Гипотеза модулярности: вклад Джерри Фодора

Последователь Хомского, видный американский лингвист и философ Джерри Фодор выступил в 1983 г. с манифестом нового подхода к пониманию когнитивной архитектуры, названным им концепцией модулярности (Fodor. 1983). Фодор предположил, что «специальность» речи, о которой говорил Хомский, представляет собой не частный, а общий случай. Архитектура познания представляет собой, с этой точки зрения, скорее мозаику множества параллельных и относительно автономных в функциональном отношении процессов, а совсем не организованное в единый механизм целое. Как образно пишут в наши дни последователи этого подхода: «По-видимому, психика больше напоминает швейцарский офицерский нож, чем некий универсальный инструмент. Швейцарский нож „компетентен“ в таком обилии ситуаций благодаря большому числу специализированных компонентов: штопор, ножик, открывалка, пинцет, ножницы — каждый из этих компонентов прекрасно приспособлен, но только для решения своих собственных задач» (Cosmidis & Tooby. 1994).

Базовая таксономия механизмов включает в себя, по Фодору, три уровня: так называемые «проводники» (transducers), системы входа и центральные системы. Под проводниками имеются в виду органы чувств, обеспечивающие преобразование физической информации на рецепторных поверхностях в некоторую первичную форму представления проксимальной стимуляции, с которой могут работать модулярно организованные перцептивные системы — системы входа. Функция систем входа заключается в вычислении параметров предметного окружения. С этими репрезентациями, в свою очередь, работают центральные системы, обеспечивающие функционирование высших когнитивных процессов, а именно формирование мнений и убеждений, принятие решений и планирование разумных действий. Таким образом, психика имеет смешанную архитектуру. Если вынести за скобки относящиеся к сфере интересов сенсорной физиологии проводники, то остаются лишь два уровня элементов. Системы входа (и, по-видимому, просто упущенные Фодором из вида «системы выхода» — механизмы контроля моторики, речевых артикуляций и т. п.) специализированы на эффективном решении ограниченного класса задач. Центральные системы, напротив, универсальны и «изотропны»: они допускают возможность использования и интеграции любого источника информации, построения любой мыслимой и, можно сказать, «немыслимой мысли».

Важное значение имеет тезис о том, что научная психология и, шире, когнитивная наука могут успешно заниматься исследованием исключительно модулярных компонентов познания. Препятствием для научного анализа центральных систем служит классическая проблема фрейма — невозможность фиксации какого-либо определенного контекста или конечного объема знаний, отслеживанием которых можно было бы ограничиться при анализе исследуемых феноменов^[1]. В самом деле, такие центральные процессы, как формирование мнений и принятие решений, предполагают взвешенный, подчас многократный просмотр и пересмотр существующих сведений и возможных последствий предпринимаемых действий. Эти процессы принципиально отличаются от дедуктивного вывода, поскольку их результаты не следуют с необходимостью из посылок. Отсутствие ограничений на ассоциации, аналогии и субъективные предпочтения делает научное отслеживание и оценку функционирования центральных систем практически безнадежной задачей.

Тем большее внимание уделяется Фодором модулярным системам. Он сформулировал в общей сложности 8 критериев, или признаков, которые в совокупности позволяют идентифицировать когнитивные модули. К ним относятся:

• 1) узкая специализация,
• 2) информационная закрытость,
• 3) обязательность,
• 4) высокая скорость,
• 5) поверхностная обработка,
• 6) биологическое происхождение,
• 7) селективность выпадений,
• 8) фиксированность нейроанатомических механизмов.

Первым признаком модулярности является узкая специализация, или, другими словами, ограниченность области (или домено-специфичность — от англ, domain-specificity), в рамках которой этот гипотетический механизм получает необходимые для работы данные и обеспечивает вычисления, ведущие к определенному выводу. Фодор подчеркивает, что внутри широких областей, таких как зрение, слух или речь, имеются многочисленные подобласти, которые вполне могут анализироваться своими собственными подсистемами, например, в случае зрения — детекция края и движения, восприятие цвета, оценка бинокулярной диспаратности и т. д. Некоторые сложные перцептивные функции, имеющие особое биологическое значение, такие как узнавание лиц или обработка звуков речи, также вполне могут быть основаны на работе собственных когнитивных модулей. Вместе с тем, специфичность области обработки недостаточна сама по себе для идентификации когнитивных модулей в смысле теории Фодора. Так, многие навыки, типа навыков вождения автомобиля, весьма специфичны, но едва ли можно предположить, что они обеспечиваются работой некоторого специализированного модуля (см. 5.4.2).

