WykłAD 5 !!!!!!!!!!
MACIERZ BUDOWY RUCHÓW
Przetwarzanie informacji i wstępne wybiórcze wzmocnienie odpowiedzi:
DO ROBOTY, DO ROBOTY!
Zdjęcie 1 !!!!!!!
Umysł
Po ustaleniu hierarchii informacji (odfiltrowaniu wiadomości nieistotnych) przez uwagę oraz ostatecznym wzmocnieniu przez motywację pobudkową informacja trafia do „przetwarzania właściwego” w umyśle.
Skrzynka z narzędziami
W „skrzynce narzędziowej” umysłu znajdują się trzy narzędzia:
- inteligencja,
- intuicja,
- instynkt.
Przypomnijmy je sobie.
Inteligencja
Inteligencja (intelligence) – zdolność istot żywych do przetwarzania komunikatu (czyli pełnej informacji) według ściśle określonych, uprzednio znanych reguł, w celu wypracowania odpowiedzi.
Intuicja (intuition) – zdolność istot żywych do odgadywania brakującej części komunikatu w przypadku, gdy informacja jest niepełna dla rozwiązania danego zadania (co jest sytuacją zwyczajną w codziennej praktyce), by po utworzeniu owego komunikatu umożliwić wypracowanie odpowiedzi z wykorzystaniem inteligencji.
Instynkt
Instynkt (instinct) – częściowo wrodzone, częściowo nabyte skłonności do określonego sposobu poszukiwania brakującej informacji lub metod jej przetwarzania (intuicja), bądź wykorzystania znanej pełnej informacji (komunikatu) i w pełni znanych sposobów jej przetwarzania (inteligencja).
Komentarz
Działanie inteligencji możemy porównać do matematycznej interpolacji.
Działanie intuicji możemy porównać do matematycznej ekstrapolacji.
Instynkt wyznacza kursy, jakimi pożegluje instynkt i intuicja.
Wszystkie te trzy mechanizmy przetwarzania informacji działają równocześnie i współpracują ze sobą, ponieważ tworzą jeden spójny system (umysł) ale ich udział w różnych zadaniach i możliwości na różnych poziomach drabinki Bernsztejna są różne.
Trzy ważne uwagi: pierwsza
W sterowaniu ruchