Помоги проекту - поделись книгой:
Учеба не пользуется популярностью. Для ее описания используются слова, имеющие не самый положительный оттенок: зубрежка, долбежка, штудирование, а тех, кто успешно справляется с ней, называют «ботаниками» и утверждают, что до них все доходит через зад, которым они просиживают штаны. Многие ассоциируют время учебы в школе или на курсах повышения квалификации с тяжелым трудом, разочарованиями, борьбой за хорошие оценки и нервозностью перед экзаменами. Жизнь в их понимании делится на учебу, где надо напрягать голову, и на досуг, когда можно делать то, что доставляет радость. Учеба дается с трудом, утомляет и не приносит радости, а в свободное время можно развлечься, отдохнуть и получить удовольствие. Складывается впечатление, что надо создавать какую-то особо благоприятную среду для тех, кто вообще выражает желание учиться. Окончив какие-нибудь курсы повышения квалификации, сдав заключительный экзамен и получив свидетельство, люди считают, что уже всему научились и больше им ничего не требуется.
К сожалению, от учебы никуда не деться. Нам все время приходится учиться чему-то новому, и конца этому не видно. «Учеба похожа на греблю против течения. Стоит только прекратить грести, тебя сносит назад» – это изречение я вычитал в своем поэтическом альбоме, а вписал его туда мой одноклассник, которому на ту пору было семь лет и который уже двадцать лет назад знал, что учеба не закончится никогда. Сегодня надо настраиваться на то, что знания придется приобретать всю жизнь. Учиться надо всегда и везде: в школе, университете, на производстве. К счастью, у нас есть мозг, который готов нам в этом помочь.
А может, не готов? Ведь зачастую бывает очень нелегко усвоить какую-то информацию. В ходе обучения мозг проявляет три свои слабые стороны. Во-первых, он не любит учиться под давлением. Если вам приходилось готовиться к важному экзамену, то вы знаете, как это непросто. Во-вторых, мы с большим трудом запоминаем даты, факты и другие подобные сведения. Они очень быстро перестают интересовать мозг. Неужели вы до сих пор помните имена первых трех рейхсканцлеров Веймарской Республики, формулу квадрата разности и разницу между определительными и обстоятельственными придаточными предложениями? Вы наверняка все это когда-то учили, а потом забыли. И тут мы подходим к третьей слабой стороне мозга: если вы чему-то научились, то можете и разучиться. Учеба – это не улица с односторонним движением.
Хотя на первый взгляд учеба кажется очень трудным процессом, что находит свое отражение и в нашей речи, мозг является настоящим гроссмейстером в этой дисциплине. Учеба – это наша эволюционная ниша. В ней мы особенно сильны, и это дает нам преимущества перед другими существами. Птицы умеют летать, рыбы умеют плавать, а люди умеют учиться. Правда, происходит это не совсем так, как мы порой себе представляем. Ведь ни у кого не вызывает сомнений, что в этом деле нам свойственны определенные слабости (неглубокое усвоение знаний в стрессовых условиях, плохое запоминание фактических данных…), но, если задуматься, становится понятно, что эту цену нам приходится платить за то, что мы умеем учиться лучше всех в мире. Мы же не просто учимся; мы
Прежде чем обсуждать слабые (и сильные) стороны учебного процесса, давайте заглянем за кулисы обучающегося мозга. Что в нем происходит, когда мы узнаем что-то новое? Или копнем еще глубже: что должна представлять собой информация или мысль, которую мозг сочтет достойной усвоения?
В компьютере все относительно просто: если я хочу что-то сохранить, мне нужно только иметь данные, пригодные для сохранения. Эти данные представляют собой последовательность знаков, подвергшихся электронной обработке. Компьютер помещает их в определенное место, откуда потом может их извлечь. Информация в компьютере представляет собой комбинацию смысловых знаков и адрес места, где они хранятся. Это напоминает библиотеку. Там тоже есть книги, написанные знаками (буквами), которые вы ставите на полку, чтобы потом их было легче найти. Когда вам требуется какая-то информация, нужно знать место, где стоит книга, и уметь читать буквы.
Мозг работает по-другому. Там нет ни данных, выраженных в знаках, ни определенного места, где хранится информация. Если я попрошу вас подумать о своей бабушке, то в этот момент в мозге не срабатывает какая-то конкретная нервная клетка, ответственная за бабушку (как некоторое время полагали исследователи), а возбуждается целая сеть нервных клеток, приходя в определенное состояние. Информация закодирована именно в этом состоянии взаимной активации нервных клеток. Звучит несколько абстрактно, но в упрощенном виде данный процесс можно сравнить с игрой огромного оркестра. Он состоит из отдельных музыкантов, каждый из которых способен регулировать свою активность (играть тише или громче, выше или ниже). Пока оркестр молчит, вы, глядя на него со стороны, не можете определить, что он будет играть. Точно так же невозможно сказать, о чем думает мозг, глядя со стороны на сплетение его нервных клеток. Музыка рождается в оркестре, когда музыканты начинают играть, синхронизируя свои действия. Она существует не вообще в оркестре, а в игре каждого конкретного музыканта. Если вы слышите только одну виолончель, то можете что-то узнать о состоянии одного из музыкантов, но не имеете понятия, как звучит все произведение целиком, поскольку для этого необходимо знать, какие действия производят другие музыканты. Но и этого еще недостаточно, так как музыка возникает лишь тогда, когда они действуют синхронно. Таким образом, информация (в данном случае мелодия) закодирована и распределена
Нервные клетки взаимодействуют примерно так же, как и оркестранты. В результате этого взаимодействия оркестр создает музыку, а в нервных клетках за счет синхронизации их действий рождается некое информационное содержание – мысль. Она не хранится в каком-то определенном месте нейронной сети мозга, а закодирована в характере взаимодействия нейронов. Для этого нервные клетки соединяются друг с другом посредством общих мест контакта (синапсов). Через них нейроны узнают, чем занимаются их соседи. В оркестре каждый из музыкантов тоже слышит, что играют другие. Только так можно обеспечить их взаимодействие. Нервные клетки мозга соединены с тысячами себе подобных, поэтому могут создавать куда более сложные связи, чем музыканты в оркестре. Именно в этих состояниях активности и кроется информационное содержание. В оркестре в этой роли выступает музыка, а в мозге – мысль.
