировали, что оба эффекта предварительной подготовки дают устойчивый результат и, по-видимому, происходят автоматически, то есть без сознательного контроля или понимания. Управляются ли эти процессы различными частями мозга?

Используя позитронно-эмиссионную томографию (ПЭТ) (для подробной информации см. главу 2), Петерсен и его коллеги (Petersen et al., 1988) оценивали интенсивность локального мозгового кровотока в коре как меру нервной активности, связанной с решением различных семантических задач. Они обнаружили, что слова, предъявленные в визуальной форме, активизируют вентральную область затылочной доли, в то время как в решении семантических задач участвует левая половина мозга. Области, ответственные за восприятие слов, по-видимому, активизируются даже в случае пассивности испытуемого, например когда его просят просто смотреть на слово. Семантическая область активизируется, только когда испытуемого просят обработать слово активно, например назвать его или молча классифицировать. Результаты этих исследований указывают на то, что восприятие визуально предъявленных слов происходит автоматически и практически независимо от внимания, тогда как семантическая предварительная подготовка (которая помогает составить общее представление о свойствах репрезентации знаний), очевидно, тесно связана с факторами внимания, имеющими поведенческую и, как мы теперь знаем благодаря недавним исследованиям мозгового кровотока, корковую природу. В дополнение к подтверждению нейрофизиологических основ когнитивных процессов эти исследования позволяют нам больше узнать о возможных отношениях между аттенционными факторами и репрезентацией знаний.

Представление семантической информации в пропозициональном виде — это древняя и в то же время новейшая забава. Идея о том, что сложные понятия можно выразить при помощи простых отношений, была центральной в древнегреческой философии; она послужила фундаментальной посылкой для развития ассоцианистского подхода в XIX веке и пользуется необычайной популярностью среди современных когнитивных психологов. Андерсон (Anderson, 1985) определил пропозиции как «наименьшие единицы знания, которые могут быть выделены в отдельное высказывание». Пропозиции — наименьшие из значимых единиц. Многие теоретики признают концепцию пропозициональной репрезентации знаний (см. Anderson & Bower, 1973; Anderson, 1976; Kintsch, 1974; Norman & Rumelhart, 1975), но каждый понимает ее по-своему.