В статье описывается один подход к целостной модели мыслительной деятельности человека. Иерархия сценариев и мыслительных действий - один из способов представления структуры внешне-физической деятельности индивида. Детализируется строение интерпретатора сценариев.

Идея устройств, обрабатывающий входную информацию доминирует в современном программировании, однако развитие систем понимания естественного языка не идет дальше (начиная с работ работ Т.Винограда [1]) семантических сетей и программ анализа/порождения предложений. Т.Виноград подчеркивал, что необходимо отказавшись от статических семантических сетей искать более процедурные парадигмы описания мышления и моделирования мышления человека [11].

Новая наука, формальная психология ставит своей целью дать формальные неограничено уточняемые описания психических явлений и структур человека, сопоставляя таковые с подобными явлениями и структурами из мира животных и электронных устройств. Собрав воедино множество отдельных формализованных описаний выстраивается единая модель мыслительной деятельности человека, понимаемой как результат интериоризации разумной внешне-физической деятельности и решения практических проблем.

При построении высоко обобщенных моделей поведения и мышления используются идеи:

а) деятельностного подхода в психологии (Выготский [4], Гальперин [5])

б) генетическогог подхода Ж.Пиаже

в) генетического историко-культурного подхода Выготского [4]

г) теории интериоризации Гальперина [5]

д) теории формы гештальтпсихологии

е) рекурсивных структур обучения

ж) коммуникации и диалога с родителем

з) психологической теории восприятия и распознавания

и) психологических методов решения задач и проблем.

В дальнейшем изложении все выведенные жирным понятия имеют точные формальные определения в этом же тексте. Однако новые понятия могут появляться в тексте раньше их определения, если они участвуют в обсуждении (но не в определении) других понятий. В этом случае можно ориентироваться на их бытовое значение, но можно обратиться и к точному определению.

Индивидом будем называть по определению либо человека без патологий, средней сообразительности, либо любое другое видяще-слышаще-действующее существо, воспроизведением Ментальности которого мы интересуемся. Им может быть также произвольное механическое, электронное или биохимическое

устройство, к которому можно относиться как к видяще-слышаще-действующему. Таким образом Индивид живет и перемещается в окружающей среде, обладает слухом, зрением и способностями к простым действиям, важнейшими из которых являются перемещения в среде (локомоции).

Физическое Окружение по определению есть физическая среда обитания Индивида с известными помимо текущего состояния мира и природы еще:-- точкой расположения, размещения Индивида

-- направлением его взгляда с телесным углом 5 градусов.

Таким образом Физическое Окружение изменяется при выполнении Индивидом действия перемещения в среде, тогда как внешняя среда при этом не изменяется. Мы считаем, что большая часть Физического Окружения наблюдаема самим Индивидом и другими Индивидами из близких точек расположения. Большая часть важного для Индивида наблюдаемо, манипулируемо и изменяемо.

Жизнь Индивида складывается из того, что он видит, слышит, что в данный момент делает, каково его эмоционально-оценочное состояние.

Визуально-Звуко-Оценочный Кадр (иногда просто визуальный Кадр) есть наблюдаемая трехкомпонентная информация, состоящая из трех модальностей: 1. Визуальной / визуально-текстовой; 2. Звуковой / звуко-речевой;

3. Эмоционально-оценочной / вербальной (внутренней речи).

Перечислим более подробно свойства этих трех модальностей.

1. Первая модальность – это изображение, которое потенциально может быть получено глазами из точки размещения Индивида, в направлении его взгляда с телесным углом около 5 градусов. Это изображение может быть сфотографировано и объективно существует даже если Индивид закрыл глаза и этого изображения не видит. Мы особо выделяем вариант зрительной модальности - чтение текста. Понятно, что не следовало бы чтение текста выделять в особую модальность, поскольку в основе либо Индивид смотрит и не читает, либо читает и больше ни на что не смотрит.

2. Вторая модальность – есть звук, который может быть зарегистрирован в точке размещения Индивида, он также может быть записан на магнитофон. Слуховая модальность имеет вариант восприятия - слушание речи. В этом случае мы тогда упрощая полагаем, что либо Индивид слышит что-то не являющееся речью, либо только слушает и понимает речь. Речь понимается в звуковой форме.

3. Третья модальность – есть “непроизвольное” внутреннее переживание, которое естественно ассоциируется со следом воздействия первых двух компонент (и не независимо от них). Это - удовольствие, неудовольствие, страх, чувство опасности, сытости, и т.д. Вербальная компонента - это словесный непроизвольный комментарий по ассоциации с двумя другими компонентами, пришедший изнутри наподобие переживания или оценки. Можно как и для первых двух компонент рассматривать эмоционально-оценочную компоненту как наблюдаемую в том смысле, что возможен прибор, регистрирующий эту компоненту. Пришедшее на ум слово (для вербальной трактовки этой компоненты) также может произноситься человеком (или устройством) и становиться наблюдаемым.

Визуальное Событие есть по определению пара из двух физически наблюдаемых визуальных Кадров. Первый находится в начале События, второй - в конце, указывается при его завершении. Если Событие дробится в группу меньших Событий, примыкающих вплотную друг к другу, то это означает разложение События в сумму Событий меньшего размера, иерархически подчиненных исходному. Завершение каждого из этих Событий начинает следующее в цепочке.

Каждое из меньших Событий в свою очередь может дробиться на еще меньшие, возникает иерархия Событий. Потенциально каждое Событие может иметь название, образуемое по имени действия или сценария, выполняемого в этом Событии. Визуальные События – это результаты Мыслительных Действий в поведении Индивида, наблюдаемые со стороны.

Визуальный Эпизод есть по определению цепочка Событий. Визуальный Эпизод предполагает также один физический объект или субъект, автора этого Эпизода. Визуальные Эпизоды - это результаты работы Сценария в поведении Индивида, наблюдаемые со стороны.

Категория - самая главная, центральная ненаблюдаемая сущность в формальной психологии, в определенном смысле и единственная, поскольку из списка ненаблюдаемых сущностей, все являются производными от Категорий. Трудно дать строгое определение Категориям, поскольку они лежат в самом фундаменте теории. Не очень удачное определение состоит в том, что Категории – это обобщенные невербальные представления Индивида о физических объектах, локусах (местах), явлениях природы, о свойствах и отношениях, о действиях и операциях (а что такое “представления”?). Позволим себе лишь прибавить к этому дополнительные подробности:

• объектно-качественные Категории - это немногими словами, обобщенные визуальные Кадры, как они отобразились в Ментальности Индивида в процессе категоризации. Категории могут быть мономодальными, в одной модальности, в зрительной, слуховой, эмоционально-оценочной или могут быть двух или трехмодальными. В этом случае содержательно в Категории совмещены две или три компоненты визуального Кадра, а формально, это выражается в векторной записи Категории через одномодальные компоненты в процессе развития Ментальности. Категории возникают как результат различного типа сходств между воспринимаемыми визуальными Кадрами (и соотв.слуховыми сигналами и оценками) и уже имеющимися Категориями в Ментальности в процессе категоризации;
• имеется ряд Категорий “встроенных” (как и “встроенных” Сценариев), биологического происхождения, врожденных для каждого Индивида;
• в зрительной модальности Категории образуют узлы партитивной (типа часть/целое) иерархии полной Категории физического объекта. “Партитивная схема” представляет собой формальную структуру из графа отношений часть/целое совместно с приблизительными относительными оценкам определеного числа парных расстояний между узлами одного уровня партитивной иерархии;
• зрительная модальность Категории представляет собой след, результат распознавания (или новый) визуального Кадра, как источника восприятия;
• в силу ненаблюдаемой и субъективной сущности Категорий нет надежных объективных методов сопоставления Категорий для двух Индивидов, возникших при распознавании одного и того же физического объекта в одно и то же время из близких точек размещения. В этом случае сравниваться могут лишь вербальные дескрипции по поводу этих Категорий при условии одноязычия и общности культуры и воспитания этих двух Индивидов;
• Категории действия, особенно внешнего физического действия, единственные, обладающие свойством наблюдаемости со стороны. Они могут участвовать в невербальной коммуникации. Отметим пантомиму, демонстративные действия и язык жестов. Наблюдаемой становится также ассоциация, связанная с Категорией действия через визуальные Кадры Категории физического объекта этого действия.

