Книга: Почему

Обнаружение и использование причин

Обнаружение и использование причин

Как вы впервые обнаружили, что лампочка загорается, если повернуть выключатель? Откуда вы знаете, что ружье, выстреливая, производит громкий звук, а не наоборот?

Мы получаем знания о причинах двумя основными путями: посредством восприятия (каузального опыта) и умозаключений (опосредованных выводов о причинности с помощью дедуктивного метода и на основе некаузальной информации).

Воспринимая причины, мы не накладываем картину наблюдений на предыдущее знание с помощью некоего инструмента распознавания образов, но получаем практический опыт каузальности.

Видя, как в окно влетает кирпич, один бильярдный шар ударяет другой, заставляя катиться, горящая спичка поджигает фитиль свечи, мы получаем впечатления о причинной зависимости на основе входящей сенсорной информации. Напротив, причины таких событий, как пищевые отравления, войны и хорошее здоровье, нельзя воспринять непосредственным образом – их предстоит вывести путем логического мышления на основе чего-то, отличающегося от непосредственных наблюдений.

Идея, что мы на самом деле способны воспринимать причинности, в философии считается спорной и вступает в прямое противоречие с точкой зрения Юма, который утверждал, что познание возможно только на основе наблюдаемых паттернов. Однако каузальное восприятие убедительно доказано экспериментально. Не пользуясь иными подсказками в поисках причин, перцепция[48] предполагает наличие мозговой деятельности, при которой разум получает данные и квалифицирует их как каузальные или некаузальные. Многие философы доказывали способность причинного восприятия, но вопрос остается: в самом ли деле различны умозаключение и восприятие. В ходе некоторых экспериментов на эту тему использовались вводные данные, согласно которым перцепция и мышление противоречат друг другу, так как, если они представляют один процесс, ответ должен быть одинаковым, в обоих случаях. Эти исследования продемонстрировали, что люди приходят к разным умозаключениям в ситуациях, когда нужно оценить восприятие и суждения, но, поскольку они основывались на свидетельствах людей, описывающих свои интуитивные догадки, из процесса оказалось невозможно полностью исключить восприятие[49].

Трудно придумать эксперимент, где получилось бы изолировать два процесса друг от друга (то есть обеспечить логическое мышление без восприятия и наоборот). Однако исследования, участниками которых были индивидуумы с разделением левого и правого полушария головного мозга, дают некоторые ключи к пониманию. У таких пациентов связь между полушариями частично или полностью нарушена, поэтому обмен любой информацией между ними проходит с запозданием. Для эксперимента это хорошо: если восприятие и умозаключение изначально управляются разными полушариями, их можно испытать отдельно. Стимулируя участки поля зрения по одному, ученые могут контролировать, какое именно из полушарий получит вводные данные. В то время как обычные участники исследования не показали различий при выполнении заданий на каузальную перцепцию и логическое мышление, два пациента с разделением головного мозга продемонстрировали существенные отличия в восприятии и логическом выведении причин в зависимости от того, какое полушарие получало задачу. Вывод прост: умозаключения отделены от восприятия, и в каждом процессе участвуют разные области мозга[50].

Итак, исследования показали, что восприятие действительно может проходить независимо от умозаключения. Но когда именно мы воспринимаем причинность?

Фундаментальные труды Альберта Мишотта[51] по восприятию причинности продемонстрировали: когда людям показывают изображения, где одна фигура движется по направлению к другой, прикасается к ней и вторая фигура начинает двигаться, они воспринимают это как ситуацию, когда первая фигура «запустила в действие» вторую[52]. Такое утверждение удивительно правдиво, даже несмотря на то что это всего лишь картинки, а не физические объекты. Многие другие исследователи повторяли эксперименты Мишотта и наблюдали аналогичные результаты. Хотя работы знаменитого бельгийца признаны классикой каузальной психологии, его эксперименты с задержками и разрывами между событиями также предоставляют хорошую почву для заключений о том, как время влияет на восприятие. (Об этом мы подробнее узнаем в главе 4.)