Такой способ обработки информации дает нам кардинальное преимущество: один и тот же оркестр может играть разные произведения за счет того, что музыканты по-новому синхронизируют свои действия. Аналогичным образом одна и та же нейронная сеть может производить совершенно разные мысли в зависимости от способа активации. Кроме того, информация (будь то оркестровая мелодия или мысленный образ) может скрываться не только в конкретном состоянии активности, но и в изменении этого состояния. Например, на наше настроение при слушании музыки может влиять изменение ее громкости. Точно так же содержание информации может зависеть не только от того, в каком состоянии
Из одного только этого можно понять, что число возможных вариантов состояний активности невообразимо велико. Поэтому вопрос о том, какое количество мыслей мы способны обдумать, имеет столько же смысла, сколько и вопрос о количестве мелодий, которое может сыграть оркестр.
Очевидным становится и другое: в компьютере информация хранится в каком-то определенном месте. Когда он выключен, информация в нем все равно присутствует (в форме электрических зарядов), и когда я вновь включу компьютер, ее можно будет извлечь. Но если «выключить» мозг, то игре наступает конец. Ведь информация в нем хранится не в какой-то физической форме, а лишь в виде постоянно меняющихся состояний нейронов. Пока мозг жив, он беспрерывно порождает мысли, выводя новую информацию из уже имеющейся. Любое текущее состояние мозга является как бы стартовым сигналом для очередной мысли. Мысль не может возникнуть из ничего.
Каким бы удачным ни было сравнение мозга с оркестром, я не могу не упомянуть об одном колоссальном отличии: в мозге нет дирижера. Никто не стоит перед нейронами и не объясняет им, каким образом надо активировать своих соседей. И все же они справляются с этой задачей и очень точно подстраиваются друг под друга, создавая новые варианты соединений.
Отсюда вытекает очень важное следствие для процесса обучения. Если в оркестре дирижер задает такт и настраивает музыкантов на общий ритм, то нервным клеткам приходится искать другие способы. Ведь воспроизведение информации, как и оркестровой мелодии, зависит от способности нейронов действовать совместно.
Когда оркестр разучивает новую мелодию, музыканты должны сделать две вещи: во-первых, освоить некие новые навыки (комбинации пальцев и их последовательности); во-вторых, что более важно, точно запомнить, когда, что и как надо играть. Но это они могут понять, только следя за дирижером и слушая своих коллег. Когда оркестр репетирует новое произведение, музыканты, по сути, заново учатся взаимодействовать и запоминают, как это правильно делать, чтобы в нужный момент вызвать из памяти данные знания. Информация в мозге также кодируется в форме взаимодействия нервных клеток. «Репетируя» новые знания, нейроны налаживают взаимодействие таким образом, чтобы впоследствии было легче извлекать закодированную информацию. Чтобы чему-то научиться, им надо менять характер и структуру своих контактов.
Поскольку в мозге нет дирижера, нервным клеткам приходится полагаться исключительно на соседей. Происходящие при этом биологические процессы на клеточном уровне очень хорошо известны. В упрощенном виде все изменения в местах контактов нервных клеток при обучении происходят по одному основному принципу: часто используемые контакты укрепляются, а редко используемые – затухают. Таким образом, когда в мозге появляется важная информация (то есть создается некое характерное взаимодействие нервных клеток), ее надо каким-то образом запомнить. Для этого нейроны так видоизменяют свои контакты, чтобы в следующий раз данную информацию было проще извлечь. Если синапсы задействуются особенно активно, то имеют место определенные изменения и в самой нервной клетке, чтобы в следующий раз эта активация происходила еще сильнее. И наоборот, неиспользуемые синапсы не получают структурной поддержки и со временем ликвидируются. Это экономит энергию, что позволяет мозгу обходиться всего 20 ваттами мощности. Для сравнения: электрической духовке требуется в сто раз больше энергии, чтобы испечь всего пару булочек. Похоже, духовки не обладают высоким интеллектом.
Вот так и происходит обучение системы. Она изменяет свою структуру, чтобы легче было переходить в активное состояние. Таким образом, можно сказать, что информация откладывается в нейронной сети «между» нервными клетками, в местах их связи друг с другом. Это, конечно, нельзя назвать постоянным местом прописки, так как для извлечения информации из памяти каждый раз приходится заново активировать нервные клетки. Правда, чем лучше контакты между ними, тем легче осуществляется данный процесс, но из одних только контактов информацию не получишь. Если вскрыть мозг, то можно увидеть только соединения между нейронами, но определить, как они взаимодействуют между собой, невозможно. Вы не сможете понять, какая информация «записана» в мозге и с помощью какой динамической активации ее можно извлечь.
Нейронная система обработки информации чрезвычайно эффективна, потому что по своей гибкости намного превосходит статичные компьютерные системы, не нуждается во внешнем контроле (дирижере) и может приспосабливаться к любым условиям окружающей среды. Но такая форма обучения имеет и свои недостатки. Поскольку процессы перестройки нервных клеток испытывают на себе влияние обычных биологических колебаний, мы не всегда учимся с одинаковым успехом. Например, при стрессе мы нередко впадаем в ступор. Каждый, кому приходилось готовиться к экзаменам в условиях дефицита времени, знает, как тяжело справляться с подобным стрессом. Важная информация не хочет оседать в голове. А если все-таки оказывается там, то в самый ответственный момент (на экзамене) ее невозможно извлечь. Почему же стресс так негативно сказывается на обучении?
Прежде всего необходимо отметить, что стресс в принципе не блокирует нашу способность к обучению. Наоборот, он может ускорить процесс усвоения знаний. В условиях острого стресса (например, когда мы сильно испуганы или, напротив, чем-то приятно удивлены) поступающий в мозг гормон норадреналин способствует активации как раз тех его областей, которые усиливают внимание. Примерно через двадцать минут на помощь этому процессу приходит гормон кортизол, подавляющий сопротивляемость нервных клеток. В результате мы еще сильнее сосредоточиваемся. Вывод: острый стресс усиливает способность к обучению. Например, если однажды мы, переходя дорогу, по рассеянности едва не попадаем под машину, то в следующий раз будем намного внимательнее. То же самое касается и положительного стресса: мы никогда не забудем свой первый поцелуй, хотя речь идет об одноразовом событии.
Благодаря стрессу нейронная сеть оживляется и улучшает способность быстро усваивать новую информацию. Но, если содержание информации никак не связано со стрессом, этого не происходит. Ведь задача мозга в этих условиях заключается именно в том, чтобы сконцентрироваться на важной информации, имеющей отношение к стрессу. Все остальное несущественно. Вот почему стресс при обучении – это палка о двух концах. Если вызвать у участников эксперимента стресс, например заставить окунуть руку в ледяную воду и одновременно заучивать перечень каких-то слов, то на следующий день они лучше всего будут помнить те слова, которые были как-то связаны с холодной водой («вода», «холод»), а не какие-то другие («квадрат», «вечеринка»).
Если меня чуть не переехала машина, то я сразу усваиваю взаимосвязь между вероятностью смерти и необходимостью посмотреть сначала налево, а затем направо, прежде чем переходить дорогу. Этого я никогда не забуду. Если же я учу латынь, то мне придется сильно напрячь голову, чтобы обнаружить связь между
Подведем пока краткие промежуточные итоги: мозг довольно хорошо обучается в условиях стресса, если речь идет об усвоении информации, связанной с этим стрессом. Мы с первого же раза усваиваем, что хвататься за раскаленную плиту – это не самая лучшая идея. Динамика нервных клеток активно регулируется гормонами стресса, чтобы в памяти лучше всего откладывались эмоциональные аспекты (боль от ожога важнее, чем данные о производителе плиты). Только эмоции, никаких фактов. Потому что это же так скучно: факты, факты, факты. И тут мы подходим еще к одному слабому месту мозга в процессе обучения.
Вы еще помните список слов, приведенный в начале главы? Ну хотя бы половину? Если да, то я вас поздравляю. И как же это у вас получилось? Если вы строили смысловые ассоциации, придумывали себе истории или зрительные образы, чтобы как-то увязать слова друг с другом, то тем самым фактически увеличивали объем информации, подлежащей запоминанию. Чтобы запомнить, вам пришлось учить больше, чем задано. Парадокс. Кроме того, можно задать вполне оправданный вопрос: а для чего все это? Ведь все слова в этом списке не имеют никакого смысла. Они подобраны случайно и никак не связаны друг с другом. Зачем их запоминать? Просто потому, что так захотелось автору?
В этом-то все и дело. Наш мозг может динамично приспосабливаться ко многим ситуациям и усваивать новые знания, но голый информационный материал типа отдельных терминов, дат и фактов к ним не относится. Если попытаться выяснить, где проходит верхний предел, то мы выходим примерно на двадцать запоминаемых объектов (без использования вспомогательных средств типа сочинения историй). И это в общем-то мало. Список в начале главы занимает на диске компьютера всего 116 байт, а фотография зебры может превосходить этот объем в миллионы раз. И все же мы лучше запоминаем образную историю про то, как
Причина опять-таки заключается в особенностях его функционирования. Он не заучивает информацию наизусть, а организует новые знания. В этом его отличие от компьютера. Простой пример: я мог бы в правильном порядке назвать вам авторов всех голов немецкой сборной в ворота Бразилии в том памятном матче чемпионата мира, закончившемся со счетом 7:1. 11-я минута – 1:0 Мюллер, 23-я минута – 2:0 Кроос, 24-я минута – 3:0 Кроос… Из жалости к бразильским болельщикам я не буду приводить этот список до конца и перейду сразу к сути дела: даже помня все эти данные, что вы можете сказать о той игре? Не слишком много, если вы не видели шок и ступор бразильцев и радость Филиппа Лама. Значение игры не определяется комбинацией статистических данных. Но если вы видели тот матч, то понимаете, почему бразильцы все еще не в состоянии забыть его, несмотря на реванш, которого они добились на Олимпийских играх.
К сожалению, в основе многих учебных планов (и в школе, и в университете, и на курсах повышения квалификации) все еще лежит представление о том, будто заучивание дат и фактов приносит пользу. Это, в свою очередь, приводит к совершенно неправильной методике преподавания, которая именуется «интенсивным обучением». На человека за короткий срок вываливают массу информации в надежде, что он сможет запомнить достаточно многое из нее. Но этого не происходит, поскольку такие обособленные «информационные пакеты» мозгу абсолютно неинтересны.
Ведь оркестр не разучивает новое произведение, беря по отдельности каждую из многих тысяч нот (а именно в этом заключается принцип «интенсивного обучения»). Нет, лучше всего оно будет усваиваться, если оркестранты сразу постараются услышать мелодию, то есть совокупность звуков.
Лишь контекст позволяет сделать обучение эффективным. При этом даже необязательно сознательно концентрировать внимание на учебе. Это было наглядно продемонстрировано, когда группа моей коллеги Мелиссы Во взялась за изучение памяти взрослых людей. Участникам эксперимента предлагали найти на изображениях интерьера квартиры определенные предметы (например, мыло в ванной комнате). И хотя никто не просил испытуемых запоминать эти предметы, впоследствии они все равно помнили их значительно лучше, чем если бы просто заучили список наизусть. Если объекты демонстрировались в нейтральной обстановке, то они были менее интересны и не запоминались. Кусок мыла в ванной имеет, очевидно, больше смысла, чем просто на зеленом фоне. Сам по себе он не представляет интереса, а вот в контексте возникает смысловая связь, которая запоминается. Вообще-то это нелогично, потому что нам приходится запоминать больше информации (а именно всякие второстепенные обстоятельства), но нам так почему-то легче.
Чтобы понять смысловые связи, контекст и значение, мозг должен учиться не так, как мы привыкли, а с перерывами. Из предыдущей главы вы уже знаете, что порой он сознательно жертвует определенным содержанием, когда не хочет вспоминать какую-то информацию (или даже прилагает активные усилия для забывания). Нечто подобное происходит и при обучении. Чтобы этот процесс был успешным, в нем необходимо делать паузы. Его так и называют: «интервальное обучение». Это вроде бы противоречит здравому смыслу, поскольку мы, как правило, считаем, что взаимосвязи и концепции можно сформировать лишь тогда, когда сразу обрабатывается максимум информации. Ведь, устраивая перерывы в процессе обучения, можно забыть какие-то важные вещи. Однако нашему мозгу интересен не объем информации сам по себе, а то, как ее отдельные фрагменты связываются между собой.
Данное утверждение проверялось в ходе эксперимента, где участникам предлагалось распознать различные стили живописи. В одном случае им демонстрировали шесть картин одного художника подряд, потом столько же картин второго и затем еще несколько серий картин четырех других художников. В другом случае картины различных стилей и направлений демонстрировались вперемежку. Результат был однозначным: когда различные стили живописи чередовались, участники быстрее классифицировали их и приписывали определенному художнику. Те же, кому картины демонстрировались сериями, распознавали стили хуже. Но при этом большинство участников заявляли, что им больше нравится, когда картины заранее распределены по стилям, потому что это якобы более наглядно.
Тем не менее результаты исследований раз за разом говорят о том, что перерывы благотворно сказываются на обучении. И это касается не только направлений живописи, но и заучивания новых слов, последовательности движений, естественнонаучных взаимосвязей, запоминания каких-либо перечней. Причина кроется в способах взаимодействия нейронов. Первый информационный импульс побуждает нервные клетки к изменению структуры. Данное изменение надо для начала «переварить». Лишь после этого клетки будут готовы к следующему возбуждению. Если очередной импульс поступает слишком рано, он не оказывает должного воздействия. Только когда различные фрагменты информации сменяют друг друга, мозг получает возможность объединить их в некое знание. Это похоже на приготовление лазаньи. Разумеется, можно сначала залить в форму соус, потом свалить в кучу пласты теста и сверху засыпать сыром. Но это будет не лазанья. Вкусное блюдо (как и осознанная мыслительная концепция) получается лишь в результате определенной очередности операций. Такое концептуальное мышление позволяет нам уйти от простого заучивания. Только так можно классифицировать все предметы и явления окружающего мира по категориям и смысловым взаимосвязям и, как следствие, понять его.
То, что можно выучить, впоследствии можно и забыть. Но если вы что-то поняли, то уже не сможете вернуться к состоянию непонимания. В обучении как таковом нет ничего особенного. Обучаться могут многие животные и даже компьютеры. Но на то, чтобы понимать окружающие явления, способен только наш мозг, и этим искусством он владеет благодаря тому, что не ограничивается накоплением данных, а пытается обнаружить корреляции между ними. Только таким путем из данных рождается знание. Их нельзя путать. Правда, в современном оцифрованном мире между ними зачастую ставится знак равенства. Однако, хотя символы:-) и:-(равны в количественном выражении, они несут в себе совершенно разную информацию. Я уже не говорю про эмоциональную подоплеку (улыбающееся лицо вызывает радостные чувства). Для компьютера разница между:-) и:-(составляет 33 процента, но для нас – все сто.
Как мы усваиваем эти знания и концепции? Как мы понимаем мир? Давайте сначала познакомимся с образцами непонимания на примере компьютерных алгоритмов, причем самых современных из тех, которые имеются на сегодняшний день, – так называемых
Прогресс этих искусственных нейронных сетей поражает. Только за счет демонстрации изображений такие системы самостоятельно находят животных, предметы и людей на любых фотографиях. Их способность распознавать лица уже превосходит человеческую (приложение Google может распознавать в толпе не только человеческие лица, но и коровьи морды). Но давайте скажем прямо: подобные компьютерные системы имеют такое же отношение к мозгу, как футболист-любитель, играющий в районном первенстве, к олимпийскому чемпиону по десятиборью. Они даже выступают в разных видах спорта, так как компьютер делает отнюдь не то же самое, что нервные клетки, что бы ни заявляли концерны, работающие в сфере информационных технологий и якобы создающие искусственные нейронные сети. Компьютер не обладает настоящей нейронной сетью и строится не по образцу мозга. Это всего лишь маркетинговый трюк производителей. Ведь для того, чтобы научиться выделять на картинке пингвина, компьютер должен предварительно просмотреть тысячи изображений. Мозгу же это не требуется.
Недавно соседский парнишка двух с половиной лет от роду зашел ко мне в прихожую. Указав пальцем на пожарный извещатель на потолке, он сразу сказал: «Это для пожара». Я был поражен. Неужели родители целыми неделями показывали ему изображения пожарных извещателей, чтобы он в конце концов выделил их общие черты и особенности и смог распознавать среди других предметов? Должен признать, что его отец действительно работает в пожарной охране, так что выбор темы не случаен. Но ведь малышу, в отличие от «глубоких нейронных сетей», не демонстрировали тысячи фотографий устройств для сигнализации, огнетушителей и другого пожарного инвентаря, чтобы он в случае чего смог узнать их среди всего прочего. От него не требовали сдавать экзамены по этому предмету! Каким же образом ребенок, видевший пожарный извещатель всего два-три раза, смог распознать его в совершенно незнакомой обстановке?
Он не изучал пожарные извещатели, как это делал бы компьютер. Мальчик просто понял, что это такое. Это как раз то, в чем люди сильны и что в психологии называется быстрой классификацией. Если, к примеру, дать трехлетнему ребенку какие-нибудь предметы, которых он раньше никогда не видел, и объяснить, что предмет, явно отличающийся от всех остальных, называется «коба» или привезен из страны
Коба, он запомнит это слово и сможет вспомнить о нем даже через месяц. Заметьте, с первого раза! Еще лучше обстоят дела, когда наряду со словами запоминаются действия. Даже детям в два с половиной года достаточно всего пятнадцать минут поиграть с каким-нибудь предметом, чтобы впоследствии перенести его свойства на другие схожие объекты. Если ребенок увидел, что с яркой пластмассовой деталью с выдуманным названием «коба» можно совершать какие-то манипуляции, то на будущее усвоит для себя, что схожие, хотя и несколько отличающиеся по форме, предметы тоже должны называться «коба», и будет пытаться совершать с ними те же манипуляции. Всего несколько минут – и ему уже все ясно. А разве смогли бы двухлетние дети осваивать в среднем по десять новых слов в день, если бы для этого им приходилось все повторять по сто раз? Ни у одного мозга на это просто не хватило бы времени.