Актуальные Категории по определению связываются с текущим визуальным Кадром, идущим от восприятия и являются как бы следом, сопровождают визуальные картины, звуковые сигналы и оценки. Для одного и того же визуального Кадра могут быть получены в процессе распознавания и “дораспознавания” различные Актуальные Категории по степени конкретизации и детализации.

Фантомные Категории по определению связываются с предвосхищаемыми Категориями, они участвуют в построении желаемого результата действий, намерения, Фантомные Категории действия отвечают воображаемым представлениям о действии.

Не следует отождествлять Категории с понятиями и значениями слов. Наше понимание Категорий скорее ближе к пониманию Э.Рош. Понятия представляют собой высшие ступени развития Категорий. Категории делятся на объектные, качественные и действенные, что отвечает семантике существительных, прилагательных и глаголов (присутствующих так или иначе во всех языках мира). Категории – нечто более низко-уровневое и примитивное, чем понятия, они образуют невербальную основу для значений слов. А также составляют ткань структуры Ментальности. События, коммуникация, речь и письмо порождаются мышлением на базе Категорий.

Будучи центральным понятием формальной психологии Категории тем не менее обладают определенной статичностью, более богатой сущностью являются Сценарии и Мыслительные Действия, для которых Категории лишь входят в структуру. Отношение между Сценариями и Категориями примерно такое же как между предложениями и словами. Центральной единицей изучения вербальности у нас будет не слово, а предложение, как включающее изначально элемент действия и изменения. Надо не забывать, что значение предложения не равно и не выводится из суммы значений составляющих его слов!

Если мы выделим взглядом какое-либо существо, растение или устройство, то за исключением случая полной неподвижности, оно будет проявлять активность в виде перемещения или изменения собственного вида, в крайнем случае будет только извлекать звуки. Все это мы назовем наблюдаемым физическим Поведением такого существа или устройства. Если нам нужно будет составить полицейский протокол с описанием этого Поведения, то мы возможно отметим названием все это Поведение как целостное ("собака бегала вокруг дерева") и отметим отдельными названиями более мелкие кванты Поведения, События и, возможно, еще более мелкие элементы этих Событий.

Поведение по определению есть внешне наблюдаемая физическая активность физического объекта в течение определенного связного промежутка времени. Поведением обладают как живые так и не живые объекты. Полет камня в воздухе, падение капли дождя - все это Поведение определенных физических объектов.

Деятельность Индивида с Ментальностью, порождающая определенное Поведение есть исполнение внутренних планов в сочетании с возможным взаимодействием Индивида с внешним для него миром. Говоря о Деятельности Индивида, мы тем самым предполагаем у него структуру Ментальности. Однако это не обязывает нас предполагать, что этот Индивид непременно является человеком или живым существом. Строго говоря Деятельность Индивида есть процесс интерпретации Сценариев, составляющих Ментальность Индивида.

Элементарное Событие - целостный минимальный сегмент Поведения Индивида, отвечающий Операции как минимальному Сценарию.

Будем различать внешне-физическую Деятельность и внутренне-умственную Деятельность. Для внешне-физической Деятельности характерно то, что:

• текущая исходная входная Категория есть Актуальная Категория, получаемая из восприятия;
• предвосхищение будет Оболочкой сопоставляться с реальным положением дел в действительности;
• при интерпретации, Категории действий воплощаются в физические действия, на самом нижнем уровне - в движения и локомоции.

Для внутренне-умственной Деятельности характерно то, что, соответственно:

• текущая исходная входная Категория есть Фантомная Категория, поскольку все Категории, участвующие в умственной являются фантомными, воображаемыми;
• предвосхищение умственного Сценария либо не будет Оболочкой сопоставляться совсем (режим “фантомного пригрывания”), либо будет сопоставляться с назависимо проведенным логическим заключением (логическая Деятельность);
• при интерпретации, Категории действий являются фантомными и в реальном мире не запускаются, движения не выполняются, но предвосхищения как бы достигаются. От сновидений, где все сбывается, умственная Деятельность в таком случае отличается тем, что ограничивает набор допустимых Сценариев и по нашему предположению имеются ограничения на работу и архитектуру Оболочки, управляющией умственными Сценариями.

Архитектура Сценариев умственной Деятельности будет нас интересовать всегда и главной проблемой будет устройство Оболочек управления умственной Деятельностью и устройство самих умственных Сценариев. Согласно принципу интериоризации (Я.П.Гальперина) в процессе развития Ментальности внутренне-умственные Сценарии возникают на основе внешне-физических. Возможна еще смешанная Деятельность, которая содержит в себе признаки внешней и внутренней.

Ментальное Моделирование внешне-физической Деятельности – это проигрывание некоторого конкретного Сценария специальной Оболочкой, которая конвертирует в процессе интерпретации все примитивные Операции в фантомные, превращая и Сценарии в фантомные. Кроме того нет привязки к текущему восприятию и нет проверки на успешность. Ментальное Моделирование очень похоже на внутреннее напевание знакомой мелодии. Все Сценарии - это и есть своеобразные мелодии из действий. Недопустимо отождествлять Ментальное Моделирование с мышлением. Это только часть полного процесса мышления, представляющего собой внутренне-умственную Деятельность.

Ментальность по определению есть сумма всей интеллектуальной психической организации, которая может сохранять на долго или на короткое время категоризированные следы внешних впечатлений, в действительности она – сумма всех Сценариев, библиотека Сценариев.

Под развитием Ментальности понимается необратимый и постоянный процесс изменения Ментальности Индивида под влиянием поступления внешних впечатлений и внутренних раздражений по определенным “законам развития”. Деятельность Индивида определяется его текущим состоянием Ментальности и в результате этой Деятельности Ментальность Индивида также изменяется. Законы развития Ментальности есть в другой формулировке генетические законы развития психической организации Индивида.

Сценарий - важнейшее понятие в формальной психологии. Содержательно Сценарии являются “программами” Деятельности Индивида, с другой стороны их можно рассматривать как своего рода “генотип деятельности” в биологической формулировке. Сценарии существуют в двух формах: в свернутой (называемой Мыслительным Действием) и в развернутой. Эти две формы аналогичны в случае программ формату вызова программы и формату реализации, тела программы, которое может содержать вызовы других программ.

Мыслительное Действие (или Сценарий в свернутой форме, запрос) по определению имеет вид тройки Категорий:

<исх.категория> <катег.действия> <желаемая кат.результата>

или сокращенно - А.d.В.

А - это Категория физического объекта, локуса или качества, координированная с текущим восприятием при интерпретации, предусловие Мыслительного Действия.

d - есть Категория действия, которая указывает ключ поиска (возможно совместно с А и В) развертывания, реализации, способа и средств достижения предвосхищения-цели В исходя из наличной Категории А, изображающей физический объект или свойство ситуации.

В - есть Категория физического объекта, локуса или качества, рассматриваемого как желаемое, целевое, заключение Мыслительного Действия. По необходимости такая Категория при активизации Мыслительного Действия становится фантомной, а ее желаемость мы будем выражать, называя ее Категорией предвосхищения. Мыслительное Действие всегда требует своего развертывания перед активизацией.

Сценарий (в развернутой форме, или тело Сценария) по определению имеет вид линейной цепочки составляющих его Мыслительных Действий нижнего уровня, т.е. вид

м.действие сценарий

--------------------------------

| А.e1.K мыслительные действия

| K.e2.L нижнего уровня

А.d.В => | L.e3.M

| ...

| N.e7.В

Эти Мыслительные Действия связаны так, что заключение предыдущего Мыслительного Действия является предусловием для последующего в цепочке. Для примитивных Мыслительных Действий свернутая форма совпадает с развернутой, они образуют листья в иерархии развертывания. Примитивные Мыслительные Действия называются Операциями. Для одного Мыслительного Действия, развернутых форм его реализующих, его тел, может быть несколько (как в Prolog). Это позволяет интерпретатору подбирать наиболее подходящую реализацию развертывания под одно и то же Мыслительное Действие в зависимости от различных результатов “дораспознавания”. По аналогии со структурой библиотеки программ, система Сценариев имеет иерархическую сегментно-темпоральную структуру. Различие между Сценариями и Мыслительными Действиями выражается в том, что Ментальность Индивида состоит из Сценариев, но не из мыслительных Действий, хотя Сценарии состоят именно из Мыслительных Действий.

Предусловием Мыслительного Действия называется как процесс - регулярное сопоставление-распознавание его первой Категории с текущим визуальным Кадром, а как объект - сама эта первая Категория.

