Джордж Миллер: Пионер когнитивной психологии и психолингвистики

Введение

Американский психолог (1920–2012)

Джордж Армитаж Миллер (3 февраля 1920 – 22 июля 2012) был американским психологом, одним из основателей когнитивной психологии и, в более широком смысле, когнитивной науки. Он также внес вклад в становление психолингвистики. Миллер написал несколько книг и руководил разработкой WordNet – онлайн-базы данных, устанавливающей связи между словами и используемой компьютерными программами. Он является автором статьи «Волшебное число семь, плюс или минус два», в которой он отметил, что совокупность различных экспериментальных данных указывает на средний предел в семь единиц для объема кратковременной памяти человека. Эта статья широко цитируется психологами и получила известность в культуре. Миллер был удостоен многочисленных наград, включая Национальную медаль науки. Миллер начал свою карьеру в период, когда доминирующей теорией в психологии был бихевиоризм, который избегал изучения психических процессов, сосредотачиваясь исключительно на наблюдаемом поведении. Отвергая этот подход, Миллер разработал экспериментальные методики и математические методы для анализа психических процессов, уделяя особое внимание речи и языку. Работая преимущественно в Гарвардском университете, Массачусетском технологическом институте и Принстонском университете, он стал одним из основателей психолингвистики и ключевой фигурой в создании новой, более широкой области когнитивной науки, примерно в 1978 году. Он сотрудничал и совместно работал с другими видными учеными в области когнитивной науки и психолингвистики, такими как Ноам Хомский. За то, что Миллер перенес психологию в область изучения психических процессов и соотнес этот поворот с теорией информации, теорией вычислений и лингвистикой, он считается одним из величайших психологов XX века. В обзоре общей психологии, опубликованном в 2002 году, Миллер был назван 20-м по частоте цитирования психологом той эпохи.

Биография

Миллер родился 3 февраля 1920 года в Чарльстоне, штат Западная Вирджиния, в семье Джорджа Э. Миллера, руководителя сталелитейной компании, и Флоренс (урождённой Армитаж) Миллер. Вскоре после его рождения родители развелись, и он жил с матерью во время Великой депрессии, посещая общеобразовательную школу и окончив Чарльстонскую среднюю школу в 1937 году. Он переехал с матерью и отчимом в Вашингтон, округ Колумбия, и в течение года учился в Университете Джорджа Вашингтона. Его семья придерживалась учения христианской науки, которое предписывало обращаться к молитве, а не к медицине, для исцеления. После перевода отчима в Бирмингем, штат Алабама, Миллер перевёлся в Университет Алабамы. В Университете Алабамы он изучал фонетику, науку о голосе и патологию речи, получив степень бакалавра истории и риторики в 1940 году и степень магистра риторики в 1941 году. Участие в драматическом кружке укрепило его интерес к курсам кафедры риторики. На него также оказал влияние профессор Дональд Рамсделл, который познакомил его с психологией и, косвенно, через семинар, с его будущей женой Кэтрин Джеймс. Они поженились 29 ноября 1939 года. Кэтрин умерла в январе 1996 года. В 2008 году он женился на Маргарет Фергюсон Скуч Пейдж. Миллер два года преподавал курс "Введение в психологию" в Алабаме. В 1943 году он поступил в докторантуру по психологии Гарвардского университета, после поступления в университет в 1942 году. В Гарварде он работал в психоакустической лаборатории под руководством Стэнли Смита Стивенса, проводя исследования военной голосовой связи для Корпуса связи Армии во время Второй мировой войны. Он получил докторскую степень в 1946 году; его диссертация "Оптимальная конструкция сигналов помех" была засекречена армией США как строго секретная.

Карьера

Получив докторскую степень, Миллер остался в Гарварде в качестве научного сотрудника, продолжая свои исследования речи и слуха. В 1948 году он был назначен ассистентом профессора психологии. Курс, который он разработал по языку и коммуникации, в конечном итоге привел к его первой крупной книге «Язык и коммуникация» (1951). В 1950 году он ушел в академический отпуск и провел год в качестве приглашенного научного сотрудника в Институте перспективных исследований в Принстоне, чтобы продолжить свои интересы в математике. Миллер подружился с Дж. Робертом Оппенгеймером, с которым играл в сквош. В 1951 году Миллер присоединился к MIT в качестве доцента психологии. Он возглавлял психологическую группу в лаборатории MIT Линкольна и работал над голосовой связью и эргономикой. Важным результатом этого исследования стало определение минимальных речевых признаков голоса, необходимых для его разборчивости. На основе этой работы в 1955 году он был приглашен выступить на конференции Восточной психологической ассоциации. Это выступление, «Волшебное число семь, плюс или минус два», позже было опубликовано в виде статьи, ставшей легендарной в когнитивной психологии. В 1955 году Миллер вернулся в Гарвард в качестве доцента с пожизненным назначением, а в 1958 году стал профессором, расширив свои исследования влияния языка на человеческое познание. В университете он познакомился с молодым Ноамом Хомским, другим из основателей когнитивной науки. Они провели вместе лето в Стэнфорде, где их семьи жили в одном доме. В 1958–59 годах Миллер ушел в отпуск, чтобы присоединиться к Центру перспективных исследований в области поведенческих наук в Пало-Альто, Калифорния (ныне при Стэнфордском университете). Там он сотрудничал с Юджином Галантером и Карлом Прибрамом над книгой «Планы и структура поведения». В 1960 году вместе с Джеромом С. Брунером он основал Центр когнитивных исследований при Гарварде. Ориентация на когнитивные исследования стала отходом от доминирующей в то время школы бихевиоризма, которая считала, что познание не подлежит научному изучению. Центр привлек таких известных посетителей, как Жан Пиаже, Александр Лурия и Хомский. Затем Миллер стал заведующим кафедрой психологии. Он сыграл ключевую роль в приглашении Тимоти Лири преподавать в Гарварде. Миллер знал Лири еще по Университету Алабамы, где преподавал психологию, а Лири получил степень бакалавра на этом факультете. В 1967 году Миллер в течение года преподавал в Рокфеллеровском университете в качестве приглашенного профессора. С 1968 по 1979 год он был профессором в Рокфеллеровском университете и продолжал работать там в качестве адъюнкт-профессора с 1979 по 1982 год. После избрания нового президента Рокфеллеровского университета Миллер перешел в Принстонский университет в качестве профессора психологии имени Джеймса С. Макдоннелла. В Принстоне он помог основать (в 1986 году) Лабораторию когнитивных наук и руководил программой Макдоннелла-Пью по когнитивным наукам. В конечном итоге он стал профессором-эмеритом и старшим научным сотрудником-психологом в Принстоне. Миллер был удостоен почетных докторских степеней Университета Сассекса (1984), Колумбийского университета (1980), Йельского университета (1979), Католического университета Лувена (1978), Университета Карнеги — Меллона (в области гуманитарных наук, 2003) и почетной степени доктора наук колледжа Уильямса (2000). Он был избран в Американскую академию искусств и наук в 1957 году, Национальную академию наук в 1962 году, был президентом Восточной психологической ассоциации в 1962 году, президентом Американской психологической ассоциации в 1969 году, Американского философского общества в 1971 году и Королевской нидерландской академии искусств и наук в 1985 году. Миллер был главным докладчиком на первом съезде Ассоциации психологической науки в 1989 году. Он был научным сотрудником Фулбрайта в Оксфордском университете в 1964–65 годах и в 1991 году получил Национальную медаль науки.

