A számítógép szerepe a modern pszichológiában
AZ INTERPRETÁLT MEGISMERÉS MAI VILÁGA
Az utóbbi három évtizedben az egyszerű analógia a számítógépek működése és az emberi gondolkodás között kicsit átalakult. Az átalakulás a feltételezett folyamatokat is érinti. Míg a klasszikus felfogás a megismerést egységesnek és szimbolikusnak kép-zelte el, valamint testetlenül kezeli, a mai felfogások sokkal több variabilitást engednek meg. A mai felfogásban a színfelismerés és az emberi szándékfelismerés világa pél-dául eltérő szerveződési elveket követő rendszerekhez tartozik. Alapvetőnek tartjuk annak a megkülönböztetésnek a további kibontását, amit Dennett (1969) a személyes és a személy alatti (personal and sub-personal) megközelítés kettősségének neve-zett. Dennett számára ez a mentális tartalmak – gondolatok, érzések, kijelentések s hasonlók – személyes világa és az ezt megvalósító idegrendszeri világ közötti
kettős-Vilagossag_2010_nyar beliv3 Kovacs proba.indd 44
Vilagossag_2010_nyar beliv3 Kovacs proba.indd 44 2011.07.14. 12:30:182011.07.14. 12:30:18
45 séget jelentette. Mára összetettebbé vált a helyzet. Valójában a megismerés világá-nak három kutatási szintje alakult ki, mint a 4. táblázat összefoglalja.
4. táblázat. A megismeréskutatás három szintje
Szint Kognitív
jellemzők Idői sáv Megvalósítói
kategória Alapja
Szelf alatti nem tudatos 500 ms alatt neurális hálók neurális evolvált rendszer Szelf szintű tudatos (lehet) 800 ms – évek személy agyi integráció Szelf feletti nem tudatos–
tudatos Sec – évek társas
kapcsolatok interakció, evolúciós alapon Mai felfogásunkban a személy alatti szint sem csupán neurobiológia, idetartoznak a nagyon gyors, nem tudatos mentális folyamatok is. Mára igen fontosnak tartjuk, hogy Hofstadter (2000) nyomán megkülönböztessük a nagyon gyors, a szimbólum-használat előtti vagy időben tekintve az alatti és a lassabb szimbolikus folyamatokat.
Ugyanilyen fontos új mozzanat a gépies ihletés tekintetében, hogy fontosnak tartjuk a készségszerű szerveződést is a gondolati reprezentáció mellett, és mindezt a test-re vonatkoztatjuk.
A HÁLÓZATI GONDOLATOK A MEGISMERÉSKUTATÁSBAN
Ennek az átalakulásnak egy különleges, az ember és a számítógép viszonyát illető vonatkozása a konnekcionista modellek megjelenése. Már Neumann János is meg-fogalmazta az automaták általános logikai elméletében. „Minden, amit kimerítően és egyértelműen szavakba lehet foglalni – alkalmas véges neurális hálózattal realizálód-ni” (NEUMANN 1964, 86). A konnekcionista felfogás igen határozottan előtérbe állítja ezt a neumanni gondolatot, amely a pszichológiában Donald Hebb (1949, 1975) munkái-ban is felmerült. Miközben előtérbe állítja, a régmúltba megy vissza (PLÉH 1992, 1997).
Már Thorndike 1920 táján megfogalmazta azt az elvet, hogy minden tanulás valójában kapcsolatképzés. Az 1930-as években pedig Guthrie magát a konnekcionizmus kife-jezést is használja. A formális modelleket 1940-ben Clark Hull fejti ki (magyarul HULL
1952/2004). Szerinte a tanulás alapját képező kapcsolaterősség növekedésére egy igen egyszerű képlet adható:
SHR = 1–10–0,00306 N, ahol N a megerősítések száma.
Hull ihletéséből kiindulva az 1950-es években pedig megjelentek az első formális és gépi tanulási elméletek például Estes (1950) és mások munkáiban, melyeket klasz-szikus szöveggel mutat be a Luce, Bush és Galanter (1963) szerkesztette matemati-kai pszichológiai kézikönyv.
