Дети в возрасте до 4 врожденных используют алгоритмы сортировки для решения проблем

Дети в возрасте до 4 лет способны найти эффективные решения сложных проблем, таких как независимо изобретать алгоритмы сортировки, разработанные компьютерными учеными. Ученые, стоящие за выводом, говорят, что эти навыки появляются гораздо раньше, чем думали ранее, и должны привести к переосмыслению психологии развития.

Эксперименты, проведенные швейцарским психологом Джин Пиаже И широко популяризированный в 1960 -х годах попросил детей физически сортировать коллекцию палочек в порядке длины, задача, называемая серо. Его тесты показали примерно до 7 лет, дети не применяли структурированные стратегии; Они подошли к проблеме грязными способами посредством проб и ошибок.

Но новое исследование Хуивен Алекс Ян А его коллеги из Калифорнийского университета в Беркли показывают, что меньшинство даже 4-летних детей могут развить алгоритмические решения для той же задачи, и к 5 годам более четверти способны на то же самое.

«Может быть, мы не давали детям достаточно кредитов», – говорит Ян. «Нам нужно немного углубиться в то, что на самом деле делают дети, их способность рассуждать».

В эксперименте команда попросила 123 детей в возрасте от 4 до 9 лет, чтобы сортировать серию цифровых изображений кроликов в порядке высоты. Первоначально они смогли увидеть кроликов в группе и сравнивать свои высоты напрямую, и все дети смогли правильно их заказать.

Но позже высоты всех кроликов были скрыты, и единственный способ сравнить их – это выбрать два за раз. При выборе детям сказали, были ли кролики уже в правильном порядке или были ли они в неправильном порядке, и в этом случае кролики переключались автоматически после просмотра. Это заставило детей придумать новую стратегию для их заказа, не имея возможности увидеть всю группу одновременно.

Исследователи искали доказательства того, что дети применяют известные решения, обыскивая свою последовательность сравнений для доказательства использования существующих алгоритмов. Команда обнаружила в целом, дети все еще выполняли гораздо выше шанса – действительно, они независимо обнаружили, по крайней мере, два эффективных алгоритмических решения проблемы сортировки, разработанной в области компьютерных наук: Выбор сортировки и Shaker SortПолем

В 34 процентах тестов дети использовали последовательность сравнений, которые предположили, что они использовали – по крайней мере на некоторое время – известный алгоритм сортировки. В 110 тестах из общего числа 667, проведенных, Дети использовали сортировку отбора, а в 141 тестах они использовали Shaker Sort. В еще 21 тесте они использовали комбинацию двух алгоритмов. В общей сложности 67 из 123 детей использовали по крайней мере один идентифицируемый алгоритм, а 30 детей использовали обе стратегии в разных точках эксперимента.

Но количество детей, использующих алгоритм для решения задач, безусловно, было связано с возрастом. Только 2,9 процента 4-летних использовали идентифицируемый алгоритм, в то время как это выросло до 25,5 процентов для 5-летних и 30,7 для 6-летних. К 9 годам более 54 процентов детей использовали идентифицируемый алгоритм.

«Существует долгая история переворачивания Пиаже», – говорит Эндрю Бремнер в университете Бирмингема в Великобритании. Бремнер говорит, что он рассматривает Пиаже как гения, который произвел революцию в психологии развития и выдвигал стадии, которые проходят, когда дети изучают мир, но признает, что «не был фантастическим эксперименталистом», и он часто проводил плохие тесты без надлежащего контроля. «Люди приступили к тому, чтобы указывать, что дети могут делать то, что он сказал, что они не могут сделать, намного моложе».

По сути, в последние десятилетия он постепенно показал, что у Пиаже была правильная идея о развитии детства, но был немного пессимистичным относительно возраста, в котором дети прошли через этот процесс. И это новое исследование добавляет к этому весу доказательств. Но интересно, что он фокусируется на сериале, который, по словам Бремнера, был одним из последних оставшихся и самых упрямых экспериментов Пиаже, которые можно было бы применить к младшим детям, чем считалось ранее.

«Дети могут продемонстрировать успех в этой задаче в этом конкретном контексте гораздо раньше, чем мы бы предсказывали», – говорит Бремнер. «Таким образом, они не просто обращаются к миру как своего рода пустую линию, но применяют стратегические подходы к способам, которыми они пытаются решить проблемы».

Сэм Васс В Университете Восточного Лондона, Великобритания, говорит, что Пиаже считает, что дети должны создать тщательное понимание сложных систем, прежде чем они смогут разрабатывать стратегии для работы с ними, но это все чаще рассматривается как ненужное.

«Это исследование является частью великой волны психологии, которая бросает вызов идее, что для создания поведения, которое выглядит сложным, вы должны иметь сложные мысли и понимание, лежащие в основе их», – говорит Васс. «На самом деле, как показывает это исследование, вы можете создавать поведение, которое выглядит сложным, основываясь на гораздо более экономном наборе правил ».