Узнать о том, как развивалось наше понимание причинности и роли обучения, можно благодаря детям. Если мы способны к непосредственному восприятию причинности, малыши также должны это уметь.

Разумеется, очень трудно проверить, действительно ли младенцы воспринимают причинную зависимость, поскольку их нельзя расспросить о впечатлениях, как участников экспериментов Мишотта. Малыши дольше рассматривают новые предметы; ученые приучают их к определенной последовательности событий, а затем проводят сравнение с обратной последовательностью тех же событий. Детям показывали видеозаписи последовательности пусковых операций (подробнее об этом в главе 4), сходных с тем, как бильярдный шар ударяется о неподвижный другой. Первый шар передает другому импульс, и второй после этого движется в том же направлении, что и первый.

Видеозаписи проигрывались сперва в прямом, а потом в обратном направлении (включите перемотку, и все будет выглядеть так, как будто это второй шар ударяется о первый); аналогичные последовательности событий без пускового толчка (например, две фигуры идут в одном направлении, не соприкасаясь) также проигрывались «туда» и «обратно». Основное открытие было в том, что младенцы дольше просматривали каузальную последовательность в обратном порядке. Но, поскольку обе сценки меняли направления, не должно быть различия во времени рассматривания, если каузальная последовательность не воспринимается как содержащая изменение, которого нет в последовательности некаузальной (то есть причина и следствие меняются местами)[53].

Даже если восприятие причинности с первых дней жизни человека кажется очевидным, другие исследования отмечают различия в реакциях младенцев 6 и 10 месяцев в смысле их способности воспринимать причинность в более сложных событиях (например, когда удар по шару наносится со смещением)[54]. Эти исследования показывают, что восприятие развивается с возрастом. Дети 6–10 месяцев способны воспринимать причинную связь между двумя предметами, однако эксперименты с двумя цепочками причинностей (каузальных последовательностей: к примеру, зеленый шар ударяет красный, а затем красный шар ударяет синий) показали, что 15-месячные малыши, как и взрослые, воспринимают причинность такого рода, а 10-месячные – нет[55]. Исследования, где сравнивается восприятие детей более старшего возраста и взрослых, дают противоречивые результаты, поскольку различия могут возникать из-за разницы в вербальных способностях.

В исследовании, где тестировали детей от 3 до 9 лет, задачу упростили, сведя к ограниченному набору наглядных реакций. В результате продвинутые способности к причинному осмыслению были выявлены даже у самых младших участников, хотя некоторые изменения с возрастом наблюдались по-прежнему[56].

Самые значительные различия в результатах между возрастными категориями, как правило, наблюдаются, когда восприятие и логическое мышление вступают в конфликт, так как дети больше полагаются на чувственное знание, а взрослые – на последующее знание ситуации. В одном эксперименте два механизма (быстрого и медленного действия) спрятали в коробке, причем каждый был снабжен звонком. В случае с быстрым механизмом мяч, помещенный в коробку, немедленно приводил звонок в действие, а в случае с медленным звонок раздавался с задержкой. В коробку с медленным механизмом положили один мяч, а второй добавили после некоторой паузы. Из-за запаздывания механизма звонок звенел сразу же после того, как в коробке появлялся второй мяч, но нельзя утверждать, что причиной звонка стал второй мяч, потому что механизм не способен срабатывать так быстро. Даже после того как дети знакомились с этими механизмами и запоминали, какой из них где находится, воспринимаемые свойства у пятилетних малышей превалировали над умозаключениями. Несмотря на то что мяч чисто физически не мог включить звонок, младшие дети по-прежнему называли в качестве причины второй мяч[57]. Дети же 9–10 лет и взрослые логически выводили корректную причину; результаты семилетних участников заняли место где-то посередине (примерно 50/50).