Разумеется, мозг учится не на пустом месте. В настоящее время мы исходим из того, что в процессе быстрой классификации новая информация стремительно распределяется по уже имеющимся категориям (возможно, даже без участия гиппокампа, с которым вы познакомились в предыдущей главе). Но и сами категории создаются очень быстро, причем именно тогда, когда у нас слишком мало времени на обдумывание. Если быстро показать трехлетнему ребенку один за другим три варианта игрушки (например, какие-то необычные погремушки, отличающиеся друг от друга по цвету и свойствам поверхности) и назвать их выдуманным словом «вуг», то малыш вряд ли опознает «вуг» в четвертой погремушке. Но если между демонстрацией трех первых погремушек проходило по полминуты и ребенку давали возможность немного с ними поиграть, то он быстро осваивал концепцию «вуга» и сразу же называл этим словом четвертую погремушку, хотя она была другой формы и расцветки. Казалось бы, эти паузы совершенно не нужны. Они только отвлекают внимание и являются пустой тратой времени в нашем мире, где все подчинено оптимизации и повышению производительности. Однако именно в них заключается наша сила, позволяющая добиваться большего, чем компьютер, который тупо накапливает новую информацию.
Мы чрезвычайно быстро разбираемся в категориях и практически моментально усваиваем связь между словами, предметами и действиями. Не верите? Вам по-прежнему кажется, что успех в учебе достигается только посредством множества повторений и упражнений? Попробую доказать обратное: сколько времени вам понадобилось, чтобы понять значение совершенно нового и искусственно придуманного слова «селфи»? Пожалуй, достаточно было один раз увидеть, как четверо молодых людей фотографируют себя смартфоном. А как быстро вы поняли смысл никому не известного раньше слова «Брекзит»? Видимо, тоже с первого раза. Понимание приходит сразу же. Более того, если вы поняли слово, то можете не просто воспроизводить его, но и образовывать на его основе что-то новое. Если «Брекзит» означает выход Британии из Евросоюза, то что могут означать слова «Фракзит» или «Грекзит»? Никаких проблем. Вы понимаете их моментально, потому что усвоили мыслительную модель, лежащую в их основе. Это позволяет вам и самим создавать нечто совершенно новое, не встречавшееся раньше!
Это к вопросу о многократном повторении и интенсивном обучении. Нет никакого искусства в том, чтобы выучить наизусть несколько слов. А вот понять их – это совершенно другое дело. Компьютеры и в будущем будут быстрее нас распознавать изображения и объекты, но никогда не смогут их понять. Для обучения компьютеры используют довольно простые алгоритмы анализа колоссальных массивов данных. Мы же идем противоположным путем: накапливаем намного меньше данных, но зато располагаем значительно более многочисленными возможностями их обработки. Чтобы что-то знать, не обязательно располагать большим объемом информации. Надо просто уметь распоряжаться ею.
Глубокое обучение – это хорошо, но глубокое понимание лучше. Компьютеры не понимают того, что они распознают. Об этом свидетельствует один интересный эксперимент, проведенный в 2015 году, в ходе которого исследовались самообучающиеся нейронные сети. Ученые решили выяснить, как должно выглядеть изображение малиновки, чтобы компьютерная программа распознала его со стопроцентной уверенностью и дала ответ: «Это птица малиновка». Те, кто ожидал идеальной фотографии малиновки, были разочарованы. Выбор компьютера пал на размытое изображение, состоявшее из непонятных цветовых пятен. Ни один человек не смог бы опознать в нем малиновку. А вот компьютер смог, потому что для него малиновка – это лишь графический символ и он не понимает, что речь идет о живом существе. Если ему сообщить, что Брекзит – это выход Великобритании из ЕС, он никогда самостоятельно не додумается, что Швекзит будет означать прощание со Швецией.
Такое поразительно быстрое обучение, а точнее говоря, понимание сути вещей, возможно лишь в том случае, когда новые факты и сведения усваиваются не сами по себе, а во взаимосвязи с уже известными категориями. Мы относим к ним какие-то предметы и явления и таким путем приходим к их пониманию. Компьютеры делают нечто противоположное: накапливают огромное количество данных, но при этом остаются такими же тупыми, как и тридцать лет назад. Правда, их тупость в последнее время стала намного быстрее. Ведь они не тратят время на размышления и не делают перерывов в работе. Они всегда трудятся в полную силу (пока подключены к источнику энергии). Но ведь если вы тоже будете работать без пауз, то и у вас не будет времени, чтобы на основе информации создать новое знание и использовать его. Для выработки концепций нам обязательно нужно время (например, сон), когда отсутствуют внешние раздражители. И нам это прекрасно удается, потому что мы не завалены доверху фактами и данными, а позволяем себе перерывы в работе. На первый взгляд этот подход неэффективен и воспринимается как слабое место, но на самом деле ему свойственна предельная эффективность. Он позволяет нам понять мир, вместо того чтобы заучивать его наизусть.
Таким образом, не надо воспринимать мозг как информационную машину, потому что важнейшие процессы обучения, которые ожидают нас в будущем, потребуют не безошибочной памяти (которой, как вы узнаете из следующей главы, не существует), а умения быстро приспосабливаться к новой обстановке. Если мы начнем конкурировать с компьютерами и с помощью какого-нибудь хитрого трюка научимся запоминать больше фактов, телефонных номеров и списков товаров, которые надо купить в магазине, то проиграем. Пусть лучше эти задачи для начинающих возьмут на себя компьютерные алгоритмы.
Речь идет не о том, чтобы разрабатывать новые методики обучения для улучшения памяти. Намного важнее улучшать способности к выработке концепций и пониманию. Ведь мозг – это не диск для накопления информации, а организатор знаний. Его способности в полной мере проявляются лишь тогда, когда с ним обходятся не так примитивно, как я поступил в начале главы. Прошу прощения за это.
