Полезно представлять, в каком контексте возникла и делала первые шаги когнитивная психология. Здесь не обошлось без изрядной доли везения: ей предшествовали и с ней соседствовали очень интересные и сильные научные и инженерные направления[7].

Начнем с самой заметной и значимой сопредельной области – развития электронно-вычислительной техники. Разработка первых устройств такого рода потребовала решения огромного количества теоретических и прикладных проблем, что имело важное значение для когнитивной психологии.

Определяющую роль в осознании возможностей и необходимости ЭВМ сыграла Вторая мировая война, недаром существенная часть ученых, о которых речь пойдет ниже, принимала активное участие в тех или иных военных разработках. Оставим за скобками технологические, материаловедческие и иные блестящие достижения, сделавшие возможным возникновение первых компьютеров, и обратим внимание на принципы работы этих устройств.

Первое, что следует отметить, – случившийся в начале XX века радикальный поворот в развитии логики. Английские математики, логики и философы Альфред Уайтхед и Бертран Рассел, опираясь на идеи немецкого логика Готлоба Фреге, совершили решительный переход от аристотелевской логики высказываний (примером может служить любое утверждение или их комбинация на естественном языке, скажем, «эта книга интересная») к новым логическим системам, что дало начало математической логике. Результаты этого прорыва были изложены в фундаментальном труде Уайтхеда и Рассела Principia Mathematica (1910–1913). Новая логика претендовала на универсальность (вплоть до описания оснований математики), в том числе за счет возможностей оперирования абстрактными символами. Всё это оказалось крайне востребованным для зарождающейся компьютерной техники.

Алгоритмическую структуру, манипулирующую абстрактными символами в ходе вычислений[8], в 1930-е гг. описал английский математик Алан Тьюринг. Ныне известная как «машина Тьюринга», она, как утверждается, позволяет смоделировать алгоритм любой сложности. Состоит эта воображаемая машина из бесконечной ленты памяти, разделенной на ячейки, которые могут быть пустыми или содержать какой-либо символ из заранее заданного набора («алфавита»), и специального устройства чтения-записи (иногда его называют управляющим). Устройство может перемещаться по ленте в обе стороны и считывать информацию из ячеек, стирать или записывать в них буквы. В каждый момент времени машина находится в определенном состоянии: она считывает букву из ячейки и может перейти в следующее состояние, т. е. записать ту или иную букву в ячейку и передвинуться на одну позицию влево или вправо, а может и остаться на месте. Действие машины целиком определяется ее состоянием и прочитанной буквой. Если состояние является заключительным, машина останавливается. Возможные состояния машины задаются ее программой: совершая операции, она действует автоматически, не требуя управления человеком. Программа как запускает машину, так и останавливает ее. Машина Тьюринга – удачный прообраз действий, которые совершает большинство современных компьютеров.

Несмотря на свои громадные размеры, ненадежность и невеликое быстродействие, первые ЭВМ оказались очень удобным объектом для сравнения с человеком. Имея строгое описание действий машины в ходе проведения вычислений, разумно задаться вопросом, как аналогичные процессы происходят в человеческом мышлении. (Ведь Тьюринг пытался формализовать именно «человеческие» рассуждения.) Четкая логическая организация работы первых компьютеров позволила задать очень конкретные вопросы про процессы переработки информации человеком: про ее получение, кодирование, хранение, поиски в памяти и т. д. И это в заметной степени направляло психологические исследования. Так что появление компьютерной метафоры было, конечно, совсем не случайным.