При всей осторожности, необходимой при оценке этого и других критериев модулярности, следует признать, что имеются некоторые удивительные примеры подобной специализации. Изучение одного из них — синдрома Уильямса — началось уже после публикации Фодора. Этот синдром возникает вследствие врожденного выпадения около 20 генов хромосомы 7, участвующей в кальциевом обмене и, по-видимому, в каких-то других, пока не вполне понятных процессах (см. 9.4.2). Дети с синдромом Уильямса часто демонстрируют абсолютный слух, а также нормальные или даже выдающиеся показатели речи при серьезном интеллектуальном отставании, с показателями 1Q (коэффициента интеллекта) порядка 50—60% (рис. 2.8). Как пишет психолингвист Стивен Линкер, «Попросите нормального ребенка назвать нескольких животных, и вы получите стандартный список обитателей зоомагазинов и пригородных ферм: собака, кошка, лошадь, корова, свинья. Попросите об этом ребенка с синдромом Уильямса, и вы получите более интересный набор: единорог, птеранодон, як, ибекс, саблезубый тигр, коала, дракон и, к особой радости палеонтологов, бронтозаврус реке» (Pinker. 1994. Р. 53). В одной из недавних публикаций итальянских нейропсихологов приводится случай 9-летнего мальчика с этим синдромом, который был лучшим в своем классе по развитию навыков чтения. В то же время интеллектуально он был так слаб, что играя в любимую игру — футбол, так и не мог понять разницу между своими и чужими воротами.

Рис. 2.8. Результаты тестов на вербальные и невербальные интеллектуальные способности у трех групп детей: контрольная группа нормальных детей, дети с синдромом Дауна и синдромом Уильямса (неопубликованные данные, с разрешения Department of Psychology, Emory University):

Щ — норма; Q — синдром Уильямса; Q — синдром Дауна Второй признак модулярности — информационная закрытость соответствующих механизмов (Фодор использует более выразительный термин «инкапсулированность»). Лучше всего этот признак иллюстрируется хорошо известными оптико-геометрическими иллюзиями, такими как иллюзия Мюллера —Лайера (рис. 2.9). Выраженность этой иллюзии не меняется при полном знании о физическом равенстве центральных отрезков^[2], а значит, процессы восприятия оказываются когнитивно непроницаемыми для наших знаний о ситуации. Соавтор Фодора по ряду публикаций Зенон Пылишин считает когнитивную непроницаемость основным критерием анализа фиксированных компонентов архитектуры познавательных процессов. Для Фодора существенными являются и некоторые другие признаки. Третий признак в его классификации — это обязательный («мандатный») и баллистический характер модулярных процессов: если на входе некоего модуля оказывается соответствующая информация, то ничто уже не может остановить или изменить его работу. Так, если, открыв дверь, мы наблюдаем некоторую сцену, мы не в состоянии не увидеть ее или увидеть ее иначе, если нам не нравится то, что мы видим.

Рис. 2.9. Иллюзия Мюллера — Лайера — выраженный иллюзорный эффект сохраняется, несмотря на знание истинных размеров и наличие линейки.

Перцептивные процессы и потенциально любые другие, модулярно организованные процессы переработки информации, с этой точки зрения, являются вычислительными рефлексами. Из этого, в частности, естественно следует четвертый признак: модули работают очень быстро. Пятый признак тесно связан с предыдущим и заключается в том, что результатом работы модулярных систем оказываются сравнительно поверхностные репрезентации, зачастую служащие лишь сырым материалом для дальнейшего использования центральными системами.

Три последних признака модулярности, описываемые Фодором, оказали в дальнейшем особое влияние на переориентацию всего комплекса когнитивных исследований. Согласно шестому признаку, очень похожие когнитивные модули могут встречаться у представителей различных биологических видов. Седьмой признак заключается в том, что нарушения и распад работы некоторого модуля обнаруживают свою собственную картину симптомов и могут происходить на фоне полной сохранности других механизмов. В нейропсихологии соответствующая особенность организации мозговых процессов по сути дела давно предполагалась таким методическим приемом, как поиск двойных диссоциаций: выявления такой пары мозговых поражений, которые селективно вызывают один из двух контрастируемых нейропсихологических синдромов (см. 2.4.1). Не удивительно, что последним, восьмым признаком когнитивных модулей оказывается фиксированность их нейроанатомической локализации. В целом, эта группа признаков позволяет сделать дополнительный и, надо сказать, достаточно сильный (если не провокационный) вывод о врожденности модулярных компонентов когнитивной архитектуры.