В данной главе вы познакомились с важнейшими компонентами совершенствования мышления, направленного на получение знаний. Стресс помогает учебе лишь в том случае, когда он носит положительный, кратковременный и внезапный характер. Воздействие длительного стресса надо сводить к минимуму, по-другому интерпретируя его. Так, например, школьники, которые знают, что такое стресс, демонстрируют лучшие стратегии борьбы с ним и не впадают в ступор от любой неожиданности.
Когда мы учимся лучше всего? Когда делаем это с энтузиазмом. Факты не имеют значения, когда нас заражают чувства, особенно положительные. Учителя, преподаватели и руководители должны передавать эти чувства своим подопечным в школе, университете, на рабочих местах. Это намного важнее, чем голые факты. Мои лучшие учителя (в частности, учитель химии, о котором я уже упоминал) не устраивали компьютерных презентаций с помощью PowerPoint, но были по-настоящему увлечены своим предметом. А если учитель со страстью в глазах рассказывает о цикле лимонной кислоты, значит, в этом есть что-то интересное. Поэтому я поступил на факультет биохимии. Не потому, что фактические данные показались мне такими уж привлекательными (это пришло позже), а потому, что меня заразил энтузиазм учителя. Знания, преподнесенные в эмоциональной обертке, не забываются, так как это тоже одна из форм положительного стресса.
Заучивать факты тоже бывает полезно, но лучше понимать их. А для этого необходим контекст. Даже маленькие дети чрезвычайно быстро начинают понимать окружающий мир, если им на конкретных примерах показывать, для чего служит та или иная вещь. Не надо накачивать их фактической информацией. Достаточно дать им возможность самостоятельно дойти до смысла через взаимосвязи. Если вы хотите, чтобы школьники заучили какие-то слова, их можно записать в столбик. А можно позволить детям самим сочинять истории, в которых встречаются новые слова. Я забыл все слова, которые попадались мне в жизни в виде различных списков. Но некоторые из них я услышал всего один раз и тут же употребил в речи, после чего они стали частью моего лексикона. Не надо только поддаваться искушению вступить в соперничество с искусственным интеллектом. Что касается скорости, точности и эффективности, мы окажемся в проигрыше. Намного важнее помнить о своей человеческой слабости, то есть, пардон, силе. Надо с радостью воспринимать новые знания, даже если они на первый взгляд бесполезны, и при этом делать паузы. Конечно, уже в школе необходимо заниматься информатикой и осваивать современные гаджеты, потому что без них в наше время не обойтись. Но нельзя подстраивать свое мышление под компьютерные алгоритмы. Естественные науки, иностранные языки, философия – все эти элементы общего образования помогают нам формировать концепции и осмысливать взаимосвязи. Каждый раз по дороге в свой институт во Франкфурте я прохожу мимо старого здания оперного театра. Над его входом написано: ИСТИНА, КРАСОТА, ДОБРО. Этот античный идеал, который стал девизом веймарского классицизма Шиллера, содержит 26 байт информации, и его можно выучить наизусть. Но тогда он ничего не будет значить. А можно один раз пройти мимо театра и понять, что означают эти слова. И тогда они обретут смысл.
Из этой главы вы узнали о том, как создаются самые эффективные категории мышления. Если усваивать их порциями, устраивая небольшие паузы, возникают мыслительные концепции. То, что однажды было понято, может быть сразу же применено по отношению к другим вещам. На это способны только люди. Когда компьютер в процессе «глубокого обучения» самостоятельно проанализирует миллионы изображений, то, возможно, поймет, что стул – это предмет с четырьмя ножками, сиденьем и спинкой. Но для нас стул как понятие не имеет определенной формы. Это просто то, на чем можно сидеть. Поняв это, мы будем повсюду распознавать стулья и сможем изобрести и изготовить какой-нибудь новый стул. С недавних пор у меня дома появился большой резиновый мяч. Мой маленький сосед сразу совершенно точно подметил: «Мяч!» Но, увидев, как я сажусь на него, тут же поправился: «Ой, стул!» Попробуйте объяснить это компьютеру.
Глава 3
Память. Почему лучше вспомнить неправильно, чем вообще не вспоминать
Четырнадцатого октября 1994 года мир для Тома Резерфорда рухнул. Ему пришлось покинуть пост священника в церковном приходе одного из американских городов, потому что его собственная дочь, которой на тот момент исполнился двадцать один год, обвинила его в изнасиловании. Она вполне правдоподобно поведала, что он многократно совершал с ней насильственные действия сексуального характера в возрасте от семи до четырнадцати лет. Она даже рассказала, что забеременела и под давлением отца сделала себе аборт крючком от одежной вешалки, причем в присутствии матери. Вы только представьте себе все это! Резерфорд потерял работу, от него отвернулись друзья, ему пришлось перебиваться случайными заработками. Но спустя год выяснилось: его дочь – девственница. Живые воспоминания об изнасиловании появились у нее в ходе продолжавшихся много недель сеансов психотерапии для преодоления влияния стрессов. Более шестидесяти сеансов были посвящены игре в вопросы и ответы, что способствовало появлению у Бет Резерфорд искусственных воспоминаний о событиях, которых никогда не было. И все это делалось не нарочно, а с благими намерениями, чтобы вытеснить из памяти факторы стресса, оказывавшие на нее влияние в прошлом. Однако со временем она перестала отличать плоды своей буйной фантазии от реальности.
Лишь гинекологическое обследование заставило ее отказаться от своих показаний и подать иск на психотерапевта в размере одного миллиона долларов, чтобы привлечь внимание общественности к опасности ложных воспоминаний.
