Как программирование влияет на мозг и мышление

Это правда, что мышление ^[1] программистов устроено иначе, чем у других людей. Не сказать, что они обязательно умнее, логичнее или рациональнее остальных. Однако не так давно учёные приступили к изучению влияния программирования на мозг ^[1], и пришли к интересным заключениям.

Как занятия искусствами могут по-разному менять ваше мышление ^[1], так и программирование влияет на ваш образ мыслей — возможно, не так, как вы ожидали.

1. Программирование влияет на ваши когнитивные модели

Важно ли, с какого языка программирования вы начали свой путь в этой профессии? Да!
Звучит нечестно, правда? Как ни крути, а большинство из нас познакомились с программированием ещё в школе, и первый язык нам навязывали. Я начал с языка С. Те, кто постарше меня, начинали с FORTRAN, COBOL или BASIC. А те, кто младше? Вы наверняка начинали с Java или Python.

Вне всяких сомнений, структура языка программирования влияет на образ мышления ^[1]. Эдсгер Дейкстра, один из влиятельнейших учёных в сфере информатики, знал об этом, когда сказал ^[2]:

Инструменты, которые мы используем, оказывают глубокое (и подспудное) влияние на наши мыслительные привычки, и, следовательно, на наши мыслительные способности.

Затем он сказал:

COBOL уродует разум; его преподавание нужно расценивать как уголовное преступление.

И ещё:

Практически невозможно научить хорошо программировать студентов, которые раньше изучали BASIC: они умственно искалечены как потенциальные программисты, без надежды на восстановление.

Ой.

В каком-то смысле, все языки программирования равны, потому что они полны по Тьюрингу ^[3]. С другой стороны, овладение одним языком может привести к проблемам в другом. Программисты на Java и на Python — два разных типа специалистов, которые совершенно по-разному подходят к программированию.

Иными словами, парадигмы и идиомы вашего первого языка программирования влияют, и даже диктуют ваши ментальные подходы к структурам данных, алгоритмам и так далее.

Более того, можно взять анонимизированный код и определить, кто его написал, опираясь только на выбранный подход к решению задачи и стиль написания кода. И чем сложнее задача, тем легче «деанонимизировать» код.

Обратите внимание на это исследование стилеметрии кода ^[4] и расшифровку лекции, посвящённой той же проблематике ^[5]:

Программисты могут обфусцировать переменные или имена функций, но не структуры, которые они подсознательно предпочитают использовать, или любимые операторы инкрементирования.

В английской языке есть пословица, которая суммирует всё вышесказанное в одной понятной фразе: «Когда у тебя есть только молоток, всё похоже на гвоздь». Таким образом, научившись программировать определённым образом, вы будете аналогично подходить к решению всех задач.

Так что выбирайте язык программирования с умом!

2. Программирование помогает укрепить здоровье мозга

Мозг ^[1] часто сравнивают с мышцей, которую нужно постоянно тренировать, чтобы оставаться умным и сообразительным. Так ли это? И если да, то можно ли считать программирование ментальным упражнением, достаточным для укрепления здоровья мозга ^[1]?

Авторы метаисследования 1991 года ^[6] хотели выяснить «влияние компьютерного программирования на когнитивные результаты», и обнаружили, что студенты, имевшие опыт программирования, при тестировании когнитивных способностей набирают на 16 перцентильных баллов больше, чем студенты без опыта программирования.

В ходе более крупного исследования 1999 года ^[7] подтвердилось, что «интеллектуальная деятельность препятствует снижению [когнитивных] способностей». Но также авторы отметили, что, возможно, снижение когнитивных способностей может привести уменьшению вовлечённости в интеллектуальную деятельность.

Авторы ещё более крупного исследования 2009 года ^[8] пришли к тому же выводу, и предположили, что «люди, участвующие в деятельности, стимулирующей мозг ^[1], в последующие годы могут снизить вероятность [и даже оттянуть начало] болезни Альцгеймера и прочих видов слабоумия». К стимулирующей мозг ^[1] деятельности отнесли чтение, письмо, головоломки, настольные и карточные игры, исполнение музыки.

Наконец, в исследовании, опубликованном в 2013-м ^[9], сказано, что лишь строго определённые виды мыслительной деятельность действительно улучшают наш мозг ^[1], а именно — интенсивная когнитивная деятельность, интеллектуально трудная и подразумевающая изучение чего-либо.

Конечно, эта тема требует большего количества исследований, но всё же трудно представить себе такую умственную деятельность, которая требует больше сил и больше сосредоточена на изучении, чем программирование.

Хотя все упомянутые исследования и не доказывают, что интеллектуальная деятельность делает нас умнее или способнее, однако результаты говорят о том, что трудные когнитивные задачи как минимум улучшают текущее состояние мозга ^[1] и значительно снижают вероятность деградации.
Бытует точка зрения, что учиться программированию никогда не поздно, и описанные исследования лишь подтверждают это мнение. Программирование идёт на пользу!

3. Программирование — это не одни лишь математика с логикой

В исследовании 2014 года ^[10] с помощью функционального МРТ изучалась активность мозга ^[1] программистов, которые старались понять и проработать фрагменты кода. Выяснилось, что при изучении исходного кода задействованы пять областей мозга ^[1]:

• BA 6: средняя лобная извилина (внимание, язык, рабочая память)
• BA 21: средняя височная извилина (семантический поиск в памяти)
• BA 40: нижняя теменная доля (рабочая память)
• BA 44: нижняя лобная извилина (рабочая память)
• BA 47: нижняя лобная извилина (язык, рабочая память)

То есть при работе с исходным кодом в основном задействованы те части мозга ^[1], которые обычно связаны с обработкой языка, памятью и вниманием.

Обратите внимание, что при этом почти не задействованы разделы мозга ^[1], связанные с математикой и вычислениями — даже при анализе фрагментов с циклами, условными и арифметическими вычислениями, и прочими алгоритмическими операциями.

Конечно, исследование не было всеобъемлющим, и его авторы указывают ^[11]:

• В эксперименте использовались фрагменты кода меньше чем на 20 строк, а время работы с ними ограничивалось, то есть этот код не был особенно трудным для испытуемых.
• Результаты исследования свидетельствуют не о том, что языки программирования сродни иностранным языкам, а лишь о задействовании тех же разделов мозга ^[1].
• Испытуемые не писали код, а при этом могут быть задействованы другие области мозга ^[1], чем при анализе уже имеющегося кода.

Но вот что нужно отметить. Мы знаем, что программисты регулярно анализируют исходный код, написанный ими самими или кем-то другим. Мы также знаем, что программисты часто тратят больше времени на исправление и рефакторинг имеющегося кода, чем на написание нового с нуля.

Так что это исследование вовсе не бессмысленно. Программирование — не просто «деятельность левого полушария мозга», и можно даже предположить, что у «правополушарных» программистов есть определённое преимущество.

Автор: Barrayar

Источник ^[12]