Когнитивисты: Гентнер, Форбус

Гентнер, Форбус и полемика вокруг структурного отображения

(Читатель должен помнить читая нижеследующее обсуждение модели SME (Structure Mapping Engine –структурно отображающий механизм), что она постоянно подвергается изменениям, которые отражают текущее состояние дел в дискуссиях относительно процесса аналогового отображения (analogical mapping). К тому времени, когда Вы будете читать эту статью, некоторые критические замечания могут быть уже в большей или меньшей степени учтены. Сейчас отчетливо видно, что модель начинает дрейфовать от чисто синтаксического направления в сторону большей семантичности)

В то время как в современных научных кругах до сих пор нет консенсуса относительно отношений между процессами восприятия метафоры и принципов рассуждения при помощи аналогий (analogical reasoning), уже теперь ясно, что в механизмах обоих процессов (если это вообще не один и тот же процесс) много общего. В сфере исследования аналогий принято считать, что многие из проблем интерпретации метафоры можно решить, применяя хорошо проработанные модели аналогии – например, такие, модель структурного отображения ( см. Гентнер, 1983).

Суть гентнеровской школы исследования аналогии может быть выражена в одном единственном и весьма продуктивном принципе: аналогия – это сохраняющее структуру отображение одной концептуальной области в другую. Подход Гентнера настолько пропитан этой идеей, что ситуацию можно сравнить, по аналогии, с доминированием в лингвистике трансформационной парадигмы Хомского, а аналогия тут заключается в том, что только один определенный аспект проблемы считается заслуживающим изучения, в данном случае это структура (или иначе говоря, синтаксис). Точно так же, как труды Хомского стремятся доказать первичность и автономию синтаксиса, подход Гентнера защищает точку зрения на аналогию, которая выдвигает на передний план структурные, синтаксические качества концепта, уделяя меньше внимания таким аспектам, как семантика или прагматика, менее доступным для формального изучения.

Итак, подход Гентнера утверждает, что наиболее интересные стороны аналогии или метафоры можно объяснить чисто в структурных терминах. В алгоритмическом варианте этой структуралистской концепции, известной, как SME – структурно отображающий механизм – аналоговое отображение подчинено так называемому принципу систематичности. Этот принцип выдвигает следующее требование: когда структура из концептуальной области – источника (она называется также базой), отображается, картографируется в область - цель, то структурное подмножество базы, которое реально отображается на область – цель, выбирается так, чтобы соблюдалась структурная связность отображения: аналоговое отображение должно приводить к однозначному соответствию между сущностями базы и цели. Предикациям в базе должны соответствовать точно такие же предикации в цели (это условие известно как условие идентичности), предикации, которые содействуют ситсематичности целого, например, такие, которые сильно подчеркивают связность общей структуры, предпочтительней тех, которые ничего не добавляют к связности целого. Так, субъект-предикатные атрибуты считаются менее систематичными, а вот реляционные предикаты большой арности, которые соединяют много различных под-структур данной концептуальной сферы, считаются более систематичными. Тут сделана попытка формализовать интуитивное представление о том, что атрибуты изменяются от области к области и поэтому имеют второстепенное значение для ее внутренних механизмов, в то время как отношения большой кратности весьма важны для семантики данной области.

