Введение

Способность что-либо делать. Процедурное знание (также известное как «знание как», и иногда называемое практическим знанием, императивным знанием или перформативным знанием) — это знание, применяемое при выполнении какой-либо задачи. В отличие от описательного знания (также известного как декларативное знание, пропозициональное знание или «знание того, что»), которое включает в себя знание конкретных фактов или утверждений (например, «Я знаю, что снег белый»), процедурное знание подразумевает умение что-либо делать (например, «Я знаю, как заменить спущенное колесо»). Человеку необязательно уметь словесно выразить свое процедурное знание, чтобы оно считалось знанием, поскольку процедурное знание требует лишь умения правильно выполнить действие или применить навык. Термин «процедурное знание» имеет более узкое, но связанное с ним техническое применение как в когнитивной психологии, так и в праве интеллектуальной собственности.

Обзор

Процедурное знание (т. е. знание как) отличается от описательного знания (т. е. знание, что) тем, что его можно непосредственно применить к решению задачи. Например, процедурное знание, используемое для решения проблем, отличается от декларативного знания о способах решения проблем, поскольку оно формируется в процессе деятельности. Разграничение между знанием как и знанием, что, было выделено в эпистемологии Гилбертом Райлом, который использовал его в своей книге «Концепция разума». Это способность выполнять последовательности действий для решения проблем. Этот тип знания привязан к конкретным типам задач и поэтому слабо обобщается. Процедурное знание ориентировано на достижение цели и опосредует поведение при решении проблем. Концепция процедурного знания широко используется в математических образовательных исследованиях. Влиятельное определение процедурного знания в этой области приводится во вводной главе Хиберта и Лефевра (1986) в фундаментальной книге «Концептуальные и процедурные знания: случай математики», где они разделяют процедурное знание на две категории. Первая – знакомство с отдельными символами системы и синтаксическими правилами для допустимых комбинаций символов. Вторая – правила или процедуры решения математических задач. Иными словами, они определяют процедурное знание как знание синтаксиса, последовательности шагов, соглашений и правил манипулирования символами. Многие процедуры, которыми владеют учащиеся, вероятно, представляют собой цепочки инструкций для манипулирования символами. В их определении процедурное знание включает алгоритмы, то есть, если выполнять процедурные шаги в заранее заданном порядке и без ошибок, то гарантированно будет получен результат, но не включает эвристики – абстрактные, сложные и глубокие знания о процедурах, которые являются мощным инструментом для решения проблем. Поэтому Стар (2005) предложил переосмыслить процедурное знание, предположив, что оно может быть как поверхностным (как описано у Хиберта и Лефевра, 1986), так и глубоким. Исследования развития процедурной гибкости показывают, что гибкость является индикатором глубокого процедурного знания. Люди с поверхностным процедурным знанием могут использовать только стандартные методы, что может привести к неэффективным решениям и, вероятно, к неспособности решать новые задачи. Однако более гибкие решатели, обладающие глубоким процедурным знанием, могут находить выход из ситуации, используя методы, отличные от заученных, и находить оптимальные решения для различных условий и целей.