Предвосхищением Мыслительного Действия, намерением, мы называем его последнюю целевую Категорию. Целесообразность всякой Деятельности проявляется в том, что она уже в момент своего начала обладает предвосхищаемым завершением. Причем это предвосхищение может иметь вид не только Категории физического объекта, но чаще - лишь некоторой Категории качества или их комбинации в составное понятие. Иными словами, целесообразность Поведения есть возможность его “сценарности”, есть возможность подыскать или допустить, что Индивид Поведения выполняет некоторую Деятельность, управляемую Сценарием. Это в свою очередь заставляет предположить наличие у Индивида Ментальности. Как мы уже упоминали, локализация Сценариев не обязательно должна быть в голове у Индивида, поскольку даже понятие Индивида в формальной психологии достаточно широкое и общее (например, электронное устройство, часть памяти которого распределена по Веб-сети).

Имеется мощный источник новых Сценариев Индивида, состоящий в том, чтобы конвертировать в собственный Сценарий Поведение наблюдаемых существ, устройств или человека. Это возможно благодаря тому, что формат Поведения ничем не отличается от формата Сценария, кроме возможно отсутствия имен действий у Событий. Этот метод приобретения новых Сценариев является методом “подражания”, первое, что обезьяны уменют делать хорошо.

Мотивацией действия, выполняемого данным Сценарием, называется предвосхищение, цель, объемлющего его мыслительного Действия верхнего уровня.

Рассмотрим конкретный частный пример сети Сценариев при следующих ограничениях. Допустим все Категории - это только локусы на местности и других нет. А все примитивные действия - есть только локомоции, перемещения Индивида по местности от одного локуса-категории в другие. Этот частный случай легко представить и рассчитать. Система Сценариев в этом случае совпадает с известным понятием “когнитивной карты” и формально и по существу. Сценарии отвечают маршрутам, а Мыслительные Действия как запросные формы, свернутые формы Сценариев, отвечает парам точек. Это самый простой тип Сценарной сети. Отдельным сложным составным Сценариям отвечают протоптанные тропинки на местности, соединяющие одни точки через другие. Предвосхищение Сценария - это его конечная точка. Мыслительные Действия первого уровня - это несколько опорных точек по пути к конечной. Поведение, управляемое выполняемым Сценарием, есть выбранная Индивидом траектория на местности.

Можно говорить о главной Мотивации, как Мотивации самого высокого уровня. Главные Мотивации находятся среди Главных Мыслительных Действий.

Если Категории предназначены для построения значений слов, то продолжая эту идею, Мыслительные Действия отвечают значению предложений и сообщений (групп предложений, выражающих законченную мысль).

Наконец мы опишем один подход к построению Оболочки, управляющей выполнением Сценариев и превращением их в Деятельность. Имеет смысл продолжить аналогию с компьютерной программой, для разъяснения понятия Оболочки. На компьютере программы всегда находятся под присмотром специальной программы-Оболочки, которая должна следить за неудачами и принимать определенные меры при их возникновении. Продолжая аналогию, такая Оболочка существует и при выполнении Сценариев Индивида. Одна из ее основных задач - подбор альтернативной реализации при вызовах Сценариев, вторая – сопоставление Категории предвосхищения с реальным в действительности полученным результатом запуска примитивных действий в мире, и третья забота Оболочки - подкрепление удачных Сценариев и штрафование неудачных или более общо – “Ретроспективный анализ”. Ниже мы обсудим строение стандартной Оболочки - простой и естественной гипотезы о строении различных Оболочек.

Мы полагаем, что основная конфигурация архитектуры Оболочки является врожденной, не развиваемой и не модифицируемой. К ней отстутствует доступ со стороны сознания.

В рамках теории умственных Сценариев можно будет показать, что Оболочка сама является Сценарием (может быть точнее - мета-Сценарием), Категории которого равны или образуются из Сценариев Ментальности. Таким образом Оболочка оперирует Сценариями и их свойствами.

Рассмотрим какие действия выполняются Оболочкой при интерпретации, развертывании Мыслительного Действия вида А.d.В.

1) Обращение к “свойствам” Категории действия d, которые позволяют, либо выбрать начиная с этого момента другой вариант Оболочки, либо учитывать параметры свойств d для подстройки отдельных элементов излагаемой далее стандартной Оболочки.

