Кіріспе

Ақпараттың ақыл-ой бейнесі

Танымдық карта – бұл адамның күнделікті немесе метафоралық кеңістіктік ортадағы құбылыстардың салыстырмалы орналасуы мен қасиеттері туралы ақпаратты қабылдау, кодтау, сақтау, еске түсіру және түсіндіруге көмектесетін ақыл-ой бейнелеуінің бір түрі. Бұл ұғымды 1948 жылы Эдвард Толман енгізді. Ол егеуқырдың кеңістіктік құрылымын үйренгендей көрінетін егеуқырлардың мінез-құлқын түсіндіруге тырысты, кейін бұл ұғым басқа жануарларға, соның ішінде адамдарға да қолданылды. Кейін зерттеушілердің кейбіреулері, әсіресе операциялық зерттеу саласында, бұл терминді жеке адамның жеке білімін немесе схемаларын көрсететін семантикалық желі түріне қатысты қолдана бастады.

Шолу

Когнитивтік карталар психология, білім беру, археология, жоспарлау, география, картография, сәулет, ландшафттық сәулет, қала құрылысы, басқару және тарих сияқты түрлі салаларда зерттелді. Когнитивтік карталарды кеңінен қолдану мен зерттеудің нәтижесінде, ол кез келген ақыл-ой бейнесі немесе модель үшін қолданылатын сөз тіркесіне айналды. Олар қоршаған ортадағы объектілердің бір-бірімен байланысы туралы ақпаратты қамтиды және бізге ортада және кеңістікте бағдарлануға, қозғалуға көмектеседі. Бұл ішкі бейнелеулер, олар тұрақты емес, керісінше, жеке деңгейі бар, динамикалық және икемді схемалар. Кеңістіктік картаны белгілі бір анықтама жүйесі бойынша қалыптастыру қажет. Ол бақылаушының көзқарасына тәуелді емес болғандықтан, объектілер арасындағы қатынасқа негізделген аллоцентрикалық анықтама жүйесінде құрылған. Ол конфигурациялық ақпаратты кодтайды, әлемдік орталықтандырылған кодтау жүйесін қолданады. Когнитивтік картаның нейрондық байланыстары гиппокамптағы орын клеткалары жүйесі және энторинальды қабықта жақында ашылған тор клеткалары деп есептеледі.

Тарих

Когнитивтік карта идеясын алғаш Эдвард С. Толман ұсынды. Толман, когнитивтік психологияның алғашқы өкілдерінің бірі, бұл идеяны егеуқырлар мен лабиринттерді қолдана отырып жүргізген тәжірибесінде енгізді. Толманның тәжірибесінде егеуқырды крест тәрізді лабиринтке орналастырып, оны зерттеуге мүмкіндік берді. Осы бастапқы зерттеуден кейін егеуқырды кресттің бір жағына, ал тамақты оң жаққа қойды. Егеуқыр бұл орналасуға бейімделіп, тамаққа жету үшін қиылыста оңға бұрылуды үйренді. Дегенмен, крест тәрізді лабиринттің әртүрлі жақтарына орналастырылғанда, егеуқыр тамақ алу үшін дұрыс бағытты таңдады, себебі ол лабиринттің бастапқы когнитивтік картасын жасаған еді. Қиылысқа келгенде әрқашан оңға бұрылудың орнына, егеуқыр лабиринттің кез келген жерінен тамаққа жетудің дұрыс жолын анықтай алды. Өкінішке орай, сол кездегі психологияда басым болған мінезшілдік көзқарас зерттеулерді тежей берді. Кейінірек О’Киф және Надел Толманның зерттеулерін гиппокампқа байланыстырып, оның егеуқырдың айналасын санада бейнелеуінің кілті екенін айтты. Бұл байқау осы саладағы зерттеулерді одан әрі дамытып, нәтижесінде гиппокамптың көптеген қызметтері когнитивтік карта жасау арқылы түсіндіріледі. Уақыт өте келе когнитивтік картаны пайдалы деп тапқан басқа да салаларда зерттеулер жүргізілді, бұл кеңейтілген және ерекшеленген анықтамалар мен қолдануларға әкелді. Белгілі зерттеуші Колин Иден когнитивтік карталауды ойлау үлгілерінің кез келген бейнесі ретінде қолданатынын айтты.

Ақыл картасының айырмашылығы

Когнитивтік карта – сыртқы әлемнің кеңістіктік бейнесі, ол осы қабылданатын білімнің нақты көрінісі (әдетте, сурет) жасалғанға дейін, санада сақталады, осылайша ой-шағылыс картасы құрылады. Когнитивтік карталау – осы процестің жасырын бөлігі, ал ой-шағылыс карталау – ашық бөлігі. Көп жағдайда когнитивтік карта ой-шағылыс картасынан тәуелсіз болады, сондықтан тек когнитивтік карталарды қарастыратын мақала теориялық тұжырымдамалармен ғана шектеледі. Ой-шағылыс карталау көрініс берген кезде әдетте маңызды орындармен, жерлермен және географиямен байланысты болады. Ой-шағылыс карталарын жасау жеке адамға және олардың қабылдауына, сондай-ақ бұқаралық ақпарат құралдарының, нақты өмірдің немесе басқа көздердің оларға тигізетін әсеріне байланысты. Нақты деректерді сақтауының арқасында ой-шағылыс карталары бағыт көрсету және жол табу кезінде пайдалы болуы мүмкін. Бұрын айтқанымыздай, осы екі ұғымның айырмашылығын анықтау қиын, өйткені олардың анықтамалары өте ұқсас, бірақ айырмашылық бар. Кейбір жағдайларда ой-шағылыс картасы – қалалық теорияшылдардың қала тұрғындарынан өз қалаларының немесе тұратын жерлерінің картасын жады бойынша салуын сұрап жүргізетін тәжірибесін білдіреді. Бұл теорияшылға қаланың немесе тұрғын үйдің қай бөлігі маңыздырақ немесе көбірек көзге көрінетінін түсінуге мүмкіндік береді. Бұл өз кезегінде қала құрылысының қаншалықты тиімді жүзеге асырылғанын анықтауға көмектеседі.

Когнитивтік карталарды алу

Когнитивтік карта көптеген көздерден, визуалды жүйеден де, басқа да жерлерден де құралады. Когнитивтік картаның көп бөлігі өзіндік қозғалыс арқылы туындайтын сигналдармен жасалады. Көру, дене сезімі, иіс сезу және есту сезімдерінен түсетін мәліметтер, адамның ортада қозғалатын кезде орналасқан жерін анықтауға қолданылады. Бұл бағыттық интеграцияға мүмкіндік береді, яғни ортадағы өз орны мен бағытын көрсететін вектор құрылады, әсіресе бұрынғы анықтамалық нүктеге қатысты. Бұл вектор гиппокамптың орындық жасушаларына жіберіледі, онда ол орта туралы және когнитивтік картадағы өз орны туралы қосымша ақпаратты түсіндіруге көмектеседі. Когнитивтік картаны құру үшін бағыттық және орындық белгілер де пайдаланылады. Бағыттық белгілерге компастағы белгілер сияқты нақты белгілер де, сондай-ақ көлеңке немесе магниттік өрістер сияқты градиенттер де кіреді, олар танымдық картаны құру үшін бастапқы мәліметтер ретінде қолданылады. Бағыттық белгілер статикалық түрде, яғни адам ортаны түсіндіріп тұрғанда қозғалмаса, және динамикалық түрде, градиент арқылы қозғалыс ортаның сипаттамасы туралы ақпарат беру үшін қолданылуы мүмкін. Орындық белгілер нақты объектілердің салыстырмалы орнын салыстыру арқылы орта туралы ақпарат береді, ал бағыттық белгілер ортаның пішіні туралы мәліметтер ұсынады. Гиппокамп бұл белгілерді бірге өңдеп, ортаның салыстырмалы орналасу арқылы графигін жасайды. Қорыта айтқанда, когнитивтік картаны қалыптастыру – кезең-кезеңімен жүзеге асырылатын процесс. Бұл түрдегі білім көп түрлі болып келеді және әртүрлі көздерден келетін әртүрлі ақпараттардың біріктірілуі арқылы қадам сайын құрылады.

Неврологиялық негіз

Когнитивтік карталау негізінен гиппокамптың функциясы деп есептеледі. Гиппокамп мидың қалған бөліктерімен осылай байланысқан, кеңістіктік және кеңістікке қатысты емес ақпаратты біріктіруге өте ыңғайлы. Постринальдық қабық пен медиалдық энторинальдық қабықтың байланыстары гиппокампқа кеңістіктік ақпаратты жеткізеді. Периринальдық қабық пен латеральдық энторинальдық қабықтың байланыстары кеңістікке қатысты емес ақпаратты жеткізеді. Гиппокамптағы осы ақпараттың интеграциясы гиппокампты когнитивтік карта жасау үшін тиімді орынға айналдырады, бұл объектінің орны және оның басқа да ерекшеліктері туралы ақпаратты біріктіруді қажет етеді. О’Киф және Надел гиппокамп пен когнитивтік карта арасындағы байланысты алғашқылардың бірі болып сипаттады. Атап айтқанда, пирамидалық жасушалар (орналасу жасушалары, шекара жасушалары және тор жасушалары) гиппокамп жүйесіндегі когнитивтік карталардың нейрондық негізі ретінде қарастырылады. О’Кифтің көптеген зерттеулері орын жасушаларының қатысуын көрсетті. Гиппокамптағы жеке орын жасушалары қоршаған ортадағы нақты орындарға сәйкес келеді, ал барлық жасушалардың жиынтығы бүкіл ортаның жалғыз картасын құруға көмектеседі. Жасушалар арасындағы байланыстардың күші олардың нақты ортадағы арақашықтығын көрсетеді. Бір жасушалар бірнеше ортаны құру үшін қолданылуы мүмкін, бірақ жеке жасушалардың бір-бірімен байланысы картадан картаға өзгеруі мүмкін. Тор жасушалары гиппокампта орналаспаса да, медиалдық энторинальдық қабықтың ішіндегі тор жасушалары жол интеграциясы процесіне де қатысады, іс жүзінде жол интеграторының рөлін атқарады, ал орын жасушалары жол интеграциясы арқылы алынған ақпаратты көрсетеді. Жол интеграциясының нәтижелері кейіннен гиппокамп когнитивтік картаны жасау үшін пайдаланады.

Жануарлардың танымдық карталары

О’Киф пен Наделдің (1978) айтуынша, кеңістіктік қабілеттер тек адамдарға ғана қажет емес. Адам емес жануарлар да оларды тамақ, пана және басқа жануарларды – жұптасу үшін немесе қауіптен сақтану үшін табуға пайдаланады. Мұны істеу үшін кейбір жануарлар бағдаршамдар арасында байланыс орнатып, кеңістіктік тұжырымдар жасауға және орналасуын анықтауға мүмкіндік алады. Толман, Ричи және Калиш (1946) жасаған егеуқұйырдағы тышқандармен алғашқы тәжірибелер, тышқандар кеңістіктік орындардың ақыл картасын жасай алатынын және оларды жақсы түсіне алатынын көрсетті. Бірақ бұл тәжірибелерді кейінірек басқа зерттеушілер (мысалы, Эйхенбаум, Стюарт және Моррис, 1990 ж. және Сингер және басқалар, 2006 ж.) сол сияқты нақты нәтижелерге қол жеткізе алмады. Кейбір авторлар тышқандардың қалай қысқа жолмен жүретінін анықтауға тырысты. Нәтижелер көрсеткендей, тышқандар көбінесе тамаққа жету үшін қысқа жолды пайдаланбайды, егер олар бұл қысқа жолмен бұрын таныс болмаса. Алайда, осы қысқа жолға бұрын таныс болған тышқандар, таныс болмағандарға қарағанда оны әлдеқайда жылдам және жиі пайдаланады. Сонымен қатар, олар жаңа қысқа жолды таңдау сияқты кеңістіктік тұжырымдар жасауда қиындықтарға тап болады. 1987 жылы Шапуи мен Варле иттермен тәжірибе жасап, олардың қысқа жолды анықтай алатынын тексерді. Нәтижелер олардың гипотезасын растады: иттер бастапқы нүктеден тамақ орналасқан А нүктесіне барып, кейін бастапқы нүктеге қайтпай-ақ тікелей B нүктесіне бара алады. Бірақ Эндрю Т. Д. Беннетт (1996) пікірінше, мұның себебі иттер B нүктесіне жақын жердегі ағаштар немесе ғимараттар сияқты бағдаршамдарды көріп, оларды тамақпен байланыстырған болуы мүмкін. Кейін 1998 жылы Ченг пен Спеч хомяктармен тәжірибе жасады. Жасырын тамақты іздегенде, хомяктар мақсат пен бір бағдаршам арасындағы байланысты пайдаланды. Тамақ екі бағдаршамнан бірдей қашықтықта екенін анықтаудың орнына, хомяктар оның екі тәуелсіз бағдаршамнан орналасқан жерін анықтау арқылы іздеді. Бұл жануарлар орындарды табу үшін бағдаршамдарды қолданғанымен, оларды белгілі бір тәсілмен қолданатынын білдіреді. Нейрологиялық зерттеулердің бірінде сымсыз нейрондық тіркеу жүйесі алтын балықтардың нейрондық белсенділігін өлшеді және олардың қоршаған ортаның күрделі танымдық картасын құрайтынын анықтады.

Сын

Бір шолуда Эндрю Т. Д. Беннетт «танымдық карта» терминіне екі негізгі анықтама берді. Біріншісі, Толман, О’Киф және Наделдің пікірінше, белгілі орындарды жақсы есте сақтау арқасында жаңа қысқа жолдар табу қабілетін білдіреді. Екіншісі, Галлистельдің айтуынша, танымдық карта – «жануардың бойындағы кеңістіктің кез келген бейнесі». Осы ішкі бейнелер жад арқылы біздің сыртқы ортаға бағдар беруге көмектеседі. Зерттеулер көрсеткендей, адамдардан карталарды көзге елестету, қашықтықтарды анықтау және т.б. туралы сұрағанда, олар суреттерде бұрмалаулар жасайды. Бұл бұрмалаулар суреттерді тұрақтандыру арқылы пайда болады (яғни, суреттер көбінесе таза абстрактілі геометриялық нысандар сияқты бейнеленеді, тіпті олардың пішіні дұрыс емес болса да). Адамдар танымдық карталарды құру және пайдаланудың әртүрлі жолдары бар, соның ішінде визуалды қабылдау – ең маңыздысы: біріншісі – бағдарлау үшін нысандарды пайдалану, яғни адам екі нысан арасындағы қатынасты, әдетте қашықтықты бағалау үшін ойдағы суретті қолданады. Екіншісі – маршрутты жатқа білу, ол әдетте адам тапсырманы орындағаннан кейін және оның нәтижесін басқа біреуге жеткізгенде қалыптасады. Үшіншісі – кеңістіктік карта, онда адам нақты карта сияқты көрінетін ойдағы суреттің негізінде қашықтықты бағалайды. Мұндай сурет әдетте адамның миы суретті түзетуді бастағанда пайда болады. Бұл түзетулер бес түрлі жолмен көрінеді:

Тік бұрышқа қатысты бұрмалау: адам суретті түзегенде, мысалы, қиылысты картаға түсіргенде, бәріне 90 градус бұрыш бере бастайды, бірақ шындығында бұрыштар солай болмауы мүмкін. Симметриялық эвристика: адамдар пішіндерді немесе ғимараттарды олардың нақты пішінінен гөрі көбірек симметриялы деп ойлайды. Айналу эвристикасы: адам табиғи (реалистік) бұрмаланған суретті алып, оны ойдағы суреті үшін түзеп түзетуі. Тікелейлеу эвристикасы: бұрыңғысына ұқсас, адамдар нысандарды ойша түзеп, оларды шын мәніндегіден тікелей етеді. Салыстырмалы орналасу эвристикасы: адамдар есте сақтағандықтарына байланысты ойдағы суреттегі нысандардың қашықтығын дәл анықтай алмайды. Танымдық карталарды құрудың тағы бір тәсілі – естілетін ақпарат арқылы, яғни ауызша сипаттамаларға сүйену. Бір адамның визуалды қабылдауынан жасалған картаны пайдаланып, екінші адам белгілі бір жерге қатысты бағыт-жол сияқты ойдағы суретті құра алады.