PROCESY POZNAWCZE – WYKŁAD

NOWY KIERUNEK, CZY OBSZAR BADAŃ?

• Józef Kozielecki nowy kierunek, podmiotowo traktujący człowieka

• Ryszard Stachowski, Tadeusz Tomaszewski ewolucja behawioryzmu

• Wpływ rewolucji informatycznej

• teoria informacji C. E. Shannona (kod zero-jedynkowy)

• cybernetyka N. Wienera (analizuje (odnajduje) analogie (homologie) między zasadami działania organizmów żywych, układów społecznych (społeczności) i maszyn (holizm) )

MOMENTY PRZEŁOMOWE

• Sympozjum w Hixon (1948) Karl Lashley

• Konferencja w MIT (1956) G. Miller, H. Simon, N. Chomsky

• Założenie Ośrodka Badań nad Procesami Poznawczymi na Uniwersytecie Harvarda 1960 r. Bruner, Miller

• „Cognitive Psychology” (1967) U. Neisser

TEORIE POJĘĆ

• POJĘCIE podstawowa struktura poznawcza, reprezentująca uogólnioną klasę obiektów związanych ze sobą pod pewnym względem.

  • POGLĄD KLASYCZNY:

    • Kategorie są określone przez listę cech definicyjnych (czyli warunków wystarczających i koniecznych)

    • Modele sieci semantycznych ???

    • Trudności:

      • niemożność sformułowania definicji dla większości pojęć

      • subiektywny brak równorzędności egzemplarzy jednej kategorii

      • subiektywny brak ostrości granic pojęć

  • PODEJŚCIE PROBABILISTYCZNE

    • Kategorie są zorganizowane wokół zespołu własności, które są jedynie charakterystyczne (typowe) dla egzemplarzy kategorii

    • granice pojęć są rozmyte

    • egzemplarz może być „lepszym” lub „gorszym” przykładem danej kategorii

    • Ludwig Wittgenstein O przynależności do kategorii może decydować tzw. podobieństwo rodzinne (analiza pojęcia „gra” wg Wittgensteina)

    • Eleanor Rosch PROTOTYP – uśredniona reprezentacja danej kategorii

    • Lawrence Barsalou Typowe egzemplarze to nie tylko te o przeciętnych cechach, ale czasami te posiadające cechę w najwyższym stopniu; bliskość ideału

  • PODEJŚCIE EGZEMPLARZOWE

    • Kategorie mogą być reprezentowane przez pojedyncze egzemplarze

    • Medin i Shaffer (1978) KONTEKSTOWA TEORIA KLASYFIKACJI

      • klasyfikacja opiera się na pamięci poszczególnych egzemplarzy

      • prawdopodobieństwo odnalezienia przeszłego egzemplarza jest funkcją podobieństwa

      • podobieństwo jest wypadkową podobieństwa cech składowych

  • ROLA TEORII W SPÓJNOŚCI POJĘĆ:

    • KRYTYKA DOTYCHCZASOWYCH TEORII Medin i Murphy

      • Teorie pojęć opierają się na konstukcie podobieństwa, pojęcia mają być wiązkami podobnych obiektów

      • Podobieństwo może wynikać z przynależności do tej samej kategorii

      • Brak ograniczeń odnośnie tego, jakie cechy należy uwzględniać w analizie podobieństwa (potencjalnie nieskończona liczba cech podobnych)

    • Teorie dostarczają wyjaśnień (skupiają się na relacjach)

    • upraszczają rzeczywistość (idealizacja)

    • pozwalają na dopasowanie pojęcia do posiadanej już wiedzy (pojęcia funkcjonują w relacjach do innych pojęć)

    • określają relacje między własnościami (cechy nie są skorelowane przypadkowo)

    • odwołują się do doświadczenia (wnioskowanie z danych, a nie tylko ich percepcja)

    • Tendencja do wykorzystywania wiedzy o świecie w kategoryzacji (zamiast samego podobieństwa) pojawia się wcześnie w rozwoju

WYOBRAŹNIA

30-LETNIA DYSKUSJA NAD NATURĄ WYOBRAŹNI GŁÓWNI OPONENCI: Stephen Kosslyn (STANOWISKO OBRAZOWE) vs. Zenon Pylyshyn (STANOWISKO PROPOZYCJONALNE)

MODEL KOMPUTACYJNY WYOBRAŹNI Stephen Kosslyn

• Wyobrażenia są:

  • analogowe

  • holistyczne

  • transformowane w sposób równoważny temu, w jaki przekształcane są obrazy w rzeczywistości

• Komponenty reprezentacji obrazowej:

  • reprezentacja powierzchniowa – metaforyczny wewnętrzny „ekran”; obiekt można odwzorować zbiorem punktów-kropek

  • reprezentacja głęboka – niedostępna świadomości; trwały magazyn wiedzy o własnościach przestrzennych

STANOWISKO OBRAZOWE – ARGUMENTY

• Badania Cooper i Sheparda nad rotacjami

• Skalowanie obrazu – Kosslyn

MODEL JEDNEGO KODU REPREZENTACJI POZNAWCZEJ

• J.R Anderson i G. H. Bower (1973)

• pojedynczy kod pamięci

  • postać abstrakcyjnych, amodalnych, logicznych sądów opisowych, zorganizowanych w struktury sieciowe

  • może generować zarówno zdania, jak i wyobrażenia

• termin sąd (proposition)

  • oznacza formę reprezentacji poznawczej, w której wyrażone są relacje zachodzące pomiędzy pojęciami,

  • ma charakter orzecznika (predykatu)

MODEL PROPOZYCJONALNY Zenon Pylyshyn

• Ekonomia i efektywność poznania wyklucza przechowywanie „fotograficznych” obrazów

• Wyobraźnia rodzajem iluzji towarzyszącym przetwarzaniu informacji semantycznej zawartej w sądach

• „Oko umysłu” i regres w nieskończoność

• Wpływ oczekiwań na wykonanie eksperymentów ze skaningiem czy rotacjami

MODEL INTERAKCJI SYSTEMU WERBALNEGO I SYSTEMU WYOBRAŻENIOWEGO
A. Paivio

• Istnieją dwa systemy kodowania:

  • WYOBRAŻENIOWY

    • wyspecjalizowany w przetwarzaniu informacji w kodzie językowym,

    • podstawowymi jednostkami są tzw. logogeny,

    • przetwarzanie sekwencyjne;

    • układ hierarchiczny

  • WERBALNY

    • wyspecjalizowany w przetwarzaniu informacji wizualnych oraz generowaniu wyobrażeń,

    • jednostką podstawowej reprezentacji jest tzw. imagen,

    • przetwarzanie równoległe,

    • porządek liniowy

• Systemy są niezależne ale mogą ze sobą współpracować

KONCEPCJA MODELI UMYSŁOWYCH P. N. Johnson-Lairda

• Model umysłowy jest strukturą, która pozwala na różnego rodzaju operacje umysłowo-poznawcze na niej oparte.

• Model umysłowy jest algorytmiczną reprezentacją sytuacji problemowej, jest podobny swoją strukturą do wyobrażenia sytuacji problemowej.

• Operacje prowadzone przez umysł na „tokenach” odpowiadają fizycznym manipulacjom w świecie realnym.

• Model może być w całości analogowy bądź częściowo analogowy, a częściowo oparty na sądach.

UWAGA

• UWAGA to mechanizm redukcji nadmiaru informacji (docierającej do umysłu i wytwarzanej przez umysł)

• FUNKCJE:

  • selektywność

  • czujność

  • przeszukiwanie

  • kontrola czynności jednoczesnych (podzielność)

TEORIE SELEKCJI

1. DONALD BROADBENT:

1. zasada sensoryczna (zasada „wszystko albo nic”)

2. niezgodność z wynikami eksperymentów Graya i Weddenburna oraz Moraya

1. ANTHONY I DIANA DEUTSCH

1. późny filtr

1. ANNA TREISMAN

1. zasada semantyczna

2. osłabianie zamiast blokowania informacji

3. wieloetapowość filtrowania informacji

1. JAMES JOHNSTON

1. filtr uwagi działa na rożnych poziomach przetwarzania

2. elastyczność

3. przetarg między szybkością a poprawnością

TEORIE PRZESZUKIWANIA POLA PERCEPCYJNEGO

• Teoria INTEGRACJI CECH Anne M. Treisman

  • mapy lokacyjne i mapy cech → integracja

  • przeszukiwanie

    • proste (równoległe – 1 cecha, np. znajdź niebieski)

    • koniunkcyjne (szeregowe – więcej cech, np. znajdź niebieski kwadrat)

  • cechy priorytetowe – przetwarzanie przeduwagowe

TEORIE PRZEDŁUŻONEJ UWAGI

• Czujność

  • czas wykonywania,

  • monotonnia (poziom pobudzenia)

TEORIA DETEKCJI SYGNAŁÓW

• model odróżniania sygnału od szumu.

• Idealny obserwator zauważy każdy sygnał( reakcja –trafienie) i zawsze zignoruje szum/dystraktory( prawidłowe odrzucenie.

• Możliwe jest jednak popełnienie błędów:

  • FA zareagowanie na szum/dystraktory

  • OM zignorowanie sygnału

  • Obserwator przy rozwiązywaniu może podejmować różne strategie to znaczy skłaniać się ku FA lub OM np. wtedy gdy konsekwencje popełnienia błędów FA są mniejsze niż OM.

• Każdy ustala sobie kryterium decyzyjne= próg reaktywności

  • Im wyższy próg tym maleje prawdopodobieństwo FA ale rośnie OM

  • z upływem czasu obserwuje się jednak po prostu generalny wzrost liczby błędów.

• Idealny obserwator ma niższe kryterium decyzyjne dla bodźców prawdopodobnych niż dla tych mniej prawdopodobnych!!!

• EKSPERYMENT BADDELEY’A -nieadekwatne oczekiwania co do prawdopodobieństwa wystąpienia sygnału są przyczyną spadku czujności.

• BAKER - zależność między subiektywnym prawdopodobieństwem pojawienia się sygnału a wielkością przedziału czasowego jest krzywoliniowa -odwrócone,,U”

trening przedłuża koncentrację

spadek czujności występuje w wyniku zmniejszenia się wrażliwości na bodziec przy dłuższej jego ekspozycji w czasie

• Poziom wykonania zadania zależy od aktualnego stanu energetycznego organizmu( prawo JERKESA-DODSONA , odwrócone,, U”

• introwertycy łatwiej radzą sobie monotonnych i łatwych zadaniach na czujność uwagi

• ekstrawertycy łatwiej natomiast w zadaniach złożonych i stymulujących.

TEORIA PODZIELNOŚCI I PRZERZUTNOŚCI

1. INTERFERENCJA W ZADANIACH PODWÓJNYCH:

   1. Podzielanie zasobów (capacity sharing)

      • istnieje jeden ogólny zasób (np. Kahneman)

      • lub wiele wyspecjalizowanych (np. Navon i Gopher; Wickens)

   2. Modele wąskiego gardła (przerzucania między zadaniami) (bottleneck /taks-switching models)

      • niektóre procesy mogą ze sobą kolidować

   3. Modele przenikowe (Cross-talk models)

      • niektóre treści (informacje) mogą kolidować;

      • konflikt skutków

2. EFEKT PSYCHOLOGICZNEGO OKRESU REFRAKCJI (PRP)

• TELFORD (1931) gdy ludzie reagują na dwa następujące po sobie bodźce, reakcja na drugi bodziec jest tym wolniejsza im mniejszy jest odstęp między bodźcami.

PERCEPCJA

KONSTRUKTYWISTYCZNA TEORIA PERCEPCJI

• Góra-dół spostrzegający konstruuje rozumienie bodźca

• PRZEDSTAWICIELE:

  • Jerome Bruner

  • Irvine Rock

  • Richard Gregory

    • gdy spostrzegamy szybko tworzymy i weryfikujemy hipotezy dotyczące obiektów spostrzeżeń w oparciu o

      • dane dopływające do narządów zmysłowych

      • dane zgromadzone w „wiedzy percepcyjnej”

      • zakodowane reguły percepcyjne

    • o roli tych czynników świadczą m. in. złudzenia percepcyjne

• Wcześniejsze prace: Herman von Helmholtz

TEORIA PERCEPCJI BEZPOŚREDNIEJ J. GIBSON

• „dół – góra” (inaczej: podejście ekologiczne)

• Wyższe procesy psychiczne nie są obecne w samej percepcji, lecz dopiero po jej zakończeniu

• Ewolucyjne przygotowanie do wykrywania „niezmienników”

• Kluczowe znaczenie dla percepcji mają:

  • Wrażenia z różnych zmysłów

  • Kontekst

  • Ruch i aktywność podmiotu („eksperyment z foremkami do ciasta”)

• „AFFORDANCES” kluczowe pojęcie koncepcji Gibsona

  • właściwości środowiska, szybko identyfikowane i mające znaczenie przystosowawcze

  • są powiązane z aktywnością, którą umożliwiają

  • affordances mają charakter relatywny, istnieją w interakcji organizm – obiekt

KOMPUTACYJNA TEORIA PERCEPCJI D. MARR

• Percepcja to proces szeregu określonych etapów przetwarzania danych, które można symulować komputerowo

• Fazy procesu percepcji:

  • Pierwotny zarys 2D

    • wykrywanie nieciągłości luminacji

    • wykrywanie krawędzi

    • Grupowanie krawędzi w pełny zarys dwuwymiarowy

  • Szkic 2,5D

    • Obraz 2,5 wymiarowy - wzbogacony o odwzorowanie powierzchni oraz wskazówki głębi (cienie, gradient faktury, ruch i wskazówki dwuoczne)

    • Badania Beli Julesza nad widzeniem stereoskopowym

  • Model 3D

• FAZY PROCESU PERCEPCJI MARRA

  • Model 3-wymiarowy

  • niezależny od perspektywy spostrzegania

  • identyfikacja przez hierarchiczne odkodowywanie części w odniesieniu do głównej osi

TEORIE ROZPOZNAWANIA WZORU

• jak to się dzieje, że łączymy postrzegany przedmiot z wzorem zakodowanym w naszej pamięci i go rozpoznajemy

• Dane neuropsychologiczne – przypadki „widzenia bez rozpoznania”

• Lissauer (1890): agnozja wzrokowa apercepcyjna i asocjacyjna

1. TEORIE WZORCA

   1. Przechowujemy obrazy wszystkich wzorców

   2. Rozpoznajemy dzięki porównaniu obiektu z zestawem przechowywanych wzorców

2. TEORIE PROTOTYPU

   1. Rozpoznawanie odbywa się dzięki porównaniu obiektu z „prototypem”

   2. Prototyp to najczęstszy lub „uśredniony” egzemplarz

   3. BADANIA POSNERA I WSP. - im bardziej obiekt był zniekształcony względem prototypu, tym dłuższy był czas jego klasyfikowania

3. TEORIA CECH

   1. Rozpoznajemy dzięki porównaniu cech

   2. Argumenty neurofizjologiczne: badania D. Hubela i T. Wiesela - specyficzne neurony kory wzrokowej reagują wyłącznie na określone cechy bodźca

   3. Oliver Selfridge - psychologiczny model procesu rozpoznawania obrazów nazwany PANDEMONIUM

4. TEORIE OPISU STRUKTURALNEGO

   1. Irving Biederman – rozpoznajemy dzięki dzieleniu spostrzeganego obrazu na „geony”

   2. Geony to podstawowe komponenty geometryczne - proste, symetryczne figury

   3. Obrazy obiektów są dzielone wzdłuż krawędzi, geony powstają poprzez integrację podstawowych własności, takich jak zbieganie się linii, symetria, zakrzywienie linii

JĘZYK

PSYCHOLINGWISTYKA

• dział psychologii zajmujący się używaniem języka przez człowieka.

• bada za pomocą metod psychologicznych różne modele języka, pojmowanego jako system znaków i reguł posługiwania się nimi (Ida Kurcz)

MODEL PROBABILISTYCZNY

• Wypowiedź językowa jako ciąg powiązanych elementów, każdy z nich występuje po poprzednim z określonym prawdopodobieństwem.

• Wybór słowa podczas zachowań językowych, jest procesem hierarchicznego sortowania, uwarunkowanego prawdopodobieństwem występowania danego słowa [Kurcz, 1987].

• Claude Shannon – model o strukturze łańcuchów Markowa

• Losowanie znaków, wg ich prawdopodobieństwa wystąpienia w języku tzw. przybliżenie pierwszego stopnia

• Przeciętny zasób słów to ok.100 tys.

• Słowa różnią się istotnie prawdopodobieństwem pojawienia się w wypowiedzi.

• Statystyczne przybliżenia do języka na poziomie składni - badania George’a Millera i Jennifer Selfridge oraz Neville’a Moray’a i Anne Taylor

• METODY BADAWCZE:

  • częstość występowania słów - słowniki frekwencyjne

  • współczynnik TTR (Type-Token Ratio): liczba wszystkich użytych słów (tokens) do ogólnej liczby typów słów (types)

  • analiza Cloze, i określanie redundancji

  • Zipf (1949) Zasada Najmniejszego Wysiłku: słowa częściej używane są krótkie; dużo jest słów rzadkich, a mało częstych

TEORIA GRAMATYKI GENERATYWNO-TRANSFORMACYJNEJ NOAM CHOMSKY

• Krytyka behawioryzmu

• Kompetencja językowa: utajona wiedza umysłowa dotycząca posługiwania się językiem

• Uniwersalna gramatyka

SEMANTYKA GENERATYWNA ANNA WIERZBICKA

• niedefiniowalne uniwersalia językowe

  • JA, TY, COŚ, KTOŚ, LUDZIE

  • MYŚLEĆ, WIEDZIEĆ, CHCIEĆ, CZUĆ, WIDZIEĆ, SŁYSZEĆ

  • MÓWIĆ

  • ROBIĆ, DZIAĆ SIĘ, RUSZAĆ SIĘ

  • BYĆ (ISTNIEĆ), ŻYĆ

  • TEN, TEN SAM, INNY, JEDEN, DWA, DUŻO, NIEKTÓRE, WSZYSTKO

  • WIĘCEJ

  • DOBRY, ZŁY

  • DUŻY, MAŁY

  • KIEDY, PO, PRZED, DŁUGO, KRÓTKO, PRZEZ PEWIEN CZAS, TERAZ

  • GDZIE, DALEKO, BLISKO, POD, NAD, STRONA, WEWNĄTRZ, TU

  • PONIEWAŻ, JEŻELI, GDYBY

  • NIE, BYĆ MOŻE

  • MÓC

  • BARDZO

  • RODZAJ, CZĘŚĆ

  • TAK JAK (PODOBNY)

JĘZYKOZNAWSTWO KOGNITYWNE

• Powstało w opozycji do teorii transformacyjno-generatywnej Chomsky’ego

• Główni przedstawiciele to m.in.

  • Ronald Langacker i George Lakoff

• Znaczenie, a nie struktura zajmuje centralne miejsce w języku

• Używanie języka jest mocno związane z procesami poznawczymi

• Lakoff i Johnson – metafora jako centralny składnik języka, wpływający na rozumienie świata

PRZETWARZANIE ZNACZENIA SŁÓW I ZDAŃ

• MORFEMY

  • swobodne / związane

  • treściowe

  • słowotwórcze (derywacyjne)

  • fleksyjne

  • Stanowisko dekompozycyjne

  • Badania techniką decyzji leksykalnych

• MODELE DOSTĘPU LEKSYKALNEGO

  • Modele przeszukiwania szeregowego

    • Model przeszukiwania autonomicznego Kenneth Forster

      • metafora biblioteki

      • pliki dostępu: ortograficzny, fonologiczny, oraz semantyczny/syntaktyczny

      • dwa etapy procesu: najpierw ogólna lokalizacja pozycji leksykalnej, potem odszukanie w słowniku głównym

    • Modele dostępu równoległego

      • John Morton: model logogenowy

      • modele koneksjonistyczne

      • William Marslen-Wilson: model kohorty

• PRZETWARZANIE ZDAŃ:

  • Szybkie tempo mowy i brak jasności artykulacyjnej

  • Lokalizacja pauz

  • Konieczność rozszyfrowania struktury głębokiej na podstawie struktury powierzchniowej

  • Rozbiór zdań złożonych

  • Wieloznaczność syntaktyczna: lokalna i trwała

JĘZYK A MYŚLENIE

• GŁÓWNE STANOWISKA

  • DETERMINIZM JĘZYKOWY - język determinuje myślenie

  • DETERMINIZM POZNAWCZY – język jako narzędzie do wyrażania myśli

  • STANOWISKO POŚREDNIE: język i myślenie są odrębne, ale wzajemnie na siebie wpływają.

• NIEZALEŻNOŚĆ MYŚLENIA OD JĘZYKA

  • PIAGET – zmiany w języku wtórne względem rozwoju poznawczego

  • PINKER – myślimy w języku myśli, język naturalny (etniczny) stanowi jedynie formę wyrażania

  • JACKENDOFF – myśl jest nieświadoma, język tylko pomaga w myśleniu (rusztowanie dla myślenia)

• JĘZYK KSZTAŁTUJĄCY MYŚLENIE

  • WYGOTSKI - początkowo język i myślenie rozwijają się oddzielnie, później ich rozwój jest współzależny

  • HIPOTEZA SAPIRA-WHORFA (hipoteza relatywizmu językowego) człowiek poznaje świat posługując się pojęciami ze swego języka naturalnego

DWUJĘZYCZNOŚĆ … ?