Материалы и методы. Когнитивный цикл и правила формализации определ
Chants of Sennaar, Rundisc, 2022
Выбор игр для анализа
Для анализа была выбрана игра Chants of Sennaar в связи с характерной структурой головоломок, включающей взаимодействие с неизвестным языком и исследование культуры игрового мира. Игровой процесс Chants of Sennaar требует от игрока выдвижения гипотез относительно семантических значений незнакомых языковых символов и дальнейшей проверки этих гипотез путем совершения различных игровых действий. Это формирует принципиально новый когнитивный опыт, обосновывая необходимость выделения исследуемого поджанра.
Выбор дополнительных игр — Return of the Obra Dinn и Outer Wilds — обусловлен упоминанием их в интервью арт-директора и геймдизайнера Chants of Sennaar, где они были названы в качестве референсов и источников вдохновения для разработки игры: «From then on, deduction games like Return of the Obra Dinn and Outer Wilds were our main inspiration» [10] (пер. с англ. «С тех пор дедуктивные игры, такие как Return of the Obra Dinn и Outer Wilds, стали нашим главным источником вдохновения»). Указание на дедуктивные элементы этих игр позволило определить необходимость анализа когнитивных методов рассуждения, таких как абдукция, дедукция и индукция, в контексте игрового опыта.
Формализация понятия
Для формализации понятия исследовательской головоломки использован метод аналитического определения (definition by genus et differentia), описанный в работах Copi, Cohen и McMahon «Introduction to Logic» [2] и Hurley «A Concise Introduction to Logic» [4]. Метод предполагает последовательное выделение родовой категории (genus) и видового различия (differentia), а также проверку сформулированного определения на полноту, логическую непротиворечивость и соответствие контексту.
«Of all the kinds of definition, the one that is most widely applicable is definition by genus and difference. This is the most important of all uses of the intension of general terms, and it is by far the technique that is most commonly relied upon in defining terms» [2]
Перевод c англ.: из всех видов определений, наиболее универсальным является определение через род и видовое отличие. Это — наиболее важный из всех способов использования содержания общих терминов, и именно на эту технику в подавляющем большинстве случаев опираются при определении понятий.
Panthera — genus. Leo, onca, pardus, tigris — differentia. Иллюстрация сделана на основе схемы Santi Tafarella [18]
Этапы формализации включают:
1. Определение родовой категории (genus) — выбор более широкой категории, в рамках которой рассматривается объект анализа.
2. Выделение видового различия (differentia) — выявление характеристик, отличающих исследуемый поджанр от других объектов той же родовой категории.
3. Проверку определения на:
- грамматическую корректность;
- точную передачу существенного значения;
- отсутствие излишней широты или узости;
- недопущение круговой дефиниции;
- позитивную формулировку;
- ясность и однозначность;
- избегание аффективной лексики;
- контекстуальную точность.
Критерии проверки определены на основе «A Concise Introduction to Logic» [4, p. 112-115] и обеспечивают методологическую строгость при формулировании научного определения.
Использование данного метода позволяет построить теоретически обоснованное определение исследовательской головоломки, которое далее проверяется на выбранных игровых кейсах, обеспечивая сопоставимость наблюдаемых механик и когнитивных процессов.
Головоломка как родовая категория
Для определения родовой категории (genus) исследуемого поджанра за основу взято и адаптировано определение головоломки из исследования Mora‑Cantallops (2018) [7]. В рамках данной работы используется следующее рабочее определение:
Головоломка (puzzle game) — видеоигра, в которой решение проблем является ядром и основной механикой, а главным источником удовольствия — сам процесс их решения.
Например, автор определения называет головоломкой Sokoban, так как геймплей игры состоит в решении проблем (мешающие блоки), а главное удовольствие игрок получается при решении уровня, потому что чувствует себя умным.
Sokoban, Хироюки Имабаяси, 1982
В дальнейшем будет проведён анализ выбранных игр с целью подтвердить их принадлежность к данному роду и обосновать их включение в исследование.
Методы рассуждения
Для формализации видового различия (differentia) исследуемого поджанра головоломок рассматриваются методы рассуждения, которые, согласно гипотезе автора, активно используются игроками в анализируемых играх.
Структура и определение методов рассуждения на абстрактных примерах:
Прежде всего важно разобраться, что из себя представляет каждый метод рассуждения в изоляции, то есть вне когнитивного цикла АДИ. Приведённые примеры служат для демонстрации работы соответствующих когнитивных процессов на элементарном уровне, что является необходимой основой для их корректной идентификации и анализа в более сложных игровых контекстах.
Примеры взяты из статьи «Методологическая концепция научного знания Чарлза Пирса: единство абдукции, дедукции и индукции» [12].
Абдукция — выдвижение гипотезы для объяснения наблюдаемых явлений.
Правило: все фасолины из этого мешка белые. Результат: эти фасолины белые. Случай: эти фасолины — из этого мешка.
Дедукция — процесс вывода следствий из гипотезы, предложенной на этапе абдукции.
Правило: все фасолины из этого мешка белые. Случай: эти фасолины — из этого мешка. Результат: эти фасолины белые.
Индукция — обобщение на основе эмпирических данных и наблюдений.
Случай: эти фасолины — из этого мешка. Результат: эти фасолины белые. Правило: все фасолины из этого мешка белые.
В дальнейшем структура «случай → правило → результат» будет использоваться для анализа методов рассуждения в играх.
Структура научного исследования (АДИ)
В статье «Методологическая концепция научного знания Чарлза Пирса: единство абдукции, дедукции и индукции» [12] представлена структура научного исследования, которая и является когнитивным циклом АДИ:
«Согласно Пирсу, научное исследование состоит из следующих трех необходимых и взаимодополняющих стадий: 1) абдукции — выдвижения гипотезы для объяснения заинтересовавшего ученого явления; 2) дедукции — выведения из гипотезы следствий для развития ее содержания и объяснения наблюдаемых явлений; 3) индукции — эмпирического испытания и возможной коррекции гипотезы» [12, с. 171]
Этот цикл может быть применён в контексте видеоигр, где игроки выдвигают гипотезы, проверяют их в игровом процессе и корректируют на основе новых данных.
Пример применения АДИ в обучении
Методы абдукции, дедукции и индукции активно применяются в обучении искусственного интеллекта, где они помогают агентам освоить правила среды.
«In the abduction phase, the IDEA agent generates an initial hypothesis from limited observations. During the deduction phase, the IDEA agent creates and executes plans to attempt objectives or test its hypothesis. In the induction phase, the IDEA agent refines its hypothesis based on new observations, enhancing their accuracy and robustness» [3]
Перевод с англ.: на стадии абдукции агент IDEA формирует первоначальную гипотезу на основе ограниченных наблюдений. На стадии дедукции агент IDEA создаёт и выполняет планы для достижения целей или проверки своей гипотезы. На стадии индукции агент IDEA уточняет гипотезу, опираясь на новые наблюдения, повышая её точность и устойчивость
Применение когнитивного цикла АДИ в задачах обучения свидетельствует о его пригодности в качестве инструмента для формирования целевого поведения пользователя (игрока). Более того, данная модель упоминается уже во втором независимом источнике, что усиливает её релевантность. Таким образом, указанная структура представляет собой рабочую модель, заслуживающую рассмотрения в контексте проектирования игрового опыта.
Комплексная структура предпосылок абдукции
Практически во всех источниках, описывающих структуру рассуждения, модель аргумента представлена как совокупность двух предпосылок и одного вывода. При этом редко уточняется степень сложности каждой из предпосылок и допускается ли их составной характер, включающий несколько наблюдений или правил, учитывая, что человек рассуждает над гораздо более комплексными понятиями, чем фасоль в мешке.
«Abductive reasoning can be defined as: „The process of forming an explanatory hypothesis. It is the only logical operation which introduces any new idea“ (Peirce, 1974, p. 171). In more recent terms, building on Peirce’s work, abductive reasoning might be described as: The process of inferring the best explanation for a set of observations or data, often involving the introduction of new ideas or hypotheses to account for surprising or anomalous findings» [8]
Перевод с англ.: абдуктивное рассуждение может быть определено как: «Процесс формирования объяснительной гипотезы. Это единственная логическая операция, которая вводит какую-либо новую идею» (Peirce, 1974, c. 171). В более современных формулировках, основанных на работе Пирса, абдуктивное рассуждение можно описать как: процесс вывода наилучшего объяснения для множества наблюдений или данных, часто включающий выдвижение новых идей или гипотез для объяснения неожиданных или аномальных фактов.
Выражение «set of observations or data» («множество наблюдений или данных») подразумевает совокупность элементов, количество которых превышает единицу. Следовательно, можно заключить, что предпосылки абдуктивного рассуждения не ограничиваются одним наблюдением или правилом, а могут иметь составной (композитный) характер.
Это означает, что при анализе абдуктивного рассуждения игрока необходимо учитывать не изолированное наблюдение или правило, а их системную совокупность. Данный подход позволяет рассматривать процесс формирования гипотезы как результат взаимодействия нескольких элементов игрового контекста.
Абдукция, дедукция, индукция в играх
Для анализа исследовательских головоломок центральное значение имеет понимание когнитивных процессов, через которые игрок реконструирует скрытые правила и структуры. В данном исследовании используются три метода рассуждения, выделенные Чарлзом Пирсом: абдукция, дедукция и индукция, структурированные через три компонента: случай — правило — результат.
Дедукция — игрок знает игровые правила и использует их для решения задач.
Пример из Baba Is You:
Правило: мы можем менять правила мира Случай: рядом стоят слова «флаг» и «победа» Результат: чтобы победить, нужно сделать правило «флаг — это победа»
Baba is you, Hempuli Oy, 2019
Индукция — игрок формирует гипотезу о том, как аналогичные игровые элементы будут вести себя в будущем, наблюдая конкретные события.
Пример из Antichamber:
Случай: пересечение линии открывает дверь Результат: дверь открылась Правило: пересечение линии открывает дверь
Antichamber, Alexander Bruce, 2013
Абдукция — игрок наблюдает игровое событие и предполагает, почему оно произошло.
Пример из Outer Wilds:
Правило: на этой планете есть обсерватория Результат: обсерватория не видна Случай (гипотеза): к этому времени планета разрушилась, и кусок с обсерваторией улетел
Outer Wilds, Mobius Digital, 2020
Outer Wilds, Mobius Digital, 2020
Эти примеры демонстрируют, как каждый метод рассуждения может проявляться в играх изолированно. Далее анализ будет сфокусирован на их последовательной и цикличной работе — когнитивном цикле АДИ.
Метод анализа
Для анализа исследуемых игр используется итеративный концептуальный подход, направленный на формулировку и уточнение понятия исследовательской головоломки.
1. Последовательный анализ трёх игр
План анализа:
- проверка на соответствие академическому определению головоломки (подтверждение родовой категории);
- описание цели игры (какую скрытую информацию нужно восстановить) и сеттинга;
- разбор примера когнитивного цикла и анализ его геймплейных особенностей;
Такой подробный анализ каждой игры помогает составить более полное «фасетное» определение, учитывающее комплексную структуру жанра.
2. Обобщение результатов
Уточнение определения на основе общих черт игр. Формализация черт, которые нужно уточнить при сравнении с другими поджанрами головоломок.
3. Сравнение с не исследовательской головоломкой
Второе уточнение определения на основе отличительный особенностей игр.
4. Проверка на правильность формулировки
Третье и окончательное уточнение определения, опирающееся на правила из «A Concise Introduction to Logic» [4]
Outer Wilds, Mobius Digital, 2020
Outer Wilds, Mobius Digital, 2020