2) Тонкое “дораспознавание” визуального Кадра А с результатом А' для поиска нужной альтернативы развертывания d. Так называемый “вызов А'.d. В. по образцу”. Каждая альтернатива развертывания обладает тонкими предусловными требования к Категории А и к различиям визуального Кадра от А. Второй способ подбора альтернатив развертывания - по неуспеху выбранной с возвратом и переходом к следующей.

3) “Перспективный анализ”, возможно фантомное проигрывание выбранной альтернативы развертывания с целью расстановки предвосхищений.

4) Передача управления, запуск альтернативы развертывания, переход на первое Мыслительное Действие развернутого Сценария.

5) “Ретроспективный анализ”, контроль предвосхищения с результатом работы развертывания по его завершении. “Ретроспективный анализ” также старается:

• Выяснить нельзя ли было успешнее и быстрее получить тот же результат?
• Где были допущены ошибки?
• Какие полезные выводы на будущее можно сделать?
• Можно ли произвести корректировку Сценариев в Ментальности по результатам работы? В список свойств Сценария и его субСценариев вписать свойства по результатам работы.

Во всех пунктах может возникнуть неудача с невозможностью планового продолжения работы Оболочки, интерпретации. В этом случае вызывается МониторЗадач() с передачей ему параметров типа затруднения (специалист по чрезвычайным ситуациям). Если неудачу потерпел и МониторЗадач(), то данный уровень завершается неудачей и неуспех передается на верхний уровень, где по этому факту ждет своей очереди другой МониторЗадач(), работающий на другом высшем уровне. МониторЗадач() – это первый неизбежный умственный Сценарий

призванный решать умственные задачи при реализации внешне-физической Деятельности, формулировка которых есть трактовка того или иного затруднения и целью является разрешение трудности.

Общий принцип обработки неудач в Оболочке:

• возврат на шаг назад и проверка возможности запустить запасную альтернативу, если она есть
• если нет альтернатив, то вызвать МониторЗадач()
• если неудача в нем, то выдать неудачу на уровень выше.

В статье рассмотрены основы построения формальной психологии, науки, которая опираясь на достижения психологических и биологических наук имеет своей целью построение формальных моделей мыслительной деятельности человека, опираясь на его практическую деятельность. Изложены базовые концепции визуально-звуко-оценочных Кадров, Категорий и Сценариев. Предложена одна конкретизация стандартной Оболочки для генерации Деятельности на основе Сценариев и взаимодействия с внешней средой.

Теория Сценариев и Категорий может рассматриваться как развитие и формализация идей [10], хотя возникла независимо. Опишем основные моменты этой теории, не вошедшие в настоящую статью:

• Общая типология Сценариев
• Типология Главных Сценариев
• Категоризация и возникновение Сценариев
• Обработка отказов в Сценариях
• Операции на Сценариях
• Внутренне-умственные Сценарии
• Когнитивные карты и Сценарии
• Мета-Сценарии
• Возникновение и интериоризация Сценариев
• Вербализация
• Сценарии порождения и понимания речи
• Проблемы развития Ментальности

1. T.Winograd, Understanding Natural Language. New York: Academic Press, 1972.
2. T. Winograd, Towards a procedural understanding of semantics. -"Revue Internationale de Philosophie", No 117-118, Fasc. 3-4, Bruxelles,1976,p.260- 303. (см. Т.Виноград. К процессуальному пониманию семантики. - "Новое в зарубежной лингвистике", вып. XII. М., 1983. с. 123-170.)
3. Величковский Б.М. Когнитивная наука: Основы психологии познания: в 2 т. - Мю:Смысл: Издательский центр "Академия", 2006.-448 с.
4. Выготский Л.С. Психология развития человека. - М.:Изд-во Смысл; Изд-во Эксмо, 2005. - 1136 с. сил.- (Библиотека всемирной психологии).
5. Гальперин П.Я. Введение в психологию. М.: 'Книжный дом "Университет"',2000. - 336 с.

8. Шамис А.Л. Пути моделирования мышления: Активные синергические нейронные сети, мышление и творчество, формальные модели и "распознавание с пониманием". - М.: КомКнига. 2006. - 336 с.
9. Левин К. Динамическая психология. М., 2001.
10. Дж.Миллер, Е.Галантер, К.Прибрам. Планы и структуры поведения. М. 1964.