Тео́рия измене́ния репрезента́ции О́лссона (англ. representational change theory), теория решения задач, в соответствии с которой явление инсайта происходит благодаря смене изначально неверной репрезентации задачи, в рамках которой решение невозможно. Основные положения теории разработаны американским психологом шведского происхождения С. Олссоном. Теория изменения репрезентации изначально была направлена на объяснение феномена инсайта в рамках информационного подхода к человеческому мышлению и, в частности, на основе теории задачного пространства А. Ньюэлла и Г. Саймона. Для классического информационного подхода нахождение решения задачи без какого-либо сознательного решения являлось аномалией. Теория изменения репрезентации легитимизирует идеи гештальтпсихологов, используя идею укоренённости решения задач в перцепции через процесс построения репрезентации.
Тупик и преодоление тупика
Для объяснения инсайтной аномалии в рамках информационного подхода С. Олссон (Ohlsson S. Restructuring revisited : I. Summary and critique ... 1984; Restructuring revisited : II. An information processing ... 1984; 1992; 2011) предложил теорию изменения репрезентации, в основу которой была положена идея о необоснованном тупике. Инсайт происходит после того, как решатель попадает в тупик, т. е. с ментальным состоянием, в котором кажется, что все возможные действия исчерпаны. Тупик является необоснованным в том случае, если у решателя в опыте имеются все необходимые средства для решения задачи, но при этом они по какой-то причине не используются.
На поведенческом уровне тупик наблюдается как снижение активности по решению задачи. Однако состояние тупика в значительной степени отличается от состояния бездействия. Решатель прикладывает усилия к тому, чтобы негативная обратная связь повлияла на активацию элементов задачи, а на основе этого встраивает новые активированные элементы в репрезентацию. Изменение элементов репрезентации, связанное с нисходящим распространением негативной обратной связи, вызывает изменение в репрезентации задачи, вследствие чего из памяти извлекается новая, дополнительная информация и в конечном счёте формируется новая репрезентация.
Инсайт – это акт выхода из тупика, благодаря которому открываются новые возможности в решении в виде ранее не рассматривавшихся действий. Теория позволяет различить два отдельных компонента инсайтного события: преодоление тупика и завершение решения в сознании. Не все тупики заканчиваются инсайтом, поскольку решатель может и не обладать необходимой информацией, в таком случае путь к решению так и не будет найден. Тупик может рассматриваться как этап инсайтного решения только в том случае, если решатель обладает всеми необходимыми для решения знаниями и в принципе способен решить эту задачу. Выход из тупика не обеспечивает ни правильности решения, ни полного решения как такового. Преодоление тупика (impasse overcoming) может открыть возможность совершения новых действий в процессе решения задачи. Завершение решения после преодоления тупика возможно несколькими путями. Появление возможности просто продолжать решать задачу новыми средствами без нахождения решения означает лишь частичный инсайт (partial insight). Полный инсайт (full insight), который описывали гештальтпсихологи, связан с тем, что после преодоления тупика конечная цель может быть достигнута очень быстро и безошибочно. В случае ложного инсайта (false insight) происходит изменение репрезентации с формированием нового задачного пространства, непродуктивность которого решатель должен понять, также как и непродуктивность начальной репрезентации.
Горизонт планирования и полный инсайт
Увидеть путь к решению целиком позволяет горизонт планирования (mental lookahead), что обеспечивает иллюзию мгновенности решения. В то же время, как и другие когнитивные механизмы, горизонт планирования обладает ограничениями. В его рамках невозможно удерживать задачное пространство целиком, однако размер горизонта планирования может изменяться под влиянием тренировки и экспертности в решении конкретного вида задач. Таким образом, сознательные явления при переживании инсайта зависят от расстояния между состоянием в ходе решения задачи, в котором возник тупик, и конечной целью, с одной стороны, и размером горизонта планирования – с другой. Если количество шагов между тупиковым состоянием и конечной целью превышает размер горизонта планирования, то преодоление тупика не приведёт к ага-переживанию и потребует дальнейшего поиска решения. Если, наоборот, размер горизонта планирования позволяет вместить все необходимые шаги от тупикового состояния до цели, то в сознании появляется полное решение. Таким образом, в отличие от гештальтпсихологического подхода, теория изменения репрезентации предполагает, что переструктурирование не обязательно ведёт к правильному решению.
Репрезентация
Тупик в решении задачи, которую решатель способен решить, возникает из-за того, что её первоначальное кодирование, определяемое прошлым опытом, не активирует необходимые знания. Репрезентация задачи на основе навыков, выработанных в прошлом опыте, определяет то, какие операторы будут активированы, а какие – нет. Построение репрезентации представляет собой интерпретацию воспринимаемой ситуации или текста, при этом возможны несколько интерпретаций. Конфликт одновременно активизирующихся интерпретаций можно, например, наблюдать в сфере восприятия двойных изображений. В данном случае конфликт между интерпретациями не разрешим, поскольку обе интерпретации продолжают сосуществовать и конкурировать в сознании. Переход от перцептивного аппарата к мышлению состоит из нескольких слоёв, интерпретирующих воспринимаемые стимулы. На каждом уровне система кодирующих правил, приобретённая в прошлом опыте, реагирует на набор воспринимаемых признаков и создаёт интерпретацию, которая становится частью более высокого уровня. Выбор подходящей интерпретации осуществляется на каждом из уровней восприятия, и следующему уровню доступны только интерпретации, победившие в конкурентной борьбе на нижележащих уровнях. Итоговая репрезентация задачи через механизм распределения активации в памяти совершает выбор используемых для решения операторов. Так прошлый опыт ограничивает набор способов решения, что и приводит решателя в тупик.
