KATEGORYZACJA PERCEPCYJNA

Perspektywa procesów kategoryzowania – konkretny obiekt spostrzegania może należeć do zbioru przedmiotów „podobnych”, w którym wszystkie są tak samo rozpoznawane i nazywane.

Koneksjonistyczne podejście do spostrzegania – w przyjętej perspektywie, w której spostrzeganie to proces klasyfikacji, można powiedzieć, że zbiór obrazów, w którym są egzemplarze niejednoznaczne, tworzy nieprecyzyjną kategorię.

Kategoryzacja percepcyjna – podejście mówiące o tym, ze spostrzeganie danego egzemplarza, czyli jego rozpoznanie, może być czasem łatwe a czasem trudne i błędne.

ROZPOZNAWANIE STRUKTUR:

Pierwsze badania: prowadzone w kontekście podejścia analitycznego, założenie, że rozpoznawanie przedmiotu jest możliwe poprzez analizę cech ujawniających się w różnych częściach bodźca złożonego. Trzeba by więc rozłożyć przedmiot na elementy i je analizować.

Propozycja Selfridge i Neisser – rozpoznawanie liter ręcznie pisanych, rezygnacja z założenia, że spostrzegany przedmiot dopasowujemy do wzorca, czyli idealnego kształtu. Rozpoznawanie liter to analiza ich określonych cech w systemie percepcyjnym. Trudność rozpoznawania zniekształconych figur wynika z braku wystąpienia określonej konfiguracji cech diagnostycznych.

Ten model nie jest współcześnie wykorzystywany, z dwóch powodów:

• Model odnosi się do założenia psychologii postaci, że spostrzegana struktura nie jest prostą sumą jej elementów składowych. Proces ten polegałby zatem na czymś więcej.

• Coraz większe znaczenie oczekiwań człowieka wobec rozpoznawanego przedmiotu.

Te dwie kwestie znalazły się w prototypowym i egzemplarzowym modelu kategoryzacji.

Rozwiązanie problemu spostrzegania różnej wielkości podobieństwa między tymi samymi bodźcami przedstawione zostanie w świetle metodologii badawczej łączącej skalowanie wielowymiarowe z egzemplarzową i prototypową teorią kategoryzacji. Wykazane zostanie także, że obok poznawczych procesów określających wielkość podobieństwa istotną rolę odgrywają elementy motywacyjne.

MODELE KATEGORYZACJI PERCEPCYJNEJ:

1. Prototypowy model kategoryzacji:

• Pierwsze badania nad kategoryzacją: Posner, Goldsmith, Welton.

• Wyniki sugerują, że w uczeniu się kategoryzacji dokonuje się abstrakcja prototypu w procesie spostrzegania zniekształconych egzemplarzy.

• Właściwości poznawczej struktury kategorii:

  • W centrum struktury jest reprezentacja wzorca, jako prototyp danej kategorii. W jego bliskim otoczeniu są reprezentacje bodźców najmniej zniekształconych w odniesieniu do prototypu. Empiryczny dowód: wzrastające czasy reakcji i liczby popełnianych błędów.

  • Można ją przedstawić w formie symetrycznego rozkładu bodźców.

• Prototyp – uśredniona wielkość egzemplarzy danej kategorii lub egzemplarz najbardziej reprezentatywny, będący punktem odniesienia w kategoryzacji szeregu innych zniekształconych bodźców. Egzemplarz porównujemy z prototypem, a później kategoryzujemy do tej klasy, której prototyp jest najbliżej danego egzemplarza.

• W tworzeniu kategorii człowiek dysponuje określoną wiedzą, rozumiana jako zakodowany w pamięci sposób organizowania spostrzeganych przedmiotów. Wiedza umożliwia nam adaptację do środowiska.

• To podejście akcentuje proces „z góry na dół” i zakłada zgodność naszej wiedzy z obiektywnie zorganizowaną rzeczywistością.

• Specyficzny charakter wiedzy: statystyczny rozkład symetryczny jako model poznawczej reprezentacji kategorii.

• Reprezentacja poznawcza w statystycznym modelu kategoryzacji:

  • Trudność rozpoznawania figur zniekształconych wynika z małego prawdopodobieństwa pojawienia się egzemplarza należącego do danej kategorii. Wskazuje to na możliwość opisu każdej cechy w postaci statystycznego rozkładu.

  • Cecha może być opisana jako właściwość przyjmująca różne wielkości w przedmiotach.

  • Fried i Holyoak opracowali statystyczny model kategoryzacji:

    • podstawowe założenie dotyczy parametrycznego opisu egzemplarzy należących do danej kategorii, czyli w postaci wielkości średniej (prototypu) i wariancji (poziomu zniekształcenia prototypu).

    • Poznawcza reprezentacja kategorii powstaje przez odkrycie tych parametrów.

    • Człowiek do danego zadania klasyfikacyjnego podchodzi z już posiadaną wiedzą i oczekuje, że właściwości egzemplarzy rozkładają się zgodnie ze statystycznym rozkładem symetrycznym.

    • Ten model kategoryzacji jest tylko uszczegółowieniem teorii prototypowej.

• Badania mogą sugerować, że uczenie się kategorii dokonuje się przez indukcję poznawczej reprezentacji wyłącznie na podstawie samych egzemplarzy, czyli w procesie „z dołu do góry”. Flanagan, Fried i Holyoak, badania oczekiwań człowieka co do normalnego rozkładu bodźców w środowisku. Wskazały one na trudność związaną z przełamywaniem nastawienia w procesie rozpoznawania przedmiotów. Oczekiwanie jest pierwotnym i trwalszym schematem poznawczym niż inne, nabywane w trakcie nauki.

1. Egzemplarzowy model kategoryzacji:

• Medin i Schaffer, 1978, idea modelu: w procesie uczenia się klasyfikowania człowiek nie dokonuje w schemacie poznawczym abstrakcji prototypu danej klasy, tylko zapamiętuje jej poszczególne egzemplarze.

• Egzemplarz nie jest porównywany z prototypem każdej kategorii, ale ze wszystkimi zapamiętanymi należącymi do różnych klas, a później kategoryzowany do tej klasy, którego egzemplarze są do niego najbardziej podobne.

Oba modele podobnie przewidują dane empiryczne procesów kategoryzacji:

• Człowiek dysponuje już pewną wiedzą, zanim przystąpi co uczenia się kategorii percepcyjnych.

• Wiedza ta rozumiana jest jako abstrakcyjny schemat, do którego dopasowuje się spostrzegane bodźce.

• Egzemplarze należące do danej kategorii są bardziej podobne do siebie niż do egzemplarzy innych kategorii.

• W przedstawionych dotąd teoriach i badaniach empirycznych zakłada się, że spostrzegana wielkość podobieństwa jest stała i z jednej strony determinuje ją - fizyczna struktura porównywanych bodźców, z drugiej natomiast - wrodzona zdolność zmysłowego różnicowania bodźców.

• Przyjmuje się założenie o podobieństwie jako warunku klasyfikacji przedmiotów do jednej kategorii. Przedmioty należą do jednej kategorii dlatego, że są do siebie podobne. Ich klasyfikacja dokonuje się więc na zasadzie podobieństwa.

• Współczesne badania mówią, ze może być odwrotnie. Podobieństwo między przedmiotami nie jest stałe, ale zmienia się — zależnie od sposobu ich kategoryzacji. Zagadnienie związane z tym to kategoryzacja percepcyjna.

RELACJE PODOBIEŃSTWA W PROCESACH KATEGORYZACJI:

Zasadę podobieństwa zakwestionował Tversky. Pokazał, że podobieństwo między obiektami może być modyfikowane na skutek przyjętego sposobu ich kategoryzowania. (zbiory schematycznych twarzy różniące się jednym bodźcem).

