Изучение механизмов обучения при помощи StarCraft 2

Если есть одно общее правило об ограничениях человеческого разума, так это то, что мы ужасны в многозадачности. Древняя фраза «едины мы выстоим, поодиночке мы падём» относится как к механизму внимания, так и к патриотизму. Когда мозг занят одним заданием— он справляется с ним на «ура», когда же несколько целей начинают перетягивать одеяло каждая на себя— ошибок не избежать.

Но есть исключения бросающие вызов этому правилу. Две недели назад тысячи пк-игроков собрались в центре города Providence, чтобы понаблюдать за этими исключениями в действии. Они посетили чемпионат по одной из самых горячих (помимо DoTA) ПК-игр— StarCraft 2. Руки игроков порхали подобно крыльям колибри над пятьюдесятью клавиатурами в тусклоосвещённых залах. Участники, многие из которых прилетели сюда из Кореи, соперничали за недетский призовой фонд. И шутка ли— приз в $50,000 отправился победителю, 16-летнему корейцу скрывающемуся под ником Leenock. Проворство игроков, наблюдаемое на главном дисплее в холле Providence, выражаемое в мультитаскинге, безостановочном принятии решений и ошарашивающей скорости пальцев, не прошло незамеченным учёными-когнитивистами.

Leenock на MLG Providence

В течение многих десятилетий, другая игра,— шахматы, занимала почётное место «дрозофилы когнитивистики» — модель организма, которую учёные могут использовать чтобы понять, чем отличаются профессионалы от остальных (с крабовыми руками). СК2, однако, достаточно новое явление для учёных— его сложность по сравнению с шахматами может, сперва, запутать учёных, но, в то же время, полученный результат обещает того стоить.

Эта RTS заставляет лихорадочно гнаться за многочисленными одновременными целями, любая из которых может измениться в мгновение ока. Когда игроки встречаются лицом к лицу в игре, каждый из их компьютеров записывает действия совершённые во время противостояния. Эти записи отражают мысли игроков на каждом этапе матча. «Невозможно даже подумать что когнитивные процессы не задействованы игроками во время игры»,- говорит Mark Blair, когнитивист из университета Simon Fraser: «Работает память. Область мозга, отвечающая за принятие решений (орбитофронтальная кора и передняя часть поясной извилистой коры- прим. переводчика.). Моторика. Важно все, и все должно работать сообща.»

Эта интеллектуальная напряжённость вкупе с громадным объёмом данных, помноженные на сотни тысяч игроков по всему Миру делают СК2 беспрецедентным ресурсом, инструментом, благодаря которому у учёных только сейчас появилась возможность изучать внимание, распределённое внимание и обучение вкупе. (По приблизительным оценкам 11ооо игр прошли на серверах Близзард за время написания статьи и на порядок больше за время перевода). Недавние изучения компьютерных игр дают возможность полагать, что игроки вырабатывают умения, которые могут быть полезны в других сферах жизни— умения, помогающие увереннее справляться с определёнными типами информационной перегрузки. Тысячи игроков сейчас способствуют развитию проекта Блэра под названием SkillCraft, чтобы узнать в чём различие между госу, новичками и теми кто «посередине» . Судя по всему это исследование игроков в SC2 является наиболее масштабным проектом по изучению того, что же из себя представляет опыт и, в конечном счёте, как мы учимся.

Исследования видеоигр достигли поворотной точки: психологи теперь говорят не только о том, что жестокость в играх пагубно влияет на молодой неокрепший разум или о том, что игры вызывают привыкание. По крайней мере в некоторых случаях признаётся, что геймеры имеют оригинальную возможность обучаться, оставляя «за собой» колоссальный объём информации, который может позволить, наконец, разгадать некоторые из главных тайн человеческого мозга.

Почему StarCraft2

Для того чтобы действительно понять, почему ученые обращаются к StarCraft 2, вы должны знать несколько основ игры. Два игрока по интернету борются за контроль над территорией, наблюдаемой с высоты птичьего полёта. Каждый игрок начинает с маленькой базы играя за одну из трёх рас— зерги (насекомовидные создания. За Рой!), протоссы (антропоморфная жизнь на основе фотосинтеза. За Аюр! ) или терран (люди. За Императора!). Для победы нужно нанести поражение армии противника— достаточно простая цель. Но количество путей способных привести к этой цели огромно, заставляя постоянно вносить коррективы в стратегию. В отличии от настольных игр, игроки в СК2 не делают ходов, они просто делают так много для победы, насколько это возможно и надеются, что их оппонент окажется не настолько быстрым.

Первостепенная задача— начать собирать минералы и абстрактный веспен газ, которые являются фундаментом экономики SC2. Каждый геймер должен наращивать производство в ногу со своей экономикой и наращивать экономику в зависимости от насыщенности своего производства. Игрок также должен попытаться узнать стратегию оппонента, чья база изначально скрыта от его глаз. Как только приток газа и минералов увеличивается, игрок получает дополнительные средства для покупки продвинутых технологий, экспансии или постройки войск. Всеобъемлющей стратегической задачей СК2 является принятие решений о том как много времени и ресурсов потратить на развитие экономики и увеличение армии.

Но это лишь один из уровней игры. Во время атаки вы не просто отправляете армию на врага, а вручную, используя мышку, кликаете на них заставляя двигаться. Игроки со стажем следят за здоровьем каждого юнита на линии фронта и отправляют наиболее израненных в тыл для восстановления здоровья, пока свежие войска будут сносить основную тяжесть битвы.

В любой момент времени у вас может быть несколько дюжин бойцов с различными умениями, разбросанных по всей карте, множество рабочих деловито добывающих минералы и газ, а также различные производственные мощности. С таким количеством движущихся частей даже топовый игрок может впасть в ступор.

Переводя эти цели в когнитивные импульсы, исполнительные функции мозга управляют большинством запросов игры. Несколько типов памяти могут быть задействованы для отслеживания имеющихся в распоряжении войск и расположения объектов на карте; различные типы внимания позволяют игрокам планировать будущие действия, переключать фокус на разные действия на карте и оценивать стратегию противника. Точная моторика необходима для быстрых перемещений по карте и отдачи приказов.

Короче говоря, эта игра— неустанное упражнение в распределённом внимании (многозадачности) и постоянном принятии решений. Победителем, обычно, является тот, кто может совершить наибольшее количество действий— профессиональные игроки совершают около 5-6 действий за секунду, которые отражаются в шквалистом нажатии клавиш на клавиатуре и фигурных манёврах мышью.

Но не надо быть госу, чтобы удивлять психологов. По данным Entertainment Software Association, 72 процента американских семей играют в видеоигры. Учёным всё больше и больше интересуются, как требовательные к высшим когнитивным функциям организма игры наподобии SC2 могут «общаться» с мозгом. «С точки зрения когнитивной моторики, SC2 является наиболее интересным из того чем можно заниматься онлайн»,- говорит Блэр.

Вопрос, который сейчас беспокоит психологов, это— смогут ли оставшиеся люди приобрести что-нибудь благодаря гипер-специализированным способностям мультитаскинга геймеров. Может быть есть возможность и остальным выполнять 300 действий в минуту? Возможно люди смогут научиться получать такие умения быстрее или, даже, использовать такие игры для предотвращения старения.

В чём же проблемы тренировки мозга?

Благодаря практики люди справляются с похожими задачами эффективнее. Попросите человека блоху подковать и, имея достаточно времени и мотивацию, подкуёт же! Но распределение внимания во время практических занятий сводит все усилия по набору опыта практически на нет. Возможно благодаря SC, каким-то образом, можно получить «лекарство» способное сделать из нас людей успешно справляющихся с многозадачностью.

Проблема состоит в том, что однажды выработанные умения остаются узкоспециализированными под исходное задание. Шахматные гроссмейстеры, к примеру, гораздо лучше запоминают расположение шахматных фигур на доске после кратковременного взгляда на партию в отличии от любителей. Этого можно было ожидать: годы и годы тренировок глубоко отпечатались в сознании шахматистов этюдами, которые могут появиться во время матча. Но шахматисты оказываются не лучше остальных, когда их просят запомнить расположение фигур в случайном порядке, который не может иметь место во время игры. Эксперименты в множестве других областей продемонстрировали подобный недостаток универсальности умений.

Результаты некоторых экспериментов, проведённых за прошлую декаду, позволили утверждать, что видеоигры действительно могут дать универсальные навыки. Когнитивист Daphne Bavelier из University of Rochester и её коллеги использовали видеоигры в попытке определить в каком же типе тренировки мозга люди хороши и во время эксперимента они получили обнадёживающие, хотя и скромные, результаты.

Предварительные результаты позволяют предположить, что геймеры могут иметь более быструю реакцию на визуально раздражающий фактор, улучшенные визульно-моторную координацию (соответствия действий рук зрительным ощущениям; например, имеет высокую важность при письме- прим. переводчика) и повышенную способность ориентироваться в пространстве. Также они могут лучше представлять объёмные объекты с различных сторон и чётче различать разницу в траекториях движений объектов. Игроки также могут иметь преимущество при обращении внимания на несколько объектов сразу.

Т.к. тесты неточно имитировали характеристики игр, в которые играли участники, исследователи полны оптимизма, что более общие навыки тоже были натренированы. «Есть несколько очевидных связей между нарезкой монстров на космическом корабле и определении ориентации чёрной буквы «Т» на равномерном сером фоне или между езды по переполненному городу на гоночном болиде поливая огнём своего соперника и подсчёте количества белых квадратов быстро вспыхивающих на чёрном экране», шутит Bavelier и её коллеги в поддержку эффекта универсальности навыков полученных в играх в статье 2008 года в Psychology and Aging.

Некоторые исследования, однако, не смогли подтвердить результаты эксперимента доктора Bavelier и её коллег. Так недавняя статьяобличала предыдущие эксперименты в игнорировании эффекта плацебо, в котором, по их мнению, и оказалась вся суть.

Подавляющее большинство этих исследований посвящены FPS, которые имеют мало общего с RTS. Тем не менее SC2 сообщество показывает что игроки развивают своеобразные универсальные умения. Так многие сегодняшние прогеймеры играли в оригинальный SC— очевидно связанные, но, тем не менее, во многом различные игры, или в WC3— ещё одна вариация на тему RTS. Конечно неточности отбора могут создать погрешность в итоговом результате: прогеймеры, которые тянутся именно к RTS уже могут иметь навык мультитаскинга выше среднего с рождения. Но пусть и так, всё же тот факт, что давние игроки в RTS вошли в новую игру с существенным преимуществом, позволяет предположить, что они отточили какой-то универсальный, "старкрафтианский" навык.

В статье этого года когнитивист Joshua Lewis и его коллеги из University of California проанализировали какие решения принимали игроки в 2000 матчах чтобы узнать какие умения являются основополагающими успеха в SC:BW. В отличии от предыдущих исследований, в ходе которых изучалось поведение участников до и после игр, подход Lewis позволил обнаружить разницу в том, что игроки делают и что они воспринимают в процессе игры.

Они отслеживали несколько измерений, в т.ч. сколько действий делают игроки за минуту и дистанцию между действиями на карте. Не удивительно, что игроки делающие больше действий за единицу времени как правило побеждали. Интересен второй результат: большее расстояние на карте между действиями игрока, которое отражает его способность распределять внимание, также связано с высокой вероятностью победы.

Теперь вопрос состоит в том, смогут ли люди научиться распределять своё внимание более эффективно. Проигроки в SC2 являются частью команд со своими тренерами и расписаниями тренировок и они посвящают большую часть своего времени совершенствованию навыков. «Если есть какие либо методы по наращиванию навыков мультитаскинга, мы могли бы найти способ обучать людей лучше распределять их внимание»,- пишет Lewis: «Может быть эти команды нашли такой способ бессознательно.»

В традиционных экспериментах исследователи собирали около 10 профессиональных игроков и сравнивают их с таким же количеством новичков. С SC2 учёные могут воспроизвести реплеи на всех этапах становления прогеймеров от «кранов» до чемпионов.

Blair, учёный из Simon Fraser Universit запустил проект SkillCraft попросив игроков различных лиг прислать свои реплеи. Он и его коллеги получили больше 4500 тысяч реплеев, 3500 из которых оказались полезными. «У нас есть возможность взглянуть на опыт со стороны, что никто не делал раньше»,- пишет Blair: «У нас есть сотни игроков начального уровня, сотни уровня чуть повыше и т.д. И так 8 различных категорий игроков». Сравнивая технику игроков низкого уровня с другими игроками вверх по лестницы умений, учёные смогут понять как развиваются навыки и, возможно, в долгосрочной перспективе, создать наиболее эффективный режим тренировок.

А где же это можно использовать?

И Blair и Lewis провели параллели между игрой и системой управления в чрезвычайных ситуациях. Во время подобной ситуации люди, отвечающие за координацию могут столкнуться со множеством проблем требующих решения одновременно: информация о пожаре на одной улице, беспорядках на нескольких других и нехватки питьевой воды везде. Задача сохранения холодным рассудка и распределения внимания среди одинаково срочных мероприятий может напомнить основные задачи SC2. «Для чрезвычайных ситуаций не нужно тренироваться по 8 часов в день играя в SC2. Хотя, если даже таких ситуаций и будет 2 штуки за жизнь, лучше быть к ним готовым»,- пишет Blair: «Тренировка в чём-то вроде SC2 может быть действительно полезной».

С этим и не поспоришь. Но ещё полезнее было бы раскопать секрет мультитаскинга в реплеях и перевести его в полезные советы по улучшению этого навыка для остальных людей.

Перевод: Панишев Александр.