After receiving his doctorate, Miller stayed at Harvard as a research fellow, continuing his research on speech and hearing. He was appointed an assistant professor of psychology in 1948. The course he developed on language and communication eventually led to his first major book, Language and communication (1951). He took a sabbatical in 1950, and spent a year as a visiting fellow at the Institute for Advanced Study, Princeton, to pursue his interest in mathematics. Miller befriended J. Robert Oppenheimer, with whom he played squash. In 1951, Miller joined MIT as an associate professor of psychology. He led the psychology group at the MIT Lincoln Lab and worked on voice communication and human engineering. A notable outcome of this research was his identification of the minimal voice features of speech required for it to be intelligible. Based on this work, in 1955, he was invited to talk at the Eastern Psychological Association. That presentation, "The magical number seven, plus or minus two", was later published as a paper which went on to be a legendary one in cognitive psychology. Miller moved back to Harvard as a tenured associate professor in 1955 and became a full professor in 1958, expanding his research into how language affects human cognition. At the university, he met a young Noam Chomsky, another of the founders of cognitive science. They spent a summer together at Stanford, where their two families shared a house. In 1958–59, Miller took leave to join the Center for Advanced Study in the Behavioral Sciences at Palo Alto, California, (now at Stanford University). There he collaborated with Eugene Galanter and Karl Pribram on the book Plans and the Structure of Behavior. In 1960, along with Jerome S. Bruner, he co founded the Center for Cognitive Studies at Harvard. The cognitive term was a break from the then dominant school of behaviorism, which insisted cognition was not fit for scientific study. The center attracted such notable visitors as Jean Piaget, Alexander Luria and Chomsky. Miller then became the chair of the psychology department. Miller was instrumental at the time for recruiting Timothy Leary to teach at Harvard. Miller knew Leary from the University of Alabama, where Miller was teaching psychology and Leary graduated with an undergraduate degree from the department. In 1967, Miller taught at Rockefeller University for a year, as a visiting professor, From 1968 to 1979, he was Professor at the Rockefeller and continued as adjunct professor there from 1979 to 1982. Following the election of a new president at Rockefeller Miller moved to Princeton University as the James S. McDonnell Distinguished University Professor of Psychology. At Princeton he helped to found (in 1986) the Cognitive Science Laboratory, and also directed the McDonnell Pew Program in Cognitive Science Eventually, he became a professor emeritus and senior research psychologist at Princeton. Miller had honorary doctorates from the University of Sussex (1984), Columbia University (1980), Yale University (1979), Catholic University of Louvain (1978), Carnegie Mellon University (in humane letters, 2003), and an honorary DSC from Williams College (2000). He was elected to the American Academy of Arts and Sciences in 1957, the National Academy of Sciences in 1962, the presidency of the Eastern Psychological Association in 1962, the presidency of the American Psychological Association in 1969, the American Philosophical Society in 1971, and to the Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences in 1985. Miller was the keynote speaker at the first convention of the Association for Psychological Science in 1989. He was a Fulbright research fellow at Oxford University in 1964–65, and in 1991, received the National Medal of Science.

Смерть

В свои последние годы Миллер любил играть в гольф. Он скончался в 2012 году дома в Плейнсборо, штат Нью-Джерси, от осложнений, вызванных пневмонией и деменцией. К моменту смерти его пережили жена Маргарет, дети от первого брака – сын Доннелли Джеймс и дочь Нэнси Сондерс, два отчима – Дэвид Скутч и Кристофер Скутч, а также трое внуков – Гэвин Мюррей Миллер, Морган Мюррей Миллер и Натаниэль Джеймс Миллер.

Основные вклады

Миллер начал свою карьеру в период, когда бихевиоризм доминировал в исследовательской психологии. Утверждалось, что наблюдаемые процессы – это надлежащий предмет изучения науки, поведение наблюдаемо, а ментальные процессы – нет. Следовательно, ментальные процессы не подходили для научного исследования. Миллер с этим не согласился. Вместе с другими, такими как Джером Брунер и Ноам Хомский, он заложил основы когнитивной психологии, которая признала изучение ментальных процессов фундаментальным для понимания сложного поведения. В последующие годы этот когнитивный подход во многом вытеснил бихевиоризм как основную парадигму исследований в психологии.

Рабочая память

Со времен Уильяма Джеймса психологи различали кратковременную и долговременную память. Хотя кратковременная память, казалось, имела ограничения, величина этих ограничений была неизвестна. В 1956 году Миллер определил эту величину в своей статье "Волшебное число семь, плюс или минус два". Он получил это число, используя такие задания, как просьба к испытуемому повторить ряд цифр, предъявление стимула и соответствующей метки с последующим требованием воспроизвести метку, или просьба быстро посчитать количество объектов в группе. Во всех трех случаях Миллер обнаружил, что средний предел составляет семь элементов. Позже он неоднозначно относился к этой работе, считая, что её часто неверно цитируют, и в шутку предположил, что его преследует целое число. Миллер ввел термин "чанк" (группировка) для описания способа, которым люди могут обходить это ограничение памяти, эффективно уменьшая количество элементов за счет их объединения. Чанк может представлять собой отдельную букву, знакомое слово или даже более крупную знакомую единицу. Эти и связанные с ними идеи оказали значительное влияние на формирующуюся область когнитивной психологии.

WordNet (англ.)