A konnekcionista modellek idegrendszeri metateoriájának azonban közvetlen előzményei is voltak. Az egyrétegű perceptron modellek, amelyek az elméleti sej-tek izgalmával próbálták a McCulloch–Pitts-modellnek (1943) megfelelően értelmez-ni a felismerési folyamatokat. (Erről a kapcsolatról lásd ÉRDI 1998 és DUPUY 2009.) A XX. század utolsó két évtizedének konnekcionista neuronháló-modelljei tisztában vannak McCulloch és Pitts jelentőségével, ugyanakkor azt mutatják meg, hogy az ezt
Vilagossag_2010_nyar beliv3 Kovacs proba.indd 45
Vilagossag_2010_nyar beliv3 Kovacs proba.indd 45 2011.07.14. 12:30:182011.07.14. 12:30:18
46
Pléh Csaba A számítógép szerepe a modern pszichológiában
az eszmét használó „egyrétegű perceptron” jogosan bírált elméleti hiányossága az volt, hogy nem tételeztek fel rejtett rétegeket, pusztán az inputtal és az outputtal köz-vetlen kapcsolatban lévő neuronális masinériát gondoltak el. A pszichológiában pedig megjelentek a címkézett hálózatelméletek, melyekben a hálózatban a gráfok élei hor-dozzák a viszonyt, például alárendelés, ellentét s hasonló, például Collins és Quilian (1968) munkájában, és számos, a kísérleti részleteket is illető vita uralta az 1970–1990-es évek pszichológiáját a párhuzamos és szekvenciális modellek viszonyáról. Meddig érvényes például a párhuzamosság: csak a korai feldolgozásban, hangzott a klasszi-kus érv. (A vitákról lásd CZIGLER 2005 beszámolóját.)
A konnekcionista felfogás alapgondolata kettős. A korabeli címkézett hálózati elkép-zelésekkel szemben címkézetlen hálózatokat hirdet. A párhuzamos-szekvenciális vál-tással szemben pedig mindenütt párhuzamosságot feltételez. Számára – legalábbis radikális képviselőinél – nincsen szubszimbolikus-szimbolikus váltás. Semmi sincs, csak elemek (egységek), s ezek együttes izgalmon alapuló kapcsolatai.
A hálózatok a kis mikrotulajdonságokat képviselő elmélet szerint neuronokból áll-nak, melyek együttes párhuzamos tevékenysége valósítja meg a teljesítményeket. Az észlelési feldolgozás, s így a megértés is, valójában az aktiváció időbeli kibontakozá-sa. Minden aktiválás egyben a hálózaton belüli kapcsolatok, a súlyok változását ered-ményezi. Nincsen külön modell az észlelésre és tanulásra-emlékezésre. S nincsenek különválasztva olyan folyamatok, amelyek teljesen alulról felfelé, s amelyek felülről lefe-lé irányuló információáramláson alapulnának. Mindig teljes kölcsönhatás van a háló-zat minden szintje között.
• A reprezentációk a konnekcionista modellekben aktivitási mintázatok a hálózat egységein.
• Az aktivitási mintázat a súlyozások szerint automatikusan tovaterjed, nincsen külön központi feldolgozó, teremfelügyelő, aki szabályozná terjedését. A gépi analógiánál maradva: nincsen egyetlen CPU a központi idegrendszerben.
• A tanulás a kapcsolatok erősségének folyamatos módosulása.
• Tanulás és ingerfeldolgozás (megértés) között folyamatosság van, minden újabb feldolgozási esemény módosít a hálózaton.
• A tudást, például egy fogalom ismeretét, kapcsolatmintázat képviseli.
A konnekcionista hálózatok jellemzői a feltételezett elméleti neurális elveket tekintve az alábbiakban összegezhetőek:
(1) Idegrendszerszerű; modellálás. Semmi egyéb nincs, mint elemek magukban buta egységes kapcsolatmintázata.
(2) Minden tudásunk csomópontok izgalmával s köztük levő – facilitációs és gátló – kapcsolatokkal írható le.
(3) A hálózatok címkézetlenek.
(4) Nincsenek szimbólumok és szabályok.
(5) Párhuzamos aktiválás és versengés jellemzi a rendszert.
(6) A tudás a hálózat egy részének aktiválása.
(7) Minden reprezentáció kicsiny építőkövekből áll össze.
(8) A tanulás a hálózat súlyviszonyainak beállítása.
Vilagossag_2010_nyar beliv3 Kovacs proba.indd 46
Vilagossag_2010_nyar beliv3 Kovacs proba.indd 46 2011.07.14. 12:30:182011.07.14. 12:30:18
47 Ha konkrét példákat nézünk a konnekcionista modell megvalósulására, például egy szó felismerésekor, akkor a 4. ábrán látható képet kapjuk.
4. ábra: A szintek működése egy konkrét szó (TÉR) felismerésénél.
Jól látható, hogy a három elkülönített szint, az ismertetőjegyek, a betűk és a szavak szintje között állandó gátló és ingerlő, oda-vissza kapcsolatok vannak. Nincsen kitün-tetett szint és maga a felismerés sem kitünkitün-tetett pillanat. Nincs egyetlen királyi út, a fel-ismerés azt jelenti, amikor egy szó, jóval valamilyen küszöbértéknél, izgatottabb lesz, mint a vele rivális szavak.
VITÁK A SZABÁLY KÖRÜL
A konnekcionista és a hagyományos szimbolikus reprezentáció és szabályközpon-tú felfogások egy jellegzetes vitaterepe a nyelvi szabályok értelmezése. A klasszikus elképzelés szerint a gyerekek eleinte elemeket, később szabályokat tanulnak, s az érett rendszerre a szabályok uralma a jellemző. Az új, konnekcionista felfogás szerint ilyen váltás nincsen, csupán kapcsolatok vannak, mind a kezdetekkor, mind később. Ennek megfelelően, az első pillanattól kezdve pusztán elemalapú tanulási folyamatok vannak, amelyekből mintegy kibontakoznak a szabályokat utánzó viselkedések.
Számos kompromisszumos megoldás jött létre. Pinker, Marcus és Clahsen felfogása (lásd PINKER 1999, 2002 s PLÉH 2008 összefoglalóját) majd azt hirdeti, hogy kettős rend-szerekben kell gondolkodnunk. Elemek és szabályok is vannak. A kivételeket, az ele-meket egy asszociatív rendszer kezeli, míg a szabályokat továbbra is egy szimbólum-kezelő rendszer. Ezek a kettősségek azután sajátos biológiai értelmezést is kaptak.
Hova is vezet mindez? Valójában oda, hogy a modern pszichológiában a számító-gép eredeti inspirációja a pszichológia egészének kettős felfogásához, ennek részle-tes kidolgozásához vezet el. A számítógép, amely egykor egy közvetlen analógia volt az emberi gondolkodás szekvenciális, egyközpontú, egynemű jellegére, ma már az emberi gondolkodásról való sokféle gondolkodás és a feltételezett sokrétűség felfo-gásának egyik ihletője.
Vilagossag_2010_nyar beliv3 Kovacs proba.indd 47
Vilagossag_2010_nyar beliv3 Kovacs proba.indd 47 2011.07.14. 12:30:192011.07.14. 12:30:19
48
Pléh Csaba A számítógép szerepe a modern pszichológiában
IRODALOM
BROADBENT, Donald 1958. Perception and Communication. London: Pergamon.
CHOMSKY, Noam 1975. Reflections on Language. New York: Pantheon Books.
CHOMSKY, Noam 1980. Rules and Representations. New York: Columbia University Press.
COLLINS, A. és QUILIAN, M. 1968. How to Make a Language User? In Tulving, Endel és Donaldson, Wayne (eds.): Organization of Memory. New York: Academic Press.
CZIGLER István 2005. A figyelem pszichológiája. Budapest: Akadémiai Kiadó.
DENNETT, Daniel C. 1969. Content and Consciousness. London: Routledge.