Zmiana bodźca zmienia sposób grupowania. Jest to sytuacja różnego klasyfikowania tych samych bodźców. Według Tversky.ego, istotnym elementem różnego sposobu kategoryzowania jest ważność cechy diagnostycznej bodźców.

Chociaż z badań tych wynika, że relacja podobieństwa jest funkcją struktury kategorii, to jednak nie można jeszcze odpowiedzieć na pytanie, dlaczego to podobieństwo jest uzależnione od danego sposobu klasyfikacji. Podejmując próbę wyjaśnienia problemu związku podobieństwa przedmiotów ze sposobem ich kategoryzacji, można postawić następującą hipotezę: Dany sposób kategoryzacji jest przyjmowany, ponieważ w określonych warunkach środowiskowych pozwala na taką klasyfikację bodźców, która jest najlepsza z punktu widzenia aprobaty tych klasyfikacji, czyli otrzymywania wzmocnień pozytywnych. Ważność przystosowania się człowieka do środowiska w procesie kategoryzacji.

Jak sprawdzić hipotezę poznawczo-motywacyjnego związku w spostrzeganiu relacji podobieństwa?

Hipoteza odwzorowania (mapping hypothesis), dotyczy związku procedury kategoryzacji i procedury identyfikacji. Jest to przykład rozwiązania jednego z paradoksów psychologii poznawczej. Hipoteza ta zostaje odrzucona na gruncie empirycznym, pomimo oczywistego związku tych dwóch procedur. Paradoks ten został odkryty w 1961 roku przez Sheparda, Hoylanda i Jenkinsa.

PROCEDURA IDENTYFIKACJI I KATEGORYZACJI A HIPOTEZA ODWZOROWANIA:

Procedura identyfikacji odnosi się do sytuacji eksperymentalnej, w której każdemu bodźcowi S odpowiada dokładnie jedna reakcja R. Jeżeli w eksperymencie identyfikacyjnym badani rozpoznają bodźce podobne do siebie, a czas ekspozycji jest krótki, wówczas niewątpliwie wiele rozpoznań będzie błędnych, to znaczy danemu bodźcowi przyporządkowana zostanie niewłaściwa reakcja.

Poprawne, jak i błędne identyfikacje bodźców zapisuje się w tak zwanej macierzy błędów w postaci częstości lub prawdopodobieństwa rozpoznania, na przykład, bodźca S1 jako S1, co stanowi poprawne rozpoznanie.

Im mniejsza jest odległość między dwoma bodźcami, tym bardziej są one podobne do siebie, co w efekcie daje właśnie błędne rozpoznania.

PROCEDURA KATEGORYZACJI - zbiór bodźców n zostaje podzielony na m<n grup oraz każdemu podzbiorowi m zostaje przyporządkowana jedna reakcja.

Shepard, Hoyland i Jenkins, 1961, hipoteza odwzorowania, dotyczy zachowania się obserwatora w eksperymencie klasyfikacyjnym: aby na podstawie wyników badań z eksperymentu identyfikacyjnego przewidzieć zachowanie się osoby badanej w eksperymencie kategoryzacji, należy zsumować częstości lub prawdopodobieństwa poprawnego rozpoznania danego bodźca i błędne rozpoznania z tymi bodźcami, które należą do tej samej kategorii.

Mamy do czynienia z następującą paradoksalną sytuacją: chociaż istnieje teoretyczne uzasadnienie tezy, że możliwe jest przewidywanie zachowania się człowieka w eksperymencie kategoryzacji na podstawie danych z eksperymentu identyfikacyjnego, to jednak nie wytrzymuje ono konfrontacji z badaniami.

PRZEWIDYWANIA MIĘDZYPROCEDURALNE W KONTEKŚCIE ZMIANY RELACJI PODOBIEŃSTWA:

W procesie uczenia się kategorii występuje EFEKT POLARYZACJI EGZEMPLARZY, w którym egzemplarze należące do różnych kategorii wzajemnie „odpychają” się od siebie, natomiast należące do tej samej klasy „przyciągają” się.

Logiczność tej zmiany podobieństwa polega na tym, że bodźce danej kategorii szczególnie wyróżniają się pewną charakterystyczną właściwością, która stanowi ważny wymiar klasyfikowania egzemplarzy. Pozostałe cechy egzemplarzy nie są już tak istotne i ich wymiary nie mają większego znaczenia w kategoryzacji.

Część A: przestrzenna reprezentacja ośmiu bodźców różniących się w trzech kolejnych wymiarach w taki sposób: kolor, kształt i wielkość. Reprezentacja ta jest obrazowym modelem procedury identyfikacji.

Część B: przestrzenna reprezentacja procedury kategoryzacji, w której do jednej kategorii należą bodźce czarne, a do drugiej białe.

POZNAWCZE I MOTYWACYJNE ELEMENTY W SPOSTRZEGANIU RELACJI PODOBIEŃSTWA:

Poznawczy aspekt dostosowania się, wskazujący na ważność elementów motywacyjnych w modyfikacji relacji podobieństwa, jest charakterystyczny dla każdej sytuacji kategoryzowania przedmiotów.

Chlewiński i Falkowski 1992, badanie procesu kategoryzacji dwuwymiarowych figur geometrycznych, stanowiących okręgi z wpisaną kreską, w dwu różnych sytuacjach eksperymentalnych. Jeden wymiar odnosił się do wielkości okręgu, drugi zaś odpowiadał wielkości kąta nachylenia kreski.

Badania utwierdzają w przekonaniu, że człowiek w procesie kategoryzacji adoptuje takie relacje podobieństwa między bodźcami, aby jego dostosowanie się do zewnętrznej rzeczywistości było jak najlepsze.

Element motywacyjny w procesie kategoryzacji jest pozapercepcyjnym źródłem spostrzegania relacji podobieństwa i odgrywa kluczową rolę w modyfikowaniu tej relacji.

KONEKSJONISTYCZNY MODEL KATEGORYZACJI PERCEPCYJNEJ:

Podejście koneksjonistyczne jest podejściem, w którym dynamikę uczenia się kategoryzacji percepcyjnej opisuje się w przedstawionej metodologii badawczej.

Oryginalne koneksjonistyczne ujęcie Rumelharta i McClellanda: zwrócenie uwagi na reguły uczenia się, odznaczające się właściwością dostosowywania siły połączenia między jednostkami na podstawie otrzymywanej informacji. Struktura i siła lub waga wzajemnych połączeń między jednostkami nie jest stała - ulega modyfikacji na skutek doświadczenia.

Jeśli dana jednostka otrzymuje pobudzenie z innej jednostki, na przykład jakiś egzemplarz x jest poprawnie klasyfikowany do kategorii A, wówczas siła połączenia między tymi jednostkami wzrasta. Empirycznym wskaźnikiem tego wzrostu może być obserwowalne zwiększanie się prawdopodobieństwa poprawnych klasyfikacji lub nieobserwowalna modyfikacja wag odpowiednich wymiarów cech istotnych w kategoryzowaniu.

Szczegółowe koneksjonistyczne reguły uczenia się, przedstawione przez autorów stanowią różne warianty następującej reguły Hebba (1949): jeżeli jednostki A i B są jednocześnie pobudzane, wówczas rośnie siła połączenia między nimi.

Pierwsze systematyczne badania empiryczne w podejściu koneksjonistycznym przeprowadził Kruschke (1992). Do egzemplarzowego modelu kategoryzacji autor ten wprowadził modyfikację, polegającą na uwzględnieniu mechanizmu dostosowywania wag wymiarów, odpowiadających sile połączeń między jednostkami w procesie uczenia się kategorii