Вызванные книгой Фодора дискуссии продолжаются в психологии и за ее пределами, не утихая, и по сегодняшний день. Оценивая эту работу, следует отдельно обсудить ее конкретные положения, часть из которых не выдерживает критики, и те, скорее неспецифические последствия, которые она имела для современных когнитивных исследований в целом. Конкретные положения действительно вызывают множество вопросов. Насколько правомерны, например, приписывание модулярных характеристик перцептивным «системам входа» и подчеркнуто «изотропная» интерпретация функционирования «центральных систем»?

Одной из базовых функций перцептивных механизмов (то есть «систем входа», по Фодору) является пространственная локализация объектов и самого наблюдателя. По ряду параметров процессы пространственного восприятия, однако, трудно отнести к типичным модулярным механизмам. Так, восприятие пространства связано с широкой интермодальный интеграцией сенсорной информации (зрение, слух, кинестезия, гаптика и т. д.) и сенсомоторных навыков, основанных на опыте активных локомоций и действий (см. 3.1.1 и 3.4.3). Далее, восприятие пространства оказывается чрезвычайно пластичным, способным корректировать драматические изменения сенсорной информации. Пластичность восприятия сохраняется и у взрослых индивидов, как это было показано в многочисленных экспериментах с адаптацией к искажающим изображение на сетчатке оптическим устройствам (см. 3.4.3). При этом может учитываться также и семантическая информация — на промежуточных этапах адаптации к переворачивающим ретинальное изображение линзам свечка, видимая сначала в перевернутом положении, иногда вдруг воспринимается правильно, если ее поджигают и пламя начинает указывать направление «вверх» (O'Reagan & Noe. 2001).

Обращаясь к центральным системам, можно, напротив, найти массу примеров отклонений от предполагаемой гомогенности («изотропности») высших когнитивных процессов. Лучше всего это иллюстрируют работы по нейропсихологическим механизмам социального интеллекта. Узкая функциональная специализация, типичная картина выпадения, известная как аутизм, и даже возможная узкая локализация мозговых механизмов, которые предположительно связаны с префронтальными областями коры (см. 8.1.1), — все эти признаки механизмов социального интеллекта вполне соответствуют их модулярной интерпретации. Следует сказать, что многочисленные последователи Фодора пытаются в последние годы модифицировать его исходную концепцию, причем главным образом путем распространения модулярного подхода на самые разные, в том числе на высшие познавательные функции (Cosmides & Tooby. 1994). На основании данных, полученных с помощью методов трехмерного мозгового картирования, распространенным становится представление о модулярной организации именно высших форм познания и контроля деятельности (см. подробнее 2.4.2,4.4.2 и 8.2.3).

В следующих главах мы будем часто упоминать разнообразные специализированные механизмы познавательной активности и анализировать ведущиеся вокруг этого комплекса вопросов дискуссии. Широта и интенсивность споров демонстрируют тот факт, что публикации Фодора по модулярности спровоцировали настоящий всплеск интереса (иногда, впрочем, с элементами протеста) к классическим проблемам развития и мозговых механизмов познавательных процессов. Хотя соответствующие упоминания работ Выготского, Пиаже и Лурия давно уже стали в когнитивной психологии правилом хорошего тона, лишь с конца 1980;х гг. интересовавшие этих авторов проблемы постепенно перемещаются в фокус внимания междисциплинарного научного сообщества кошитологов (см. 9.1.3 и 9.4.2). С этой точки зрения, поиск относительно автономных когнитивных модулей и их возможных нейрофизиологических механизмов действительно может считаться одним из числа наиболее влиятельных и интересных подходов в новейших исследованиях познания.

• [1] Проблема фрейма впервые была сформулирована в работах по философским основаниям искусственного интеллекта и особенно интенсивно обсуждается сегодня в когнитивной роботике, где она связана с трудностями четкого ограничения подмножествазнаний о мире, требующих пересмотра в связи с движениями и действиями роботав этом мире (см. 9.2.2).
• [2] Более того, как показали наблюдения одного из классиков гештальтпеихологииВольфганга Метцгера, иллюзорному искажению подвержены даже металлические балки (!), если они образуют соответствующую перцептивную конфигурацию (Metzger, 1941/2001). В последние годы были, впрочем, получены новые данные, описывающие условия, при которых данная и некоторые другие оптико-геометрические иллюзии не возникают (см. 3.4.1).