На протяжении многих лет, начиная с 1986 года, Миллер руководил разработкой WordNet – крупного электронного справочника, пригодного для машинной обработки и используемого в таких приложениях, как поисковые системы, который был создан командой, включавшей Кристиан Феллбаум и других. WordNet – это обширная лексическая база данных, моделирующая человеческую семантическую память на английском языке. Основным элементом WordNet является синсет – набор синонимов, представляющих понятие или идею. Слова могут входить в состав нескольких синсетов. Все синсеты объединены в отдельные классы: существительные, глаголы, прилагательные и наречия, связи существуют только внутри этих четырех основных групп, но не между ними. В отличие от тезауруса, WordNet также включает в себя отношения между словами, такие как отношения «часть-целое» и иерархии включения. Хотя WordNet изначально не задумывался как словарь, со временем в него было добавлено множество кратких определений. Миллер и его коллеги планировали использовать этот инструмент для проверки психолингвистических теорий о том, как люди используют и понимают слова. Позже Миллер также тесно сотрудничал с предпринимателем Джеффом Стибелем и учеными из Simpli.com Inc. над созданием поисковой системы ключевых слов, основанной на WordNet. WordNet оказал огромное влияние на международном уровне и послужил основой для создания аналогов WordNet на многих других языках.

Психология языка

Миллер – один из основателей психолингвистики, области, связывающей язык и познание при анализе создания и использования языка. Его книга 1951 года «Язык и коммуникация» считается основополагающей в этой сфере. Его более поздняя книга «Наука о словах» (1991) также была посвящена психологии языка. Вместе с Ноамом Хомским он опубликовал работы по математическим и вычислительным аспектам языка и его синтаксиса – двум новым направлениям исследований. Миллер также изучал понимание слов и предложений человеком, проблему, с которой сталкивается и технология искусственного распознавания речи. В книге «Планы и структура поведения» (1960), написанной в соавторстве с Юджином Галантером и Карлом Х. Прибрамом, исследовались механизмы планирования и действий человека, с попыткой экстраполировать эти знания на возможность программирования робота для планирования и действий. Миллер также известен формулировкой закона Миллера: «Чтобы понять, что говорит другой человек, необходимо исходить из предположения, что он говорит правду, и попытаться представить, в каком контексте это может быть правдой».

Язык и коммуникация, 1951

"Язык и коммуникация" Миллера был одним из первых значимых трудов в исследовании речевого поведения. Книга представляла собой научное исследование языка с акцентом на количественные данные и основывалась на математической модели теории информации Клода Шеннона. В ней использовалась вероятностная модель, примененная к схеме обучения через ассоциации, заимствованной из бихевиоризма, хотя Миллер еще не придерживался исключительно когнитивной перспективы. Первая часть книги рассматривала теорию информации, физиологию и акустику фонетики, распознавание и понимание речи, а также статистические методы анализа языка. Основное внимание уделялось порождению речи, а не ее распознаванию. Вторая часть была посвящена психологии: индивидуальным различиям в использовании языка, развитию лингвистических способностей, структуре словесных ассоциаций, использованию символизма в языке и социальным аспектам речевого общения. В рецензии на книгу Чарльз Э. Осгуд отнес ее к текстам для аспирантов, основанным скорее на объективных фактах, чем на теоретических построениях. Он отметил, что книга излишне детализирована в некоторых аспектах и недостаточно – в других, не связанных напрямую со сферой экспертизы автора. Осгуд также критиковал использование Миллером упрощенной, скиннеровской модели одностадийного стимул-реактивного обучения для объяснения усвоения и использования человеческого языка. По мнению Осгуда, такой подход делал невозможным анализ понятия значения и представление о языке как о системе репрезентативных знаков. В то же время он оценил объективность книги, заключающуюся в приоритете фактов над теорией, и четкое представление о применении теории информации к психологии.

Планы и структура поведения, 1960

В книге «Планы и структура поведения» Миллер и его соавторы попытались объяснить, как животные планируют и действуют, используя вычислительный подход искусственного интеллекта. Это был радикальный отход от бихевиоризма, который объяснял поведение как набор или последовательность реакций на стимулы. Авторы ввели элемент планирования, управляющий этими реакциями. Они рассматривали все планы как реализуемые на основе входящих данных, с использованием хранимой или унаследованной информации об окружающей среде (называемой «образ») и стратегии «тест-операция-тест-выход» (TOTE). «Образ» по сути представлял собой хранимую память обо всем предыдущем контексте, аналогичную когнитивной карте Толмана. Стратегия TOTE на начальном этапе тестирования сравнивала входящие данные с «образом»; при обнаружении несоответствия функция «операция» пыталась его уменьшить. Этот цикл повторялся до тех пор, пока несоответствие не исчезало, после чего вызывалась функция «выход», передавая управление другому блоку TOTE в иерархически организованной схеме. Питер Милнер в рецензии, опубликованной в «Канадском журнале психологии», отметил, что в книге недостаточно конкретных деталей реализации стратегии TOTE. Он также критически оценил книгу за неспособность связать свою модель с данными нейрофизиологии на молекулярном уровне. По его мнению, книга рассматривала мозг лишь на уровне общих исследований повреждений, показывая, что некоторые его области потенциально могут реализовывать стратегии TOTE, но не давая читателю представления о том, как именно это может происходить.

