2. Нейропсихологические основы предлагаемого подхода к интегрированному моделированию.

2. Нейропсихологические основы предлагаемого подхода к интегрированному моделированию.

Предлагаемый нами подход к моделированию мягко связан несколькими нитями с различными результатами нейропсихологических исследований. Здесь мы показываем некоторые из этих результатов, которые считаем важными для нашего подхода.

2. 1. Разум и ментальные модели

Развитие разума связано с формированием в мышлении моделей, которые используются для анализа ощущений и прогнозирования воздействий внешнего мира. Эти модели называются ментальными моделями [Ментальная модель (2018)]. Ментальная модель - это внутреннее представление окружающего реального и виртуального мира, взаимоотношений между его частями и интуитивного восприятия человеком своих собственных действий и их последствий. Понятие „ментальной модели” занимает центральное место в современной когнитивной науке. Это понятие имеет долгую историю. Первая современная гипотезы о том, что разум использует механические процессы для моделирования мира, была выдвинута К. Крейком [1943], который предположил, что во многих случаях люди рассуждают, проводя мысленные эксперименты с внутренними моделями физических ситуаций, где модель представляет собой структурный, поведенческий или функциональный аналог реального явления. Современная популярность идеи ментальных моделей в когнитивной науке во многом обусловлена теорией П. Джонсон-Лэрда, который широко использовал ее для описания человеческого мышления, а также многих аспектов понимания языка (например, [Johnson-Laird, (1983), (2006)]. В своей истории ментальных моделей Johnson-Laird [2004] упоминает в качестве важного предшественника идеи Ч. Пирса о классе знаков, которые он назвал „подобиями” или „иконами”, которые обозначают вещи в силу отношения сходства. В последующие годы исследователи использовали ментальные модели для объяснения аспектов познания, мышления и рассуждений, включая решение проблем, принятие решений и понимание языка (например, [Gilhooly (1986)], [Khemlani et al. (2014)], [Thagard (2010)], ) Были опубликованы сотни психологических статей о ментальных моделях. Понятие „ментальная модель” использовалось в качестве психологического объяснения многих важных аспектов человеческого разума, рассуждений, мышления и т. д. Но природа ментальных моделей и процессов, которые на них действуют, позволяют рассмотреть более глубокое их представление на нейронном уровне. Это открывает нейропсихологическое понимание и новое измерение для представления основных процессов человеческого разума. Самым простым видом нейронных ментальных моделей являются топографические сенсорные карты, для которых [Knudsen et al. (1987), стр. 61] дает следующее объяснение: „Нервная система выполняет вычисления для обработки биологически важной информации. Некоторые из этих вычислений происходят в картах - массивах нейронов, в которых настройка соседних нейронов для определенного значения параметра систематически изменяется. Вычислительные карты преобразуют представление в распределение вероятностей с местным кодом, которое представляет вычисленные значения параметров по участкам с максимальной относительной активностью. ”

Одним из преимуществ нейропсихологического описания ментальных моделей является то, что оно может пролить новый свет на когнитивные процессы. Например. [Perfetti and Frishkoff (2009)] используют нейронную репрезентацию для лучшего понимания дискурса, [Thagard (2010)] использует нейропсихологический уровень, чтобы обеспечить новое понимание того, как разум выполняет абдукцию, своего рода вывод, который генерирует и/или оценивает объяснительные гипотезы; [Patterson and Barbey (2012)] используют нейропсихологическое представление для понимания восприятия причинности и умозаключений, которые тесно связаны практически со всеми видами человеческого познания.

Ментальные модели формируются в мозгу на основе уникального жизненного опыта, восприятия и понимания мира. Следовательно, ментальные модели представляют все те влияния, которые человек получил в течение своей жизни. Ментальные модели формируют поведение и играют важную роль в познании, рассуждении и принятии решений. Следовательно, ментальные модели используются для рассуждения и принятия решений и могут быть основой индивидуального поведения. Более того, они также влияют на процессы обучения, поскольку обеспечивают механизм фильтрации и хранения новой информации.

Для нас ментальная модель - это структурное, поведенческое или функциональное аналоговое представление реального / виртуального мира или воображаемой ситуации или события[3]. Т. е. ментальная модель интерпретируется как когнитивное представление реальной, виртуальной или воображаемой ситуации или события, отношений между частями ситуации и, возможно, того, как эти части могут воздействовать друг на друга. Эта модель обязательно сохранит ограничения, присущие тому, что изображено, и их оценка и использование будут предметом когнитивных процессов человека.