Ученые выяснили как мозг формирует скрытые знания и обучается новым навыкам
Инженеры одного из ведущих технологических университетов мира решили разобраться в любопытной особенности человеческого обучения. Многие навыки мы осваиваем так, что потом почти не можем объяснить, как именно это происходит. Человек может научиться отлично ездить на велосипеде или быстро распознавать сложные изображения, но если попросить его подробно описать, что именно он делает, слова часто оказываются бесполезными. Ученые заинтересовались этим явлением и решили проверить, можно ли «вытащить наружу» такие скрытые знания и использовать их для обучения других людей. В науке существует понятие скрытого или неявного знания. Это тот опыт, который человек накапливает с практикой. Он присутствует в действиях, но редко выражается словами. Исследователи решили выяснить, можно ли зафиксировать такие знания при помощи наблюдения за поведением человека. Особенно их интересовало, как люди смотрят на изображение и на что обращают внимание, когда выполняют задачу.
Чтобы проверить свою гипотезу, ученые провели эксперимент с добровольцами. Участникам показывали изображения с простыми фигурами. Среди них были круги, треугольники и квадраты разных цветов и с различными узорами. На первый взгляд задача выглядела довольно простой. Но на самом деле классификация изображений зависела от сложной комбинации признаков. При этом участникам не объясняли, как именно нужно определять принадлежность картинки к одной из двух групп. Людям приходилось ориентироваться интуитивно. Сначала большинство просто угадывало ответы. Однако по мере просмотра десятков изображений точность постепенно росла.
Во время эксперимента исследователи внимательно следили за глазами участников. Специальные камеры фиксировали направление взгляда. Одновременно ученые регистрировали активность мозга при помощи специальных датчиков. Так они могли понять не только куда человек смотрит, но и на какой части изображения он действительно сосредоточен.
В начале эксперимента добровольцы рассматривали изображения целиком: они переводили взгляд с одной части картинки на другую и пытались понять закономерность. Но со временем происходило изменение поведения. Когда участники начинали лучше справляться с задачей, их внимание постепенно смещалось в сторону одной конкретной части изображения. Именно там находилась информация, которая помогала правильно классифицировать картинку. Вторая половина изображения по сути была отвлекающим элементом и не несла полезных подсказок.
Самое интересное выяснилось позже. Когда ученые попросили участников объяснить, как именно они выполняли задание, почти все утверждали, что анализировали изображение целиком. Никто не заметил, что со временем стал смотреть только на одну сторону картинки. Получилось парадоксальное наблюдение. Люди научились выполнять задачу лучше, но сами не понимали, за счет чего именно улучшился результат. Их мозг выработал стратегию автоматически.
В середине эксперимента исследователи показали участникам карты их собственного взгляда. На этих схемах было видно, как внимание постепенно перемещалось к нужной области изображения. Когда добровольцы увидели эту информацию, произошло еще одно изменение: точность их ответов стала еще выше. Получается, что скрытое знание стало явным. Люди начали сознательно использовать ту стратегию, которую до этого применяли бессознательно.
Человек способен знать гораздо больше, чем может объяснить словами.
Майкл Полани
Исследователи считают, что новая методика может оказаться полезной во многих областях. Например, в медицине. В диагностике по медицинским изображениям многое зависит от внимательности врача и его опыта. Если удастся фиксировать, куда именно смотрит специалист и какие области изображения он анализирует в первую очередь, эти данные можно использовать для обучения студентов. Такая система могла бы показать новичкам, на какие детали обращают внимание профессионалы, что позволило бы быстрее развивать профессиональное зрение.
Ученые подчеркивают, что пока речь идет только о первых экспериментах. Но сам принцип выглядит многообещающим. Он показывает, что некоторые знания можно извлечь из поведения человека даже тогда, когда он сам не может их сформулировать. Возможно, в будущем обучение станет более точным и персонализированным. Вместо долгих объяснений можно будет просто показать, как именно думает и смотрит на задачу опытный специалист. И тогда передача опыта станет значительно быстрее. То, что раньше приходилось осваивать годами, может стать понятным за гораздо более короткое время.