Соглашусь, речь идет об экстраординарном случае. Однако судебные ошибки в трех случаях из четырех проистекают из ложных показаний свидетелей. Люди утверждают, что забеременели в результате совершения против них насильственных действий, хотя никогда не были беременны. Осужденные проводят за решеткой десятилетия, потому что свидетели якобы видели их в момент совершения убийства. Но затем генетическое исследование доказывает, что преступником был кто-то другой. Прямо сюжет из фильма ужасов, однако это реальность, потому что свидетели обвинения даже не подозревают о том, какую злую шутку играет с ними память. И никакой полиграф не сможет уличить их во лжи. Ведь они уверены в своей правдивости. Поэтому к показаниям свидетелей надо всегда относиться с осторожностью.
Не только судьи, но и историки испытывают трудности, пытаясь правильно интерпретировать рассказы очевидцев. До сих пор не утихают дебаты о том, стреляли ли низко летящие истребители по людям во время бомбардировки Дрездена в 1945 году. Десятки жителей Дрездена утверждают, что помнят эти сцены из времен своей молодости, однако огненный ад бомбардировки вряд ли мог позволить самолетам летать так низко. Кроме того, это не подтверждается ни одним военным документом. Итак, показания очевидцев против сухих отчетов. Кому вы доверяете больше?
Очевидно, мы искажаем свои воспоминания. Вы скажете: «Со мной такого не может случиться! Я же помню, что произошло». Но все далеко не так однозначно. Давайте проведем эксперимент. Вы еще помните список слов из предыдущей главы – хотя бы приблизительно? Только не подсматривайте! Сейчас я продемонстрирую вам четыре слова, но лишь одно из них присутствует в том списке.
Сон
Феноксиэтанол
Черника
Авианосец
Какое? Все понятно. «Авианосец» сразу отпадает. «Феноксиэтанол» тем более. А как быть с двумя оставшимися словами? Подумайте немного, попробуйте мысленно представить себе тот список. Должно подойти только одно слово, но какое: «сон» или «черника»?
Ну вы-то умный человек и сразу сообразили, что ни одно из этих слов не присутствовало в том списке. И все-таки большинство людей начинают раздумывать над словами «сон» и «черника». Или даже высказывают абсолютную уверенность, что это «черника». По-видимому, это слово лучше вписывается в общую картину.
Сознаюсь, я нарочно ввел вас в заблуждение. Во-первых, я соврал, заявив, что одно из этих слов было в списке. Во-вторых, в списке действительно было несколько слов, схожих по значению с искомыми (отдых, ночь, земляника, малина). В-третьих, я сознательно добавил два заведомо неподходящих понятия (феноксиэтанол и авианосец), чтобы сконцентрировать ваше внимание на двух оставшихся. Возможно, под влиянием всех этих факторов вы пришли к ложному воспоминанию и поверили, что в списке присутствовало слово «черника». Однако не волнуйтесь. Из дальнейшего повествования вы узнаете, что это не недостаток, а, наоборот, сильная сторона вашего мозга.
И тут я вновь обращаюсь к предыдущей главе (на этот раз без всяких фокусов и попыток внушить вам ложные представления). Информация, хранящаяся в мозге, не является неким статичным образованием, а постоянно меняется. Наше восприятие мира – это не видеосъемка, которая может храниться вечно. Память представляет собой динамичную конструкцию, и мы постоянно что-то в ней перестраиваем.
Динамична она потому, что все в ней может быстро измениться. Давайте в последний раз обратимся к аналогии с оркестром из предыдущей главы. Оркестр может сыграть вариацию музыкального произведения, но точно так же и мозг может варьировать информацию. Кроме того, в исполнении может участвовать большее или меньшее количество музыкантов (или нервных клеток). В любом случае основная тема произведения (или информации) остается все той же, а характер исполнения меняется.
Я говорю о памяти как о конструкции, поскольку мы, строго говоря, не извлекаем из нее какую-то информацию, а каждый раз создаем ее заново. Точно так же оркестр, исполняя одно и то же произведение, каждый раз играет его заново (и при этом немного по-разному). Когда нервные клетки, припомнив какую-то информацию, заканчивают свою деятельность, воспоминание исчезает, но, тем не менее, остается в памяти. В оркестре в роли памяти выступает способность музыкантов слушать друг друга, вступать в нужное время и координировать свои действия с действиями коллег. Информация в мозге хранится в тех местах, в которых нервные клетки контактируют друг с другом, и ее каждый раз можно воспроизвести. Таким образом, память – это способность нейронов переходить в определенное активное состояние и за счет этого создавать информацию, мысли, воспоминания.
Если оркестру надо сыграть какое-то новое произведение или нейронным сетям предстоит записать новую информацию, они должны выполнить три шага. Сначала музыканты играют новую мелодию в первый раз, затем они репетируют, улучшая качество совместной игры, и, наконец, исполняют ее на концерте, стараясь как можно точнее и без ошибок сыграть все ноты. И в этом мозг отличается от оркестра. Он играет не какую-то заранее определенную последовательность нот, а каждый раз немного изменяет мелодию. Цель мозга состоит не в том, чтобы активировать некую заранее заданную жесткую модель. У него ведь нет дирижера. Для мозга намного важнее сыграть мелодию так, чтобы она звучала гармонично и создавала непротиворечивый образ. Клетки при этом должны работать как можно экономнее. Это значит, что со временем информация может меняться, особенно если к ней часто обращаются. Поэтому наша память уязвима со всех сторон: при восприятии информации, при ее запоминании и при воспроизведении.
Содержание информации может меняться уже в тот момент, когда мы ее усваиваем и откладываем в памяти. Зачастую это объясняется тем, что новая информация обрабатывается тем лучше, чем большую часть мозга она задействует. Чтобы надежнее ее запомнить, мы добавляем к ней кое-какие дополнительные сведения. Это напоминает приемы для улучшения памяти, когда мы дополняем запоминаемые слова различными историями или визуальными образами. Мозг делает это автоматически, порой попадая пальцем в небо.
Если нужно исследовать ошибки человеческой памяти в стандартизированных лабораторных условиях, их приходится каким-то образом вызывать искусственно. Испытанным средством служит тест, названный по именам своих создателей Диза, Родигера и Макдермотта (тест ДРМ). Сначала участникам эксперимента показывают список слов, которые надо запомнить в течение достаточно короткого времени. Внимательно прочитайте, к примеру, два-три раза следующий список:
грузовик, улица, ехать, ключ, гараж, внедорожник, автострада, газовать, заправка, автобус, универсал, руль, техосмотр, мотор, ремонтировать.