Механизмы переструктурирования
1. Перераспределение активации
В наиболее общем виде описание механизмов переструктурирования получило название теории перераспределения (Ohlsson. 2011). Изменение репрезентации, которое обеспечивает выход из тупика, происходит благодаря неосознаваемым автоматизированным процессам восприятия и памяти. Необоснованные тупики в решении задач оказываются следствием того, что восприятие и понимание условий являются интерпретационными процессами. Интерпретации сами ограничены прошлым опытом и накладывают ограничения на элементы репрезентации, запуская их понимание не в нужном направлении. Настойчивые, но неэффективные действия ведут к получению негативной обратной связи, которая может оказывать нисходящее подавляющее влияние на нижележащие уровни репрезентации. Негативная обратная связь может привести к переоценке силы связей (перераспределению активации) между узлами семантической сети, а затем восходящие влияния могут произвести изменения в рабочей памяти в виде актуализации новых элементов или новой интерпретации. Таким образом, различия между пошаговым решением и инсайтом не связаны с разными когнитивными процессами, а зависят только от уровней активации в репрезентации задачи, в порогах активации и обратной связи, а также от других подобных факторов.
2. Разработка, перекодирование и ослабление ограничений
В более ранних версиях теории изменения репрезентации предлагался набор трёх гипотетических механизмов переструктурирования: разработки, перекодирования и ослабления ограничений. Эта классификация нашла широкое применение в экспериментальных исследованиях (Constraint relaxation. 1999; Raney. 2001).
Разработка (elaboration) представляет собой обогащение, расширение информационной базы репрезентации, в частности включение в репрезентацию дополнительных признаков и декларативного знания, которые по ходу решения оценивались как нерелевантные задаче.
Перекодирование (reencoding) представляет собой отказ от текущей интерпретации задачи, что должно дать конкурирующим интерпретациям возможность выстроить другую репрезентацию. Одной из форм перекодирования является декомпозиция чанков (chunk decomposition): механизм перцептивного разбиения целостных элементов задачи на отдельные составляющие, которые могут иметь самостоятельное значение в ходе решения.
Ослабление ограничений (constraint relaxation) позволяет отказаться от ограничений, накладываемых прошлым опытом решателя на набор действий и на целевое состояние задачи. Данный механизм можно проиллюстрировать выходом за пределы квадрата в задаче «9 точек» и выходом из плоскости в задачах, требующих использования третьего измерения.
Гибридные модели инсайта
Теория изменения репрезентации, особенно в её более ранних версиях (Ohlsson. 1992), получила значительную экспериментальную поддержку на материале ряда инсайтных задач (Jones. 2003; Kershaw. 2004;Constraint relaxation. 1999; Raney. 2001; Cognitive mechanisms ... 2013). Было показано, что перцептивные факторы являются существенным источником трудности для решения инсайтных задач (Luo. 2006). При этом во многих исследованиях конца 1990-х – начала 2000-х гг. теория изменения репрезентации прямо противопоставлялась теории критерия продвижения к цели (Jones. 2003). Однако данные говорят скорее в пользу обеих конкурирующих моделей одновременно, поэтому на основе теорий изменения репрезентации и критерия продвижения к цели в работах М. Оллингера, Г. Джонса и Г. Кноблиха (Öllinger. Insight and search ... 2014; The dynamics of search ... 2014) была разработана гибридная модель, которая включает в себя элементы эвристического поиска, механизмы и процессы смены репрезентации как чередующиеся фазы в решении задачи. Теория критерия продвижения к цели в большей степени описывает то, что происходит в решении задачи до того, как наступил тупик, в то время как теория изменения репрезентации описывает процесс инсайта как преодоление тупика. С точки зрения гибридной модели решение задачи проходит 4 этапа. На 1-м этапе строится неверная начальная репрезентация задачи, которая порождает ограниченное задачное пространство, не включающее правильных путей решения. На 2-м этапе решатель заходит в тупик, с регулярностью не обнаруживая верных решений и не продвигаясь к цели в рамках данного задачного пространства. На 3-м этапе для преодоления тупика требуется изменение репрезентации, в результате которого строится новое задачное пространство, с некоторой вероятностью включающее правильное решение. На 4-м этапе вновь требуется эвристический поиск в новом задачном пространстве, поскольку оно может быть достаточно велико.
На основе гибридной модели были реализованы попытки смоделировать изменение репрезентации с помощью моделирования на основе дарвиновских процессов (Cognitive architecture ... 2017). В этой работе поиск решения во время тупика осуществляется путём многократного воспроизведения неверных вариантов решений, в ходе которого происходит накопление ошибок (мутаций).