В рамках множества экспериментов по восприятию, начиная с Мишотта, участников напрямую спрашивали, что они думают о предложенных сценках, к примеру, просили описать, что те наблюдали. Но этим способом не удается охватить характерные реакции, вовлеченные в восприятие.

Недавно исследователи решали эту задачу методом окулографии[58] у взрослых участников эксперимента. Вместо того чтобы измерять, как долго участники смотрят на некий объект, ученые проверяли, куда именно те смотрят. Результаты показали, что в последовательностях «пускового» типа люди предугадывают каузальные движения и соответственно перемещают фокус зрения[59]. Имеется в виду, что вне зависимости от того, называют ли участники эксперимента некую последовательность причинно-зависимой, их ожидания события показывают: люди предполагают, что движение объекта вызовет контакт с другим объектом. Позднейшее исследование, где регистрировались движения глаз и каузальное мышление участников (как и в работах Мишотта), выявило следующее: хотя в простых последовательностях оба фактора коррелировали, при включении фактора задержки по времени корреляции между движениями глаз и причинными суждениями у разных участников не наблюдалось[60].

Именно дети впервые продемонстрировали тенденцию к восприятию в экспериментах с простыми сценариями, но доверие, которое мы питаем к причинному восприятию, может подвести и взрослых. Если вы слышите громкий звук, а после этого в комнате зажигается свет, легко решить, что эти события взаимосвязаны; однако временная привязка громкого звука и момента, когда некто щелкает выключателем, может быть простым совпадением.

Параметры, которые приводят к ложным восприятиям причинности, – такие как тайминг[61] событий и пространственная близость – могут также стать причиной неправильных каузальных умозаключений. Мы часто слышим, что человеку сделали прививку от гриппа, а к вечеру у него развились схожие с гриппом симптомы, и люди верят, что именно укол стал поводом к этому. Но точно так же, как медленный механизм в коробке не мог тут же производить звук при появлении мяча, вакцина против гриппа, содержащая неактивную форму вируса, не может вызвать болезнь. Среди огромного количества привитых у некоторых развиваются другие сходные болезни (по чистому совпадению), или они подхватывают вирус, ожидая приема в клинике.

Обратившись к первичной информации о возможном, можно откорректировать ложные суждения.

Когда вы пытаетесь выяснить, почему ваша машина издает странный шум, или решаете, что чашка кофе ближе к вечеру помешает заснуть, вы не воспринимаете непосредственную взаимосвязь между жарой и скрипом тормозов или стимулятором и работой нервной системы. Вместо этого используете два других вида информации: знания из механики о работе тормозной системы и корреляции между временем употребления стимулятора и качеством вашего сна. Иными словами, даже не имея понятия, как именно работает причина, мы способны узнать нечто, наблюдая, как часто причина и следствие случаются одновременно. Но можем применить и логическое мышление, основываясь на понимании системы, даже если отмечаем единичный случай причины и следствия. Итак, некто может установить источник шума в машине, понимая, как взаимодействуют детали автомобиля и какие неисправности в его системах могут спровоцировать лишние звуки.

Эти два взаимодополняющих метода умозаключений о причинах, где один основан на ковариантностях, или сопряженных изменчивостях (как часто события происходят вместе), а другой – на механистическом знании (как именно причина производит следствие), способны работать совместно, хотя в исследованиях часто трактуются по отдельности[62]. Процесс, задействующий косвенную информацию для нахождения причин, называется причинным умозаключением, и хотя существуют различные способы сделать вывод о каузальной зависимости, суть в том, что вы не основываетесь на прямом опыте, а используете данные и базовое знание для установления причин методом дедукции.

В классическом задании по каузальному умозаключению в психологии участникам предлагают последовательность событий. Требуется узнать, что вызывает определенное следствие (например, звук или визуальный эффект на экране). В простейшем случае надо просто оценить, вызывает ли одно событие другое (или в какой степени), к примеру, определить на основе серии наблюдений, действительно ли поводом к появлению света стал поворот выключателя. Варьируя различные параметры – например, временную задержку между причиной и следствием, взаимодействие участника и системы или силу взаимосвязей, – ученые пытаются распознать, какие факторы влияют на каузальные умозаключения.

Мы знаем, что временные задержки и пространственные разрывы заставляют людей с меньшей убежденностью называть нечто причиной события, но все не так просто. Существует и взаимосвязь с ожиданиями. В главе 4 мы обсудим это подробнее, когда увидим, как время вторгается в наше понимание причинности. Это еще одна область, где существуют различия между детьми и взрослыми, так как у всех разные ожидания возможного. Например, пятилетние верят, что физически невозможное событие – результат волшебства, а девятилетки и взрослые понимают, что это всего лишь фокус[63].

Как раз ассоциативный подход к причинным умозаключениям, по сути, предлагал Юм: постоянно наблюдая, как события случаются вместе, мы формулируем причинную гипотезу[64]. Люди хорошо умеют это делать, исходя из гораздо меньшего объема наблюдений, чем требует компьютерная вычислительная программа; но мы тоже корректируем свои убеждения, получая новую информацию, и умеем определять некорректные паттерны, основанные на поспешных заключениях. К примеру, если вы забили два гола после того, как надели новую пару бутс, можете сделать вывод, что именно обувь улучшила ваши показатели. Но 10 последовательных матчей без единого гола заставят переосмыслить эту взаимосвязь[65].

Как и восприятие, способность выводить причины из наблюдений развивается в раннем детстве. Один эксперимент должен был установить, как рано развивается такое умение: музыкальная шкатулка начинала играть, когда наверх ставили определенный кубик, а когда ставили какой-то другой, звуки не воспроизводились. Дети двух с небольшим лет наблюдали, что будет, если ставить эти кубики на шкатулку вместе и по отдельности, и затем определяли, какой из них заставляет музыку играть. Позже этот эксперимент был воспроизведен для малышей 19 и 24 месяцев[66], и способность делать выводы о причинах на основе вариативных паттернов с тех пор более-менее постоянно проявлялась даже у детей 16 месяцев при чуть более простой структуре эксперимента[67].

И все же, если ассоциации – все, что нужно для научения причинности, как провести различие между общей причиной (рис. 2.1 (a), например, когда бессонница провоцирует просмотр телевизора и поедание закусок) и общим следствием (рис. 2.1 (б), когда просмотр телевизора и перекус ведут к бессоннице)?

.

Рис. 2.1. В обоих примерах бессонница ассоциируется с двумя другими видами деятельности, даже если каузальная структура отличается

В реальности мы действительно способны различать каузальные структуры даже в тех случаях, когда наблюдаются одинаковые ассоциации. Имеется в виду следующее. Если я вижу, что в 2/3 случаев, когда я одновременно поглощаю кофе и печенье и после этого чувствую прилив энергии, но в 2/3 случаев, когда я пью только кофе, эффект тот же самый, с помощью дедукции я могу определить, что печенье, возможно, не влияет на мой уровень энергии.

Такой тип логического мышления называется «обратная блокировка» – именно он был продемонстрирован в эксперименте с участием детей 3 и 4 лет[68]. Идея такова: если вы видите, как некое следствие случается после воздействия двух факторов, а потом – при наличии одного фактора, то, даже не наблюдая отдельно воздействия второго, делаете вывод, что он не может быть причиной события.

В исследовании снова использовалась шкатулка, звучащая, когда на нее ставят определенный кубик. Видя, что кубики А и В вместе заставляют машинку играть, а вслед за этим только кубик А вызывает звуки (см. рис. 2.2 (а)), дети гораздо реже утверждали, что кубик В также вынуждает механизм включаться.

Рис. 2.2. Участники наблюдают результаты первых двух экспериментов. В третьем нужно предсказать, раздастся ли музыка, если этот кубик поставят на машинку. Кубик А – плотный, В – решетчатый

Принципиальное различие между этим экспериментом и более ранними исследованиями в том, что сначала дети наблюдали за действием каждого кубика по отдельности и обоих вместе. Здесь они видели второй только вместе с первым и все-таки использовали косвенное знание о действенности А для определения В. Но результаты этого задания различались у детей 3 и 4 лет: старшие гораздо реже заявляли, что машинку приводит в действие кубик В. Умозаключения детей 4 лет, по сути, повторяют результаты таких же экспериментов со взрослыми[69]. Интересно, что дети использовали косвенные свидетельства для вывода о причинных зависимостях. Ученые выяснили: даже если малыши видели, как на машинку ставят два кубика вместе, потом раздается звук, а затем наблюдали один (не вызывающий музыку) кубик (см. рис. 2.2 (б)), они делали вывод, что кубик, который они никогда не видели на шкатулке в одиночку, может включить механизм[70].

Заключения, сделанные в результате этого эксперимента, не совсем соответствуют ассоциативной модели научения причинности, так как одинаковые ассоциации могут вести к различным выводам. Альтернативный подход, а именно модель причинности, устанавливает связи между умозаключениями и расчетными моделями – так называемыми байесовскими сетями (мы поговорим о них в главе 6)[71]. Получается, вместо того чтобы использовать только парные ассоциации или относительную силу связей между отдельными факторами, люди способны распознавать причины как составные части модели, показывающей, сколько именно вещей взаимосвязано.

В качестве простого примера можно привести структуру на рис. 2.1 (б). Ее легко дополнить причинами бессонницы (например, кофеин и стресс) и следствиями перекуса поздним вечером (набор веса и больные зубы). Подобные структуры могут как улучшить наше логическое мышление относительно вмешательств, так и помочь с помощью последних больше узнать о связях между переменными.

Другой способ мышления о каузальности основан на механизме действия. В общем виде его суть такова: причина – это способ вызвать следствие, где то и другое связано неким набором шагов, с помощью которого случается это следствие. Таким образом, если бег улучшает настроение, должен существовать процесс, с помощью которого он влияет на настроение, к примеру высвобождение эндорфинов. Возможно, мы не видим каждый из компонентов процесса, но имеет место цепочка событий, связывающих причину и следствие, посредством которой и реализуется следствие[72].

Однако основные работы по этой проблеме базировались на ином подходе, чем в трудах по ковариантности, поскольку участники должны были задавать вопросы экспериментатору, чтобы потом объяснить конкретное событие[73]. В литературе по психологии этот подход именуется причинным осмыслением. В отличие от экспериментов, с которыми мы уже ознакомились, его задача – выяснить, почему футболист смог забить конкретный гол, а не почему игроки вообще забивают голы. Взяв за основу пример с дорожно-транспортным происшествием, ученые обнаружили, что вопросы сосредоточивались на механизмах, вероятно, сыгравших роль в этом ДТП (например «не был ли водитель пьян»), вместо тенденций и предрасположенностей (например «много ли автокатастроф случается на этой дороге»)[74]. Участники эксперимента должны были задавать вопросы, чтобы получить нужные сведения; в другом случае им заранее предоставлялась как механистическая, так и ковариантная информация, но первая по-прежнему имела больше силы в атрибуции причинности.

И все же мы объединяем то, что наблюдаем, с тем, что уже знаем – а мы, разумеется, обладаем знаниями как о корреляциях (соотношениях, взаимосвязи), так и о механизмах. Маловероятно, что мы будем полагаться только на один вид доказательств. В самом деле, другие работы решали эту проблему: как сегменты информации сочетаются между собой, а не сочетаются ли вообще. К примеру, ряд экспериментов показал: на интерпретацию сильных корреляций влияла убежденность в существовании достоверного механизма, связывающего причину и следствие, однако этого не наблюдалось при слабых корреляциях[75]. Действительно, оценивая последовательности наблюдений, люди обычно принимают во внимание известные взаимосвязи, а также вероятность их наличия (например, редкие или обычные объяснения симптомов).

Но, как и всегда в психологии, существует несогласие по поводу того, как люди узнают о наборах взаимосвязей (далее я буду называть их моделями, или каузальными структурами). Согласно одной точке зрения, сначала мы получаем данные, а затем выбираем структуру, которая с наибольшей вероятностью основана на этих данных или лучше всего совпадает с нашими наблюдениями[76]. Иными словами, зная, что ваш пес лает при громких звуках и что дверь, хлопая, также издает громкий звук, вы сужаете возможные взаимосвязи между вещами и, вероятно, способны отфильтровать модели, при которых пес издает различные шумы[77]. С другой точки зрения, нами в основном движут гипотезы, а значит, мы сначала предлагаем возможный вариант структуры, а затем изменяем его по мере поступления информации[78].

Хотя простейший сценарий большинства подобных экспериментов предполагает наличие контролирующего субъекта, который изолирует влияние различных свойств, в реальности мы редко сами решаем, в какой степени одна вещь (заранее идентифицированная как потенциальная причина) влияет на другую (заранее идентифицированную как потенциальное следствие). Если у вас внезапно разболелась голова, приходится анализировать все факторы, спровоцировавшие боль. Точно так же выявление аллергической реакции на лекарство означает дедуктивный анализ множества случаев его приема, после которого проявляется общий симптом.

Задача причинных умозаключений часто делится на две: поиск структуры и поиск относительной силы. Структура говорит о том, что именно и какой эффект вызывает, а сила – в какой степени (например, как часто лекарство ведет к побочному эффекту или насколько повышается цена на акции после отчета о прибылях).

Эти процессы не изолированы, поскольку сильную причину определить легче, чем слабую. Множество психологических экспериментов имеют целью оценить силу, то есть определить ковариантность вместо механизмов.

Скажем, вы замечаете, что при беге начинаете чихать. Не имея возможности изменить условия занятий (в зале или на открытом воздухе, весной или зимой и т. д.), вы не сможете утверждать, что чихание связано с сезонной аллергией, а не с физическими упражнениями. В простых экспериментах дети делали заключение о корректных структурах только на основе наблюдения последовательности событий, однако данные, полученные исключительно путем наблюдений, часто ведут к неверным выводам. Мы можем ошибочно подумать, что два следствия вызывают друг друга – просто потому, что имеют общую причину и часто отмечаются вместе.

Причины необыкновенно важны: мы используем их, чтобы эффективно вмешиваться в ход событий и контролировать окружающий мир. Однако вмешательства сами помогают нам обнаруживать причины. По условиям описанных психологических экспериментов мир аккуратно поделен на вероятные причины и следствия. Но, когда мы не знаем, что есть что, а значит, не в силах манипулировать ими либо проверить, что произойдет при наличии или отсутствии различных факторов, можно разграничить структуры, которые иначе показались бы подобными.

Если участники исследований могли не просто наблюдать, но и вмешиваться в процесс, точность умозаключений повышалась[79].

Этот экспериментальный вывод было решено проверить с помощью заводной игрушки и большого набора возможных структур. Есть две игрушки и выключатель. Варианты: 1) одна игрушка заставляет другую вращаться; 2) выключатель активирует вращение каждой игрушки; 3) выключатель заставляет вращаться обе игрушки. Дошкольники легко усвоили действие этих более сложных моделей, просто наблюдая, как другие заставляют механизм работать[80]. Но здесь отличаются не только понятия «смотреть» и «делать» (или наблюдение и вмешательство). Есть выбор и действий: вмешиваться самому или видеть, как это делает кто-то другой. Когда вы сами решаете влиять на процесс, сами же можете формировать и тестировать гипотезы, а также контролировать факторы, которые, по вашему мнению, влияют на исходный результат. Действительно, в ряде экспериментов как дети, так и взрослые лучше обучались на опыте собственных действий, чем действий наблюдаемых[81].

Оглавление книги