Психология коммуникации, 1967

В 1967 году Миллер опубликовал книгу «Психология коммуникации», представляющую собой сборник семи ранее опубликованных статей. Первая статья, «Информация и память», была посвящена проблеме группировки, представляя идею разделения физической длины (количество элементов, предъявляемых для запоминания) и психологической длины (количество идей, с помощью которых реципиент классифицирует и обобщает эти элементы). Объём кратковременной памяти измерялся в единицах психологической длины, что опровергало чисто бихевиористскую интерпретацию, поскольку значение элементов, помимо подкрепления и наказания, играло центральную роль в определении психологической длины. Второе эссе было посвящено «магическому числу семь». В третьей статье, «Человеческое звено в системах коммуникации», теория информации и понятие пропускной способности канала использовались для анализа полосы пропускания человеческого восприятия. В статье заключалось, что объём информации, которую мы можем усвоить как знание, ограничен для каждого свойства стимула несколькими элементами. В статье «Психолингвисты» описывалось, как усилия, затрачиваемые на произнесение или понимание предложения, связаны с количеством самоотсылок к аналогичным структурам, присутствующим в памяти, при разборе предложения на клаузы и фразы. В целом, в книге использовался чомскианский подход, рассматривающий правила грамматики как имеющие биологическую основу, опровергая упрощённую бихевиористскую идею о том, что языковая компетенция улучшается посредством подкрепления, и применяя инструменты информатики и вычислений для построения гипотез на прочном теоретическом фундаменте и эффективного анализа данных. Миллер специально ссылался на экспериментальные данные, опровергающие бихевиористскую парадигму на концептуальном уровне в области языка и познания. Он отметил, что это лишь квалифицировало бихевиоризм на уровне познания, но не отменяло его в других областях психологии.

Наследие

Общество когнитивной нейробиологии учредило премию имени Джорджа А. Миллера в 1995 году за вклад в эту область. Американская психологическая ассоциация учредила премию имени Джорджа А. Миллера в 1995 году за выдающуюся статью по общей психологии. С 1987 года кафедра психологии Принстонского университета ежегодно присуждает премию имени Джорджа А. Миллера за лучшую междисциплинарную выпускную квалификационную работу в области когнитивной науки. Статья о «магическом числе семь» продолжает цитироваться как популярной прессой для объяснения популярности семизначных телефонных номеров и аргументации против девятизначных почтовых индексов, так и научным сообществом, особенно современной психологией, чтобы подчеркнуть ее отход от бихевиористской парадигмы. Миллер был признан 20-м наиболее выдающимся психологом XX века в списке, переизданном, в частности, Американской психологической ассоциацией.

Награды

Премия за выдающийся научный вклад от Американской психологической ассоциации (APA) в 1963 году. Премия за выдающиеся заслуги от Американской ассоциации по вопросам речи и слуха, 1976 год. Премия в области поведенческих наук от Нью-Йоркской академии наук, 1982 год. Стипендиат Гуггенхайма в 1986 году. Член Американского психологического общества имени Уильяма Джеймса, 1989 год. Премия имени Германа фон Гельмгольца от Института когнитивных нейронаук, 1989 год. Золотая медаль Американского психологического фонда, 1990 год. Национальная медаль в области науки от Белого дома, 1991 год. Медаль Луиса Э. Леви от Института Франклина, 1991 год. Международная премия Фонда Фиссена, 1992 год. Премия Уильяма Джеймса за книгу от Отдела общей психологии APA, 1993 год. Премия Джона П. Макговерна от Американской ассоциации содействия развитию науки, 2000 год. Премия за выдающийся вклад в психологию от APA, 2003 год. Премия Антонио Замполли от Европейской ассоциации исследований языков, 2006 год.