DUPUY, Jean-Pierre 2009. On the Origins of Cognitive Science. The Mechanization of the Mind. Cambridge: MIT Press.
ÉRDI Péter 1998. Teremtett valóság. Budapest: Typotex.
ESTES, William K. 1950. Towards a Statistical Theory of Learning. Psychological Review 57, 94–107.
FODOR, Jerry 1968. Psychological Explanation. New York: Random House.
FODOR, Jerry 1975. The Language of Thought. Cambridge, Mass.: Harvard University Press.
FODOR, Jerry 1996. Fodor kalauza a mentális reprezentációhoz: Az intelligens nagynéni segédlete.
In Pléh Csaba (szerk.): Kognitív tudomány. Budapest: Osiris.
HARNAD, Stevan 2000. Minds, Machines and Turing: The Indistinguishability of Indistinguishables. Journal of Logic, Language and Information 9, 425–445. Elektronikusan: http://cogprints.org/
2615/
HEBB, Donald Olding 1949. The Organization of Behavior. New York: Wiley.
HEBB, Donald Olding 1975. A pszichológia alapkérdései. Budapest: Gondolat.
HOFSTADTER, Douglas R. 2000. Gödel, Escher, Bach: Egybefont gondolatok birodalma. Budapest:
Typotex.
HULL, Clark Leonard 1952/2004. A viselkedés rendszere. In Pléh Csaba és Győri Miklós (szerk.):
Olvasmányok a kísérleti pszichológia történetéhez. Budapest: Osiris, 790–803.
KOVÁCS Ilona 1991. Egy tudományos vízió. Pszichológia 11, 77–126.
LUCE, R. Duncan, BUSH, R. Robert & GALANTER, Eugene (eds.) 1963. Handbook of Mathematical Psychology. Volumes I–III. New York: Wiley. (A II. kötet elektronikusan is rendelkezésre áll.) MARR, David 1982. Vision. San Francisco: Freeman.
MCCULLOCH, Warren S. és PITTS, Walter H. 1943. A Logical Calculus of the Ideas Immanent in Nervous Activity. Bulletin of Mathematical Biophysics 5, 115–133.
NEUMANN János 1964. A számológép és az agy. Budapest: Gondolat. 2. kiadás: 1972. Szalai Sándor fordítása.
NEWELL, Allen 1980. Physical Symbol Systems. Cognitive Science 4,135–183.
PINKER, Steven 1999. A nyelvi ösztön. Budapest: Typotex.
PINKER, Steven 2002. Hogyan működik az elme? Budapest: Osiris.
PLÉH Csaba 1990. A számítógép és a pszichológia. Világosság 31, 527–541.
PLÉH Csaba 1992. Az asszociáció reneszánsza a kognitív pszichológiában. Janus IX–2, 12–22.
PLÉH Csaba 1997. Szekvenciális és párhuzamos modellek a kognitív pszichológiában. In Pléh Csaba (szerk.): A megismeréskutatás egy új modellje: A párhuzamos feldolgozás. Budapest: Typotex, 13–55.
PLÉH Csaba 1998a. Számítógép és személyiség. Replika 30, 77–100.
PLÉH Csaba 1998b. Bevezetés a megismeréstudományba. Budapest: Typotex.
PLÉH Csaba 1998c. Hagyomány és újítás a pszichológiában. Budapest: Balassi Kiadó.
PLÉH Csaba 2008. A pszichológia örök témái. Budapest: Typotex.
TURING, Alan M. 1950. Computing Machinery and Intelligence. Mind 59, 433–460.
VALÉRY, Paul 1997. Füzetek. Budapest: Európa. Somlyó György fordítása.
VIZI E. Sylvester, KISS Janos P. és LENDVAI Balazs 2004. Nonsynaptic Communication in the Central Nervous System. Neurochemistry International 4, 443–451.
Vilagossag_2010_nyar beliv3 Kovacs proba.indd 48
Vilagossag_2010_nyar beliv3 Kovacs proba.indd 48 2011.07.14. 12:30:192011.07.14. 12:30:19
49