После этого людям дают некоторое время на обдумывание или специально отвлекают их внимание с помощью специальных приемов. Чтобы проделать это с вами, я сейчас продолжу фразу, дополню ее совершенно ненужным придаточным предложением и ничего не значащим (второстепенным) примечанием в скобках, чтобы обеспечить некоторый временной промежуток. А теперь не подглядывайте в список! Продолжайте чтение на следующей странице справа!
Вопрос: какое слово (слова) из нижеперечисленных присутствовало в предыдущем списке?
Руль, автомобиль, сиденье, мотоцикл, техобслуживание.
Я мог бы также предложить вам написать слова из перечня, которые вы можете вспомнить, а потом сравнить, что в нем было на самом деле, а что вы придумали сами. Да, вы правы, это вариант задания, которое приводилось в самом начале главы. Но интересно то, что с помощью пары хитроумных приемов (которые я опущу в целях экономии места) можно побудить 80 процентов участников эксперимента «вспомнить» то, чего не было, или, точнее говоря, создать у них ложные воспоминания.
Причина этой слабости памяти заключена в механизме запоминания информации при ее первичном попадании в мозг. Читая слова из списка, мы сначала направляем их в ту область, которая отвечает за обработку визуальных образов, находящуюся в затылочной части. Но для того, чтобы придать слову смысл, его надо обработать еще и семантически, то есть с содержательной стороны. Это происходит в лобной доле коры, точнее говоря, в ее передней и боковой частях (для особо любопытных: данная зона мозга называется
Последствия чрезмерной категоризации мышления будут подробнее рассмотрены в главе 11. Пока же достаточно сказать, что ложные воспоминания образуются так же, как и истинные. Вся разница лишь в том, что в процессе их создания несколько меньше задействованы органы чувств, но «записываются» они в тех же самых нейронных сетях. А как только это произошло, мозг уже не в состоянии отличить ложные воспоминания от истинных. Для него не имеет значения, где фантазия, а где реальность. Цитируя классический фильм «Матрица», можно сказать: «Реальность создается в твоей голове». Неважно, было что-то на самом деле или нет. В принципе все воспоминания живут в мире, который создали мы сами.
Но, пока мы не скатились к общефилософским дискуссиям о принципах познания, давайте вернемся к образованию воспоминаний в мозге. Искажения в них возникают не только из-за того, что любая новая информация соотносится с какими-то категориями и распихивается по «ящикам». Большое влияние на этот процесс оказывают наши чувства и окружающие люди.
Мы допускаем ошибки не только при заучивании слов. В процесс образования воспоминаний вмешивается еще и социальный контекст. Ведь важна не только информация сама по себе, но и то, что, когда, кому и как было сказано. В ходе одного исследования участникам показывали различные видеоролики. В одних к человеку обращались непосредственно, в других – глядя в сторону, мимо камеры. И все это сказывалось на воспоминаниях. Правда, содержание слов не искажалось (его участники хорошо помнили в обоих случаях), но зато возникали трудности с описанием ситуации. Большинство утверждало, что обращение было адресовано непосредственно им, хотя на самом деле это было не так. Гиппокамп (являющийся, если помните, диспетчером памяти в мозге) совершенно правильно записывал содержание, но соседняя область мозга – передняя поясная кора – искажала воспоминания и демонстрировала чрезмерную активность в их создании. Очевидно, мы воспринимаем информацию субъективно, соотнося ее с собой, и так же необъективно вносим ее в память.
Кроме того, искажающее воздействие на воспоминания оказывают эмоции, даже когда речь идет о простом тесте ДРМ. Если перед заучиванием списка слов у участников вызывали эмоциональный стресс (например, они должны были выступить перед аудиторией и вдобавок решить сложную математическую задачу), то у них возникало особенно много ложных воспоминаний.
Правда, не любая эмоция искажает память. Для этого она должна, как правило, обладать двумя свойствами: быть интенсивной и соответствовать тому, что мы хотим запомнить. Таким образом, если у человека хорошее настроение, то у него легче возникают ложные воспоминания, когда он запоминает слова с положительным оттенком. Если же настроение плохое и человек испытывает стресс, то тогда он начинает чаще путать слова, в которые заложен отрицательный смысл. Лучше было бы ездить за рулем всегда в хорошем настроении, так как в этом случае мы были бы идеальными свидетелями дорожно-транспортных происшествий. Хотя… исследования довольно однозначно доказывают, что практически никто не годится для данной роли. И это объясняется еще одной слабостью памяти.
Мозг испытывает проблемы не только при запоминании, но и при сохранении информации в памяти и ее извлечении оттуда. Он слишком подвержен воздействию различных искажающих факторов, которые сам же охотно находит и включает в исходную информацию. В этом случае воспоминания оказываются ложными, но зато производят весьма достоверное впечатление.
Вообразите себе, что вы прогуливаетесь по улице и вдруг слышите визг тормозов! Лишь приблизительно представляя, откуда доносится звук, вы оглядываетесь и успеваете заметить, как сталкиваются два автомобиля. Разумеется, вас привлекают в качестве свидетеля, и вот тут-то начинаются проблемы. Вы увидели происшествие не полностью. Вы заметили только, что автомобили столкнулись, но не знаете точно, при каких обстоятельствах. Все произошло слишком быстро. Мозгу очень не нравится такое состояние неуверенности (специалисты в этом случае говорят о когнитивном диссонансе). Он постоянно пытается создать из фрагментов поступающей информации цельную картину. Если восприятие было частичным и обрывочным, то остальное просто додумывается. Мозг делает это сам, причем так, что вы ничего не замечаете. А потом тот же самый мозг извлекает из памяти цельное, но ложное воспоминание, и вы ни за что не обнаружите в нем ошибок. Это прямо-таки идеальное преступление, в котором преступник (ваш мозг) и следователь (ваш мозг) – одно и то же лицо. В таком случае ни у кого нет интереса в тщательном расследовании, поэтому ложное воспоминание остается незамеченным.
Поделиться книгой: