Во всем мире наблюдается рост числа студентов, изучающих информатику. В период с 2006 по 2016 год набор на родственные университетские программы в США и Канаде утроился, и в Европе тоже наблюдается рост. В то же время возраст, чтобы начать программировать, становится все моложе и моложе, потому что правительства многих разных стран продвигают образование в области компьютерных наук для школьников до 12 лет. Несмотря на растущую популярность компьютерного программирования, мало что известно о том, как наш мозг адаптируется к этой относительно новой деятельности. Новое исследование, проведенное учеными из Японии, изучило мозговую активность тридцати программистов разного уровня подготовки и обнаружило, что семь областей лобной, теменной и височной коры в мозгу опытного программиста точно настроены для программирования. Это открытие предполагает, что более высокие навыки программирования основываются на точно настроенной деятельности мозга в сети из нескольких распределенных областей мозга.
«Во многих исследованиях сообщается о различиях между опытными и начинающими программистами в поведенческих характеристиках, структуре знаний и избирательном внимании. Мы не знаем, где именно в мозгу эти различия проявляются», — говорит Такатоми Кубо, доцент Института Нара. из Японии и одним из ведущих авторов исследования.
Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи наблюдали за группами новичков, опытных и опытных программистов. Программистам показали 72 различных фрагмента кода под наблюдением функциональной МРТ (фМРТ) и попросили поместить каждый фрагмент в одну из четырех функциональных категорий. Как и ожидалось, программисты с более высокими навыками лучше справлялись с категоризацией фрагментов. Последующий анализ с помощью прожектора показал, что объем информации в семи областях мозга увеличивался с уровнем навыков программиста: двусторонняя нижняя лобная извилина pars triangularis (IFG Tri), левая нижняя теменная долька (IPL), левая надмаргинальная извилина (SMG), левая средняя и нижняя височные извилины (MTG / IT) и правая средняя лобная извилина (MFG).
«Выявление этих характеристик в мозгу опытных программистов предлагает хорошую отправную точку для понимания когнитивных механизмов, лежащих в основе опыта программирования. Наши результаты проливают свет на потенциальный набор когнитивных функций, составляющих опыт программирования», — говорит Кубо.
В частности, известно, что левые IFG Tri и MTG связаны с обработкой естественного языка и, в частности, с поиском семантических знаний целенаправленным образом. Левая IPL и SMG связаны с эпизодическим извлечением из памяти. Правый MFG и IFG Tri функционально связаны с управляемым стимулом контролем внимания.
«Программирование — относительно новый вид деятельности в истории человечества, и механизм его работы в значительной степени неизвестен. Связь этой деятельности с другими хорошо известными когнитивными функциями человека улучшит наше понимание опыта программирования. Если мы получим более исчерпывающую теорию об опыте программирования, это приведет к созданию более совершенных методов изучения и преподавания компьютерного программирования «, — говорит Кубо.