СМИ

© AP Photo, Lisa PooleЕсли бы мы поняли, как протекает умственное развитие у младенцев, эти знания могли бы помочь каждому ребенку полностью раскрыть свой потенциал. Однако считая их просто самообучающимися машинами, мы этой цели не достигнем.Прекрасным июльским днем 2005 года Деб Рой и Рупал Патель подъехали к своему дому. На невыспавшихся лицах сияли улыбки: сегодня Рой и Патель стали родителями. Остановившись в прихожей, чтобы дедушка сделал снимок, они радостно болтали, прижимая к себе драгоценного первенца.
Эта с виду обычная провинциальная пара несколько отличалась от других семей. Рой — эксперт в области искусственного интеллекта и робототехники в Массачусетском технологическом институте (MIT), а Патель — выдающийся специалист по нарушениям речи в соседнем Северо-Восточном университете. Несколько лет назад они задались идеей собрать самую большую коллекцию семейного видео.
На потолке в прихожей виднелись две едва заметные черные точки, каждая величиной с монету. Их копии охватывали всю гостиную и кухню. Всего их было двадцать пять: 14 микрофонов и 11 fisheye-камер. И это только часть системы, запуск которой планировался по прибытии из больницы. Ее назначение: запечатлеть каждое движение малыша.Wired: «Я неправильно построил алгоритм обучения. Общаясь с 11-месячным малышом, родители ведут себя последовательно и не перескакивают с одной темы на другую. Например, если разговор идет о чашке, все слова и жесты так или иначе относятся к ней. И так до тех пор, пока интерес ребенка не пропадет, и он не переключится на что-то другое».
До этого при знакомстве с новым предметом Токо сопоставлял его со всеми фонемами в своей памяти. Теперь же Рой изменил алгоритм так, чтобы машина придавала большее значение недавно полученным знаниям. Дав послушать Токо записи из лаборатории Патель, Рой к огромному удивлению обнаружил, что словарный запас робота начал расти с невиданной скоростью. Мечта о создании робота, способного развиваться, используя увиденное и услышанное, оказалась как никогда близко. Но для этого требовались аудиоматериалы, которые было непросто раздобыть.
Никто никогда досконально не изучал жизнь ребенка в первые, важнейшие для обучения годы. Как правило, исследователи раз в неделю проводят одно часовое наблюдение: именно так Патель изучала общение матерей с детьми у себя в лаборатории. Но для того, чтобы по-настоящему разобраться в том, как дети обучаются языку, нужно решиться на нечто экстраординарное: например, расставить по всему дому скрытые камеры и микрофоны.
Впервые я услышал об эксперименте Роя и Патель, когда работал школьным учителем в Лондоне. Большинство моих учеников поступили в школу в возрасте 11 лет. Они отставали в речевом развитии, и я изо всех сил старался помочь им наверстать упущенное. В своих исследованиях Рой применяет научный подход, по сравнению с которым все опробованные мной методики кажутся безнадежно устаревшими. Хотелось бы верить, что его открытия помогут создать методику, которая поможет детям полностью раскрыть свой потенциал. Появилась надежда, что, создав машины, способные обучаться так же, как люди, мы сможем усовершенствовать механизм человеческого обучения.
Перед тем как начать, Рой и Патель установили несколько правил. Во-первых, посмотреть записи сможет лишь узкий круг специалистов, которым семья доверяет больше всего. Во-вторых, съемка прекращается, если кому-то из членов семьи станет некомфортно продолжать эксперимент. В-третьих, систему наблюдения можно временно отключить, если одному из них будет нужно немного личного пространства. Они не знали, что из этого выйдет, но решили, что попробовать стоит. Этот эксперимент имел все шансы пролить свет на то, как работает детский мозг.
Деб Рой и его робот Токо чем-то похожи на Папу Карло и Буратино. В ходе эксперимента Рой пытался понять, чему роботы могут научиться у детей. Меня же интересовало, можно ли разработать методику, которая поможет детям эффективнее учиться, используя выводы, сделанные на основе этих кадров из семейного архива.
В 1995 году двое ученых, Бетти Харт и Тодд Ризли, опубликовали результаты исследования, которое проводилось при участии 42 семей из Канзас-сити с целью сравнить развитие детей из бедных семей с их более богатыми сверстниками. Исследование длилось два с половиной года и охватывало период развития от девяти месяцев до трех лет: ученые каждую неделю в течении часа посещали семью, записывали и расшифровывали речь детей и их родителей. Выводы были неутешительны. Чем больше слов услышит ребенок до трех лет, тем выше будет его школьная успеваемость в девять. Между группами выявилась колоссальная разница: ученые подсчитали, что к четырем годам самые богатые дети слышали на 30 миллионов слов больше, чем самые бедные.
«Разница в уровне развития между детьми дошкольного возраста оказалась гораздо более важной и сложной проблемой, — утверждают Харт и Ризли. Их исследования показали, что вмешиваться в развитие ребенка нужно как можно раньше. — Чем дольше вы медлите, тем меньше шансов оставляете ребенку».
Казалось, решение лежит на поверхности. Детям не хватает слов — будем показывать больше. Выводы Харта и Ризли запустили «словесную лихорадку»: все родители англоговорящих стран помчались покупать для своих малышей карточки со словами и другие игрушки для раннего развития.
Исходя из моего опыта работы в школе эта интерпретация кажется немного упрощенной. Не стоит приравнивать обучение детей к вводу данных в компьютер: количество услышанных слов — не единственный фактор развития умственных способностей.
Мое мнение разделяет профессор Кэти Хирш-Пасек, она изучает развитие детей дошкольного возраста в Университете Темпл в Пенсильвании. По ее словам «все знают, что индустрия быстрого питания пичкает нас пустыми калориями — точно так же работает „индустрия обучения". Запоминание информации не единственный компонент успешного обучения и счастливой жизни». Более того, Хирш-Пасек — автор популярной книги «Эйнштейн учился без карточек», в которой она изложила свои мысли о «словесной лихорадке». Возможно, эта книга поможет понять, почему детям нужно больше играть и меньше запоминать.
Хирш-Пасек — одна из самых влиятельных экспертов в области раннего развития ребенка, автор 12 книг и сотен академических статей, а еще она основала лабораторию Temple's Infant and Child Laboratory, чей девиз: «Здесь дети учат взрослых».
В лаборатории ученые проверяют, на что способны маленькие люди. Исследователи разработали уникальную методику: они измеряют частоту сердцебиения, чтобы выяснить, что понимают дети в возрасте восьми месяцев. «Они знают, что висящие над кроваткой игрушки на них не упадут, — рассказывает Хирш-Пасек. — Они знают, что если поставить тарелку на стол, она не провалится. Это восхитительно. Они понимают, что нижняя часть тела никуда не исчезает, даже если человек сидит за столом, и ее не видно».
До недавних пор ученые считали, что мышление младенцев иррационально, нелогично и эгоцентрично. В 1890 году в своей книге «Принципы психологии» Уильям Джеймс описал сенсорную перегрузку у младенцев: «Глаза, уши, нос, кожа и кишечник малыша одновременно ощущают мир как единый гулкий, мутный беспорядок». Это открытие дало начало механистическому представлению об обучении: считалось, что постоянное повторение слов — самая важная составляющая успешного обучения. Однако это не так.
Дети начинают учиться уже в утробе матери. На этом этапе они учатся распознавать звуки. Ребенок уже через час после рождения может отличить голос матери от голоса другого человека. Мозг новорожденного хорошо приспособлен к обучению с помощью органов чувств. Все люди — от природы исследователи, готовые делать научные открытия. Только уяснив эту мысль, мы осознаем, как велики наши способности к обучению.
«С самого рождения мы способны „воспринимать точные внешние стимулы», — утверждает Хирш-Пасек. Я вспомнил робота Токо, который умеет считывать сигналы окружающей среды: он получает данные с камер и микрофонов, которые заменяют ему глаза и уши. Однако роботы ограничены в своем восприятии: они запрограммированы воспринимать и использовать для своего обучения только выбранные человеком сигналы, поэтому диапазон их опыта и поведения ограничен. Такое обучение совершенно не подходит людям. Младенцы учатся в процессе общения.
«Мы от природы готовы взаимодействовать с другими людьми и нашей культурой», — считает Хирш-Пасек. Особенность детей не в том, что они учатся, изучая окружающую среду. Детеныши животных тоже на это способны, но в отличие от них, дети учатся понимать окружающих людей и их намерения.
В процессе эволюции мы развили социокультурные способы передачи информации. Это стало возможным благодаря языку, способности двух существ приписывать общее значение определенному абстрактному понятию или символу. Как мы можем не замечать зачатки общения в поведении даже самых маленьких детей? Малыши в возрасте до года вступают в диалог со своими воспитателями на протоязыке. Они бормочут, поддерживают зрительный контакт, обмениваются с ними предметами, подражают их действиям и выражению лица. Они экспериментируют с различными предметами: засовывают в рот или бьют ими по другим вещам.
Преподаватель Института эволюционной антропологии Общества Макса Планка в Лейпциге Майкл Томаселло писал, что младенцы обучаются «в среде, где постоянно появляются новые предметы и ситуации, и в каждый отдельно взятый момент эта среда напоминает коллективный опыт всей социальной группы на всем протяжении развития ее культуры».
Каждый из нас раскроет свой потенциал в области обучения только тогда, когда мы поймем, как нам создать такую среду. Мозг человека приспособлен специально для обучения. Длительный период незрелости человека — рискованная эволюционная стратегия, при которой мы на ранних этапах уязвимы для хищников и болезней, а способность к размножению появляется через много лет. Но в итоге она полностью оправдывает себя за счет возможности усвоить гигантские объемы новейшей информации, поступающей из окружающей среды или от социальной группы.
Ученые давно признали, что дискуссия о роли воспитания и природных факторов в становлении человека лишена смысла. Внушительная часть развития нашего мозга приходится на первые три года жизни. В это время мозг формируется во взаимодействии со средой и во взаимосвязи с чувственным восприятием. Как показало исследование Харт и Ризли о разнице в количестве услышанных слов, восприятие может сильно повлиять на то, каким человеком впоследствии станет ребенок.
Эволюция дала нам все необходимое, чтобы учиться и учить. Наша возможность понимать других людей возникает в девять месяцев, когда ребенок начинает привлекать внимание окружающих к предметам, на которые он показывает или которые держит в руках. В год дети могут следить за вниманием: смотреть, слушать или трогать то, что смотрят, слушают и трогают другие люди. В 15 месяцев дети могут сами направлять внимание: «Послушай то! Посмотри на это!» Для осмысленного обучения человека необходимо, чтобы обучающий и обучаемый направили внимание на один и тот же объект. Именно поэтому дети не могут научиться говорить по видео, аудио или слушая разговоры родителей. Мы развивались иначе. Вот почему важно разговаривать с детьми. И именно поэтому мы не можем обучаться у роботов. По крайней мере, пока.
Вывод напрашивается сам собой: каждое поколение должно сделать все, чтобы следующее на самых ранних этапах освоило весь инструментарий, все символы и социальные практики нынешней культуры.
В поисках образовательной среды, которая могла бы помочь развитию наших задатков я приехал в город Корби, графство Нортгемптоншир, чтобы посетить Центр для детей младшего возраста «Пен-грин», который специализируется на раннем развитии детей. На площадке около центра холодно и мрачно, но детей это не пугает. Рядом с кустом бамбука два маленьких мальчика брызгаются водой из открытого крана. «Не мочи меня!» — радостно визжат они. Учитель успокаивает малыша в футболке с надписью «Спеши, а то проиграешь». Четыре девочки увлеченно ведут диалог, на автомате насыпая песок в разноцветные ведерки.
Центр «Пен-грин» известен во всем мире благодаря своим достижениям в области раннего развития детей и поддержки семей. Работа центра стала основой для создания в Британии правительственных проектов в области раннего развития, в частности, программ «Уверенный старт» и «Ранние успехи». Я поговорил с директором центра Анджелой Проджер. В должность она вступила недавно, сменив на посту Марджи Уолли, основавшей центр в 1983 году. В 80-х Корби был одним из беднейших городов Великобритании. После закрытия сталелитейных заводов число мигрантов из Шотландии, переехавших на юг из-за работы, значительно сократилось: город лишился около 11 тысяч человек. Центр был задуман как спасательный круг для следующего поколения. Сегодня он обслуживает 1400 наименее обеспеченных семей в Великобритании.
Я спросил Проджер о том, как дети обучаются языку. Мы уже знаем, что без слов не обойтись, но на площадке разговоров что-то не слышно. «Если первым делом не решить вопрос личного, социального и эмоционального развития, будет рано приступать к обучению», — сказала она. Директор центра пояснила, что до того, как у детей появится возможность овладеть инструментами языка и речи, нужно убедиться в том, что они чувствуют «присутствие и причастность». По ее мнению, очень часто при разработке подходов к раннему обучению мы упускаем это из виду. Мне подумалось, что заняться этим было бы неплохо, но совсем не обязательно, однако исследования говорят об обратном.
В 50-х британский психоаналитик Джон Боулби выдвинул теорию «привязанности». Он предположил, что дети, не умеющие управлять своими чувствами, чаще расстраиваются, когда чувствуют голод, грусть или одиночество. Чтобы помочь детям «регулировать» чувства, нужен воспитатель. Если ребенок обнаружит действенные приемы, со временем он станет применять их самостоятельно. А вот если отрицательные переживания ребенка не будут сглаживаться за счет родительской любви, впоследствии они могут укорениться.
Взросление в малоимущей семье или травмирующей обстановке влечет огромные последствия для детей. Именно поэтому в «Пен-грин» считают важным поставить на первое место «присутствие и причастность». Эта идея также объясняет поведение некоторых детей в школе, в которой я преподавал. Я не замечал, чтобы дети как-то по-особенному реагировали на стрессовую обстановку, в которой растут. А вот в «Пен-грин» внимательно работают с воспитателями, чтобы обеспечить создание крепких, заботливых отношений, которые помогут детям динамично развиваться, сначала в детском саду, а затем и в школе. Я всегда думал, что детей хлебом не корми — дай что-нибудь натворить. Мне никогда не приходило в голову, что в такие условия их поставила среда, что они не могут вести себя иначе. «Своим поведением ребенок всегда пытается о чем-то сообщить», — отметила Проджер.
Пока мы ходили по центру, Проджер рассказала мне, что специалисты в «Пен-грин» учатся следить за тем, что происходит в головах у детей, и интерпретируют поведение малышей как возможный сигнал еще до того, как ребенок начнет использовать слова. «Дети постоянно общаются с нами, — сказала мне Проджер. — Нам просто нужно научиться их понимать. Нужно уметь наблюдать. Быть в курсе того, что детям интересно, что они пытаются узнать».
Творческие игры — основа для формирования креативного мышления, успехов в языке, математике и науке. Если слишком рано начать заниматься с карточками, можно упустить эту стадию развития. «Нужно чувствовать свободу, уметь рисковать», — считает Проджер.
Несколько раз в неделю специалисты центра вывозят детей в лес. Там они разжигают костры, экспериментируют с ножницами и катаются на велосипедах BMX. Захотелось гулять — идут гулять. Захотелось вернуться в укромное место, где можно поваляться, — возвращаются. Обучение продиктовано окружающей средой. Взрослые только стараются установить с детьми связь и понять, на что направлено их внимание. Чтение и письмо могут подождать. Воспитатели должны быть максимально общительными и во время игры следовать примеру детей. До того как дети приступят к обучению, мы должны сделать так, чтобы они не чувствовали себя чужими.
Дети в центре выглядят счастливыми, они учатся вести себя в группе и через игру формируют основу для успехов в будущем. И тем не менее меня не покидала мысль, нельзя ли сделать что-нибудь еще, чтобы ускорить раннее обучение. По итогам эксперимента с роботом Деб Рой пришел к выводу, что каждая минута на счету. Можем ли мы позволить себе оставить так много на волю случая?
«Рождение ребенка — величайший источник неравенства в США», — писал экономист Джеймс Хекман. В равной степени это касается и современной Великобритании, где успехи в учебе чаще всего определяются уровнем заработка родителей. Хотя две трети детей стабильно получают оценку «удовлетворительно» и выше на школьных выпускных экзаменах по английскому и математике, только треть из них — это дети из небогатых семей. Хекман также показал, что наиболее эффективное решение проблемы неравенства — начать заниматься развитием детей как можно раньше. Недостаточно изменить только школы: перемены нужны на еще более ранних этапах.
Хирш-Пасек из университета Темпл объяснила, что нельзя просто посадить детей перед планшетами и ждать, пока они всему научатся. Однако это не значит, что использовать умные устройства нельзя. Некоторые лабораторные эксперименты, проводимые Хирш-Пасек, направлены на сокращение разницы в развитии между богатыми и бедными детьми. Другие касаются развития языковых умений и пространственного мышления. Во всех экспериментах в том или ином виде используются технологии. «Компьютеры при всех их умениях — плохие собеседники, — заявляет Хирш-Пасек. — Они не стремятся к общению. Они взаимодействуют, но не подстраиваются».
Цель Хирш-Парсек состоит в том, чтобы в корне изменить подход к обучению детей, в особенности самых бедных. «Мы считали крайне важным дать детям из бедных семей основы, — продолжает ученый. — Мы хотели убрать перемены, хотя и понимали, что физическая активность помогает детям учиться, развивает мозг. Еще мы планировали оставить только чтение и математику, а гуманитарные науки и все лишние предметы вроде обществознания убрать».
Давалось ей это нелегко. Политики и дилетанты подогнали науку под свои нужды. Ни один ученый не верит в эффективность карточек. Ни один ученый не считает, что нужно начинать учить ребенка читать и писать в максимально раннем возрасте. Это все выдумки правительства. Новейшие исследования добавили глубины в наблюдения Харт и Ризли за обучением детей языку в Канзасе. В 2003 году психолог Патрисия Куль проводила экспериментальное обучение американских малышей китайскому. Детей разделили на три группы: одна училась по видео, другая по аудиозаписям, третья — с учителем из плоти и крови. Что-то запомнить удалось только тем, кто занимался с живым преподавателем. В 2010 году ученые провели исследование серии невероятно популярных развивающих DVD-дисков Baby Einstein («Малыш Эйнштейн»), которые журнал Time назвал «наркотиком для детей». Исследование показало, что дети, смотревшие эти фильмы, «не показали отличия в понимании слов по сравнению с детьми, которые никогда их не смотрели». Дети не запоминали слова и слушая разговоры родителей или программу In Our Time («В наше время») на Radio 4, каким бы успокаивающим и приятным не был голос диктора. Чтобы выучить язык, ребенку недостаточно просто слов, необходимо присутствие человека. Дети не могут учиться, просто глядя на экран.
В школах все еще не обращают внимания на эти детали. Эрика Кристакис, специалист по детскому воспитанию и автор книги The Importance of Being Little («Как важно быть маленьким»), отмечает упрощение программы дошкольного образования: с разностороннего подхода, основанного на идеях, скатились до двустороннего, основанного на назывании предметов. Дафна Бэссок из университета Виргинии задается вопросом, правда ли, что детский сад теперь приравнивается к первому классу. Повсеместно считается, что после детского сада, то есть в 5-6 лет, ребенок уже умеет читать. Никаких доказательств этому нет. Ученые из Кембриджа сравнивали две группы детей: одних начали обучать грамоте в пять лет, других — в семь. К одиннадцати годам никакой разницы в способностях к чтению не проявилось, «однако у детей, которых начали учить на два года раньше, выработалось менее положительное отношение к чтению, и они хуже понимали текст, нежели дети из второй группы».
Вывод очевиден: если начинать учить расшифровке букв до того, как ребенок поймет, как работает рассказ, и научится соотносить его со своим опытом, чувствами и эмоциями, то читатель из него получится хуже. К тому же это занятие будет меньше нравиться. Если на ранних этапах развития обращаться с ребенком как с роботом, то он навсегда потеряет интерес к обучению.
А Хирш-Пасек хочет, чтобы дети получали удовольствие от обучения и взросления. Помимо детей она обожает музыку. Для нее нормально ни с того ни с сего начать петь, особенно когда она они с внучкой болтают по телефону.
В своей книге она предложила концепцию шести китов современного обучения, это: доверие, общение, сотрудничество, интересные материалы, критическое мышление и творческие идеи. Вроде бы общеизвестные истины, однако, в отличие от современной образовательной политики, они подкреплены научными доказательствами: «Если бы меня попросили описать все одной фразой, я бы сказала, что „с самых древних времен мы учимся у людей"».
Понимание именно этой мысли побудило одну семейную пару нажать кнопку «запись».
Во время нашей встречи в MIT Деб Рой был одет в черное и все равно выглядел довольно молодо. Единственным свидетельством 11 лет исполнения родительских обязанностей служила легкая седина. Оглядываясь назад, Human Speechome Project (так назвали свой проект Деб Рой и Рупал Патель) кажется причудой на фоне всеобщей увлеченности искусственным интеллектом на рубеже последнего тысячелетия. В общей сложности они записали около 90 тысяч часов видео и 140 тысяч часов аудио. Записи 85% первых трех лет жизни их сына и 1,5 года жизни младшей дочери занимают 200 Тбайт. Но теперь все материалы пылятся на полке. «Я их не стираю, — говорит Рой. — Жду свадьбы сына только для того, чтобы всех достать этими записями».
В каком-то смысле это еще и одно большое потерянное семейное видео. Вместе с коллегами из MIT Рой разработал новые подходы для визуализации и обработки полученных данных. График «социальных очагов» — это две линии, на пересечении которых отмечены те моменты, когда ребенок и один из родителей общались, что-то учили или исследовали. На графике «словарных пейзажей» — похожие на горы ломаные линии, самые высокие точки которых обозначают места (в гостиной и на кухне), где определенное слово произносилось чаще всего. Эти решения оказались необычайно полезными при анализе общения в Twitter. Рой и один из аспирантов потратили 10 лет на создание своей компании.
Сейчас Рой вернулся в MIT. Теперь он директор Лаборатории социальных машин. Ученый оставил попытки создания роботов, которые могли бы соперничать с человеком, и вместо этого занялся улучшением обучения детей. Именно воспитание собственного ребенка заставило его изменить направление исследований.
Его сын впервые сказал что-то осознанное, когда они смотрели на картины. «Он сказал „лы", — объясняет Рой, — явно имея в виду изображение рыбы на стене: мы оба на нее смотрели. Это точно не совпадение, потому что он сразу повернулся ко мне, и у него на лице было такое выражение, как в мультиках, когда лампочка над головой зажигается, и он такой: „Ах вот оно что". Вот так он на меня смотрел. Ему еще и года не было, а он уже осознавал себя самого и предметы вокруг».
«Думаю, вся эта работа с искусственным интеллектом стала для меня уроком смирения, — продолжает Рой. — Я понял, что нельзя просто так взять и решить эту задачу».
Рой больше не считает, что можно (или нужно) воспитывать робота как живого человека. Нет особой пользы от разработки робота, которому понадобился бы подобный детству период, чтобы развиться до уровня точной копии взрослого. Так развиваются люди. Не говоря уже о воображении и эмоциях, индивидуальности и любви, недоступных Токо. Наблюдая за сыном, Рой был невероятно удивлен «невообразимой сложностью процесса освоения языка и всех действий изучающего его ребенка». Дети не просто механически повторяют заученное, они творят, находят новые применения словам, делятся эмоциями.
Процесс обучения не похож на расшифровку сигналов, как ученый думал вначале, а гораздо более сложный процесс, непрерывный и интерактивный. Рой читал детям автобиографию Хелен Келлер и был поражен ее впечатлениями от первого осознания языка. После болезни в младенчестве Хелен потеряла слух и зрение, но в 7 лет на нее снизошло озарение. «Внезапно пришло смутное осознание, что я что-то забыла, — писала она, — за ним восторг от возвращающейся мысли. А затем каким-то чудом таинства языка открылись мне. Я узнала, что „в-о-д-а" означает то приятное прохладное нечто, что струится у меня по руке. Живое слово пробудило мою душу, зажгло в ней свет, подарило надежду и радость, освободило ее. У всего есть название, и каждое название порождает новую мысль. Когда мы вернулись домой, все предметы, которых я касалась, ощущались как живые».
Недавно Рой начал сотрудничать с Хирш-Пасек. Ему понравилась ее мысль о том, что машины могут улучшить процесс обучения человека, но никогда его не заменят.
Он осознал, что учиться человек может только в обществе, взаимодействуя с другими людьми. Для робота овладение языком абстрактно и основано на выявлении закономерностей. У нас оно врожденное, индивидуальное, наполнено эмоциями и жизнью. Будущее интеллекта не в создании разумных машин, а в развитии нашего собственного разума.