Подход SME предполагает существовании так называемой идеальной канонической реперзентации – набора семантических примитивов, в которых схожие значения, смыслы выражаются изоморфными концептуальными структурами. Само понятие канонической репрезентации является развитием теории семантических примитивов, которую предложил Роджер Шанк в конце шестидесятых – в начале семидесятых (см. Шанк, 1975), но теперь многие исследователи считают, что эта идея философски обанкротилась (еще только сорок лет назад философы пришли к тому же самому заключению и о логическом атомизме!). Поэтому совсем не удивительно, что школа SME не совершила заметных прорывов в понимании природы канонической репрезентации и стремится уклониться от этой труднейшей темы. Однако этот методологический солипсизм (цитируя Поппера) лишает модель SME эпистемиологического фундамента – как мы можем приписывать какой-то смысл или ценность понятиям предикатной идентичности или структурной систематичности, пока мы не будем уверены в том, что смысловые структуры, на основе которых действуют эти принципы хоть в какой-то степени отражают психологические реалии процесса построения и понимания аналогии? И хотя мы никогда не сможем наверняка убедиться в психологической реальности какой-либо схемы репрезентации знаний у человека, такая схема тем не менее может претендовать на когнитивную правдоподобность, если она обладает ясностью, выразительной силой и устойчивостью перед лицом каких-то дополнительных тонких моментов (т.е., будет ли добавление тонкого нюанса в значении репрезентации на верхнем уровне (т.е., в языке) приводить к радикальным изменениям на низком уровне концептуальных репрезентаций?). Следует заметить, что в последнее время модель SME начала использовать понятие “классированных идентичностей” - два не-идентичных предиката могут считаться соответствующими друг другу, если на глубоких уровнях семантической декомпозиции они имеют какую-либо общую семантическую структуру. По этой схеме (она относится к широкому классу “концептуальных переносов”, как описано Дугласом Хофштадтером и его фаргонавтами (fargonauts), или “пере-репрезентаций”, как это называется в школе SME), такие предикаты, как Любить и Жениться, Нападать и Убивать или Целовать и Обнимать, вполне могут быть отображаемы друг в друга.

Рассмотрим следующую метафору из Гентнера, Фалькенхайнера и Скорштадта (1989), "She allowed life to waste away like a tap left running" (“Ее жизнь убегала как вода из незакрытого крана”). Дискриптивные группы базовой области и целевой области, соответствующие этой метафоре, показаны в терминах модели SME на рис 1(а) и 1(б) соответственно:

Рис. 1(а): Базовая структура аналогии "She allowed life to waste away like a tap left running".

Рис. 1(б): Целевая структура метафоры "She allowed life to waste away like a tap left running". Обратите внимание, что цель содержит меньше предикатов, и в целом она менее связна и систематична, нежели база.

По моему мнению, эти структурные описания представляют собой хороший способ уйти в сторону от решения проблемы: модель SME не способна отразить рекурсивное использование метафоры (как описано у Лакоффа и Джонсона, многие метафоры на самом деле являются конгломератами, композициями метафор более низкого уровня, которые уже укоренились в языке). Например, вполне ли правильно, что здесь канонические базисы таких концептов высокого уровня как Жизнь и Водопроводный кран основаны на семантическом примитиве FLOW (течь)? Или что жизнь представляется процессом, в котором она течет из настоящего в прошлое? Разве процесс вытекания воды в слив канонически близок процессу ухода жизни в прошлое? Из этой репрезентативной выдумки становится совершенно очевидным, что метафора была проинтерпретирована еще до того, как был задействован механизм структурного отображения. Чем еще, как не метафорой является представление, что жизнь куда-то течет – это, конечно, может пониматься буквально в какой-нибудь культуре вроде индейцев Хопи (которым, вслед за Уорфом, мы теперь приписываем самые причудливые модели мира) – но в любой англоязычной культуре такая выдумка не может хотя бы и с минимальной степенью правдоподобности выдвигаться в качестве канонического базиса чего-либо. И как тогда модель SME может предлагаться в качестве модели интерпретации метафоры, если она не может прояснить метафорическую основу своих собственных действий?

После того, как было достигнуто соответствие между подмножествами структур базы и цели, создаются условия для порождения так называемых кандидатов-выводов – предикаций, относящихся к области цели, которые выводятся на основе базовой структуры. С этой точки зрения аналогия выполняет объяснительную, познавательную роль в понимании новой сферы и обеспечивает согласование сущностей новой сферы (цели) с сущностями уже известной сферы (базы). Системные отношения внутри базовой сферы, отсутствующие в целевой сфере, могут быть перенесены туда аналогией. Например, если мы сравниваем по аналогии модель атома Резерфорда с традиционной моделью солнечной системы (эта аналогия на самом деле использовалась Бором и Резерфордом), мы получим взаимные отображения между Солнцем и Ядром, Планетами и Электронами. В свою очередь это отображение позволяет нам перенести наши понимания того, почему и как планеты вращаются вокруг солнца – из-за притяжения между солнцем и планетами – на целевую сферу. Таким образом, данная система посредством аналогии нас учит, что электроны испытывают притяжение к ядру и поэтому они остаются на своих орбитах, а не улетают по касательным. Но рассмотрим другой пример, эту метафору в начале шестидесятых на своих страницах часто эксплуатировал журнал LIFE. В ней администрация президента Кеннеди сравнивалась с замком Камелот из легенд о короле Артуре (в приложении приведен вычислительный анализ этой метафоры). Эта метафора или аналогия основывается на целом семействе интересных суб-метафор и отображений: сам Кеннеди – Король Артур, Джеки Кеннеди – леди Гинневра, Белый дом – замок Камелот, США – Альбион, Джо Кеннеди – волшебник Мерлин, а Роберт Кеннеди – рыцарь Ланселот. Поскольку времена правления администрации Кеннеди воспринимаются массовым сознанием, справедливо или нет, как почти волшебное время, читатель легко воспримет эту метафору и сможет убедиться во внешней ее точности, рассмотрев и другие суб-метафоры: Лунная программа – поиски Святого Грааля, Астронавты – Рыцари Круглого стола, Луна – Грааль, и даже Ли-Харвей-Освальд – убийца Мордред, а Ричард Никсон – Моргана Ле-Фэй (последнее зависит от политических воззрений читателя). Однако мало вероятно, чтобы такая патриотическая интерпретация (с американской точки зрения!) включила в себя суб-метафору Шестидесятые года – Средние века, поскольку это бы подпортило общее впечатление от метафоры. И еще менее вероятно, чтобы читатель примет кандидат-вывод, что у Роберта Кеннеди были какие-то любовные страсти с первой леди государства и в результате этого, в наказание, он был изгнан. Даже Оливер Стоун не стал представлять Ли Харвея Освальда незаконнорожденным сыном президента Кеннеди, а Ричарда Никсона - тайным организатором убийства президента Кеннеди в Далласе. Но если мы допустим, что метафора полностью представима в терминах аналогии, как это заявляется в школе Гентнера, тогда это все - вполне приемлемые кандидаты-выводы, предкации, которые являются верными для базовой сферы (Камелот) и которые затем накладываются на целевую сферу (президент Кеннеди). Однако, на самом ли деле метафора создает те же, что и аналогия, условия для порождения кандидатов-выводов? – ответ скорее отрицателен. В конечном итоге, если ранжировать метафору и аналогию по когнитивной важности, то метафора должна занять главенствующее, центральное положение. Говоря иначе, метафора не должна считаться чахлой разновидностью аналогии, которая используется для создания какого-то слабого драматического эффекта, скорее аналогия должна рассматриваться как растяжимая метафора, которая используется в объяснительных целях.

Принцип систематичности дает основу для отбора тех аспектов базы, которые приложимы к области цели. Однако полное теоретическое объяснение того, как вообще конкретная база принимается в качестве возможного аналога для цели – так называемая проблема фильтрования баз - только недавно получила алгоритмическую трактовку в модели SME. В этой новой и расширенной модели SME составляетлишь один из элементов более общего, глобального подхода: Модель MAC/FAC (аббревиатура от Many are Called but Few are Chosen – много предлагается, но мало отбирается) включает в себя компонент поиска баз (MAC) – он производит начальную фильтрацию памяти аналогов-образцев, а второй, более разборчивый процесс (FAC)> использует алгоритм отображения SME для того, чтобы определить, какой аналог на самом деле пригоден для описания целевой структуры по условию систематичности (см. Ло, Форбус и Гентнер, 1994). По сути, MAC представляет собой всеохватывающий поисковый процесс, который для отбора подходящих баз использует особую простую эвристику (она представляет собой некоторое усовершенствование исчисления предикатов с использованием условия идентичности – краеугольный камень процесса аналогового отображения в модели SME). Эта эвристика выдает множество возможных аналогов, прошедших предварительный отбор. После этого FAC действует как гораздо более строгий фильтр. Для оценки дескриптивной ценности каждого аналога - кандидата, он использует принцип систематичности. При этом каждая такая структура – аналог представляет собой увязанный набор предикаций, который называется дискриптивной группой, и обозначается общим именем (например, РЕЗЕРФОРД-АТОМ). Ясно, что такая теоретическая выдумка облегчает бремя поиска, возложенное на MAC-процесс, но в этом мало когнитивной правдоподобности: разве мы на самом деле наполняем свою память аккуратными связками предикатов, которые можно извлечь из памяти по одному-единственному ключевому слову и разве заключается реальный процесс воспоминания в добывании подходящего набора предикаций из того запутанного клубка, на который похожа человеческая память? Я склоняюсь к более современной точке зрения, которая рассматривает процесс воспоминания как смесь коннекционных и символических процессов мышления. Аналоги, получаемые таким образом, обычно содержат много шума, то есть, содержат отношения, которые являются частью воспоминаний реального опыта, но мало что могут дать окончательной метафоре или аналогии. Это, в свою очередь, требует более устойчивого к шуму процесса отображения / интерпретации – мы тут не станем обсуждать, создает ли модель SME адекватную картину такого процесса.

В конечном итоге, я думаю, что чисто синтаксические подходы структурного отображения, типичным примером могут служить ранние работы Гентнера и др., содержат в себе глубоко укорененные и изначально неверные допущения, которые нельзя более считать приемлемыми в контексте интерпретации метафоры. Даже если мы пренебрежем тем, что чистая теория структурного отображения основывается на несколько шатком эпистемиологическом фундаменте, поскольку данная теория не имеет определенного отношения к вопросу о семантических примитивах и канонической репрезентации, но фундаментально зависит именно от этих понятий, можно считать, что данная теория подписывается, хотя и неявным образом, под субстиционным взглядом на метафору (см. Блэк, 1962). С этой точки зрения понимание метафоры начинается с того, что она отображается в эквивалентную ей структуру с буквальным значением, и это сразу приписывает метафоре лишь поверхностную роль в языковой деятельности. Кроме того, имеющиеся в структурном отображении условия, которые требуют идентичности предикатов, наводят на мысль о своей лояльности предложенному Серлем принципу выразимости (см. Серль, 1979). Этот принцип утверждает, что все значения, которые концептуально допустимы также и лингвистически выразимы (в какой степени буквально выразима базовая структура, в такой степени выразима и метафора). Такой взгляд отказывает метафоре в какой-то особой когнитивной роли, признавая за этим феноменом лишь статус риторического инструмента предиктивного помощника, не обладающего настоящей креативной силой. Кроме того, в отличие от простого использования уже существующих ассоциаций между различными сферами (что происходит при идентичности или слабых формах сходства), метафора на самом деле открывает возможность создания новых ассоциаций – это происходит когда так называемое буквальное значение не может быть как-то приписано высказыванию (см. у Камака и Глюксберга, 1984, эмпирические свидетельства в пользу этого утверждения). То есть, некоторые элементы базы и цели, которые до создания метафоры не считались сходными, могут счесться такими уже после того как метафора будет проинтерпретирована. Однако, как утверждает Гентнер и др., в подходе структурного отображения не предусмотрена возможность преодоления пределов первичного сходства.

Тем не менее следует признать, что гентнеровский принцип систематичности является основой наиболее интересных работ в области изучения аналогий. Такие модели, как ACME, LISA, IAM и Sapper - все используют в той или иной степени этот принцип. У модели SME уже было множество успешных применений, например, она использовалась в системе качественного рассуждения PHINEAS, предложенной Брайеном Фалькенхайнером. Эта модель лежит в основе, пожалуй, наибольшего числа крупномасштабных приложений метода аналогий к обработке данных. Примером может служить проект CyclePad, в котором принцип структурного отображения на основе обширной базы данных, которая содержала случаи проблем, обусловленных термодинамикой системы, использовался для помощи студентам находить пробелы (и стратегии их устранения) в их собственных термодинамических конструкциях.

Мы закончим тем, что отметим: SME – это эволюционирующая модель: пробелы, которые были найдены в общем изначальном подходе будут, скорее всего, учтены в будущих ревизиях этой теории. Ни одна модель не претендовала еще на то, чтобы представить полную картину тех процессов, которые задействованы в мышлении по аналогии, поэтому ревизия становится необходимым шагом эволюции любой теории подобного рода. Текущая работа над SME направлена на то, чтобы учесть роль семантических сетей в качестве основы семантики соответствия предикатов и пере-репрезентаций (например, основные 3000 концептов модели CYC уже были переведены в модель SME). Также в этой модели начато использование важного понятия концептуального переноса (conceptual slippage). Следите за событиями…