Разработка

Развитие процедурных знаний всегда связано с развитием декларативных знаний. Исследователи предположили, что первоначальное решение проблем включает в себя явное обращение к примерам, и участники начинают с обработки, основанной исключительно на примерах. Примеры иллюстрируют решение схожей проблемы, и решающий проблему аналогичным образом переносит решение из примера на решение текущей проблемы. Люди часто обращаются к примерам, даже когда их изначально обучают правилам и принципам. Считается, что при приобретении когнитивных навыков люди сначала кодируют пример как декларативную структуру. Когда участников проверяют на первых задачах, у них есть два возможных способа ответа. Если пример соответствует изученной задаче, они могут просто извлечь ответ. Однако, если нет, им необходимо аналогично расширить пример. Тем не менее, в некоторых случаях процедурные и декларативные знания могут приобретаться независимо. Исследования с амнестическими пациентами показали, что они могут осваивать двигательные навыки без способности вспоминать эпизоды, в которых они их изучали, а также осваивать и сохранять способность эффективно читать зеркально отраженные слова, при этом испытывая серьезные затруднения в их распознавании, что свидетельствует о неврологических различиях между процедурными и декларативными знаниями. Исследователи также обнаружили, что некоторые здоровые испытуемые, подобно амнестическим пациентам, демонстрируют значительное процедурное обучение при отсутствии явных декларативных знаний. Даже если декларативные знания могут влиять на выполнение процедурной задачи, процедурные и декларативные знания могут приобретаться раздельно, и для построения одного типа знаний не обязательно обладать знаниями другого типа. Влияние декларативных знаний может быть связано с облегчением активации путей, происходящей вне сознательного осознания. Если стимул сильно предсказывает цель, степень облегчения возрастает из-за активного, сознательного, внимательного эффекта, накладывающегося на активацию пути. Следовательно, когда и если испытуемые развивают явные декларативные знания о процедуре, они могут использовать эти знания для формирования ожиданий внимания относительно следующего шага в этой процедуре. Время начала последовательности движений и интервалы между элементами последовательности могут увеличиваться с ее длиной. Кроме того, интервалы между реакциями могут зависеть от размера фразы, которая должна быть сгенерирована. Чем больше фраза, тем больше интервал между реакциями. Эти данные интерпретируются с точки зрения декодирования или разложения иерархических планов на составляющие. Более того, трудности в обучении меняются в зависимости от простоты поведенческих последовательностей. Наконец, долгосрочное обучение навыкам естественным образом характеризуется процессом формирования все более крупных иерархических единиц или блоков. Что касается процесса формирования плана поведения, Розенхаум и др. (2007) предположили, что планы не формируются с нуля для каждой последовательной последовательности движений, а формируются путем внесения необходимых изменений для различения следующей последовательности движений от только что выполненной. Существуют доказательства того, что моторное планирование происходит путем изменения характеристик последовательно необходимых моторных планов. Кроме того, Розенхаум и др. (2007) обнаружили, что даже отдельные движения, по-видимому, контролируются иерархически организованными планами, с начальными и целевыми позами на верхнем уровне и промежуточными состояниями, составляющими переход от начала к цели на нижнем уровне. Некоторые рассматривают это различие как противопоставление между неявным знанием технологии и явным знанием науки. Концептуальное знание позволяет нам объяснить, почему что-то происходит, отсюда и различие между "знанием как" и "знанием почему". Концептуальное знание связано с отношениями между элементами знания, поэтому, когда учащиеся могут выявлять эти связи, это означает, что они обладают концептуальным пониманием. Когнитивные психологи также используют термин декларативные знания, чтобы противопоставить их процедурным знаниям, определяя их как "знание фактов". Однако декларативные знания могут представлять собой набор несвязанных фактов, в то время как концептуальное знание фокусируется на взаимосвязях. Кроме того, декларативные знания являются инертной формой знания, в отличие от процедурных знаний, которые являются активной формой, но концептуальное знание может быть частью активного процесса. Поэтому важно понимать, что концептуальное знание – это не просто фактическое знание, а состоит из идей, которые расширяют возможности мышления о технологической деятельности. Данные исследований в области обучения математике подтверждают, что концептуальное понимание играет роль в генерации и применении процедур. Дети с более глубоким концептуальным пониманием, как правило, обладают более высоким уровнем процедурных навыков. Концептуальное понимание предшествует процедурным навыкам. Обучение концепциям, а также процедурам может привести к повышению процедурных навыков. И расширение концептуальных знаний приводит к генерации процедур. Однако эта связь не односторонняя. Концептуальные и процедурные знания развиваются итеративно, но концептуальные знания могут оказывать большее влияние на процедурные знания, чем наоборот. Обучение концепциям привело к углублению концептуального понимания, а также к генерации и переносу правильной процедуры. Процедурное обучение привело к углублению концептуального понимания и к принятию, но лишь ограниченному переносу, обученной процедуры.

Искусственный интеллект

В искусственном интеллекте процессуальные знания – это тип знаний, которыми может обладать интеллектуальный агент. Эти знания часто представляются в виде конечного автомата или компьютерной программы, частичного или полного. Хорошо известный пример – система процедурного рассуждения, которая, например, в случае мобильного робота, перемещающегося в здании, может содержать процедуры наподобие «переместиться в комнату» или «составить маршрут». В отличие от этого, система ИИ, основанная на декларативных знаниях, может содержать лишь карту здания вместе с информацией об основных действиях, которые робот способен выполнять (например, движение вперед, повороты и остановка), и предоставить алгоритму планирования, не зависящему от конкретной области применения, задачу определить, как использовать эти действия для достижения целей агента.

Когнитивная психология

В когнитивной психологии процессуальное знание – это знание, применяемое при выполнении задачи, и, следовательно, включает в себя знание, которое, в отличие от декларативного знания, не может быть легко выражено словами человеком, поскольку оно обычно подсознательно (или неявно). Зачастую человек приобретает процессуальное знание, не осознавая, что происходит процесс обучения. Например, большинство людей легко могут определить, что конкретное лицо привлекательно или шутка смешная, но не могут объяснить, как именно они пришли к такому заключению, или дать рабочее определение привлекательности или юмора. Этот пример иллюстрирует различие между процессуальным знанием и обычным пониманием "знания как", различие, признаваемое многими когнитивными психологами. Обычно мы не скажем, что человек, способный распознать привлекательное лицо, "знает, как" распознавать привлекательные лица. Знать, как распознавать привлекательные лица, – это не более возможно, чем знать, как распознавать определенные комбинации лептонов, кварков и т.д. как столы. Распознавание привлекательности лица, подобно распознаванию определенных комбинаций лептонов, кварков и т.д. как стола, – это просто действие, которое человек совершает или способен совершить. Следовательно, это пример процессуального знания, но не пример "знания как". Во многих случаях обе формы знания являются подсознательными. Например, исследования когнитивного психолога Павла Левицкого показали, что процессуальное знание может быть приобретено посредством подсознательной обработки информации о ковариациях.

Образовательные последствия

В классе процедурные знания являются частью предшествующих знаний учащегося. В контексте формального образования процедурные знания – это знания о стратегиях обучения. Они могут представлять собой "конкретные правила, навыки, действия и последовательности действий, используемые для достижения целей", применяемые учеником в классе. В качестве примера процедурных знаний Коули приводит то, как ребенок учится считать на руках и/или пальцах, когда впервые знакомится с математикой. Унифицированная модель обучения объясняет, что процедурные знания помогают сделать обучение более эффективным, снижая когнитивную нагрузку задачи. В некоторых образовательных подходах, особенно при работе с учащимися с особенностями развития, педагоги проводят анализ задачи, за которым следует чёткое объяснение шагов, необходимых для её выполнения. Одним из преимуществ процедурных знаний является возможность задействовать больше чувств, например, практический опыт, отработку навыков решения задач, понимание ограничений конкретного решения и т.д. Таким образом, процедурные знания часто оказываются важнее теории. Одним из ограничений процедурных знаний является их зависимость от конкретной деятельности. В результате, они, как правило, менее универсальны, чем декларативные знания. Например, эксперт в области компьютерных технологий может обладать знаниями об алгоритме на нескольких языках программирования или в псевдокоде, в то время как программист Visual Basic может знать только конкретную реализацию этого алгоритма, написанную на Visual Basic. Таким образом, практический опыт и знания программиста Visual Basic могут представлять коммерческую ценность, например, только для компаний, работающих с технологиями Microsoft.

Право интеллектуальной собственности

В праве интеллектуальной собственности, процессуальные знания представляют собой совокупность конфиденциальной информации, относящейся к промышленным технологиям, иногда также называемую коммерческой тайной, которая позволяет ее обладателю извлекать коммерческую выгоду. В некоторых правовых системах такие процессуальные знания рассматриваются как интеллектуальная собственность компании и могут быть переданы при ее приобретении. В большинстве законодательств они являются самостоятельным компонентом прав интеллектуальной собственности, но чаще всего сопровождают лицензию на право использования патентов или товарных знаков, принадлежащих стороне, предоставляющей их для ограниченного использования. Однако процессуальные знания не состоят исключительно из конфиденциальной информации, не находящейся в общедоступном домене; это "комплекс" конфиденциальной и связанной с ней общедоступной информации, которая была бы новой для специалиста в соответствующей области.

Соглашения об раскрытии информации

Существует два вида соглашений, связанных с передачей ноу-хау: соглашения о раскрытии информации и соглашения о конфиденциальности, которые не являются составными частями основного соглашения о ноу-хау. Первоначальная потребность в раскрытии информации обусловлена необходимостью для компании-лицензиата узнать конкретное, уникальное или общее содержание ноу-хау, которым обладает компания-лицензиар, и которое представляет ценность для лицензиата при заключении договора. Раскрытие информации также помогает потенциальному лицензиату выбирать между конкурирующими предложениями, если таковые имеются. Лицензиары осуществляют такие раскрытия информации только на основании соглашений о неразглашении или конфиденциальности, которые содержат четкие обязательства о том, что в случае, если окончательная лицензия не будет заключена, компания, получившая информацию, не будет раскрывать или иным образом использовать какую-либо часть раскрытых знаний, которая не является общедоступной или ранее известной этой компании. Соглашения о неразглашении заключаются лицами, получающими конфиденциальную информацию от лицензиата, касающуюся лицензированного ноу-хау, для выполнения своих обязанностей. К ним относятся сотрудники инженерных компаний, строящих предприятие для лицензиата, или ключевые сотрудники лицензиата, имеющие детальный доступ к раскрытым данным и т.п., для выполнения своих функций по эксплуатации предприятия, основанного на ноу-хау. Эти соглашения также носят характер соглашений о конфиденциальности и содержат определение ноу-хау, в полном или сокращенном виде, в соответствии с принципом "знать только необходимое".

Знания сотрудников

Согласно английскому законодательству, работники обязаны действовать добросовестно и с верностью до прекращения трудовых отношений, при этом после прекращения действия сохраняется только обязанность действовать добросовестно. Иногда бывает неясно, какие именно формы "ноу-хау", переданные сотруднику для выполнения его обязанностей, становятся его собственными знаниями, а не коммерческой тайной бывшего работодателя. Некоторые работодатели предусматривают в трудовых договорах применение определенного периода ограничения в отношении "ноу-хау", который начинает действовать с момента увольнения сотрудника. Более точное определение информации, подпадающей под это ограничение, повысит вероятность его защиты в суде в случае нарушения. Например, утверждение "после прекращения трудового договора вы обязаны хранить в тайне всю информацию, полученную в ходе работы у нас, в течение четырех лет" будет сложно обосновать, поскольку сотрудник должен иметь возможность использовать приобретенные навыки и знания для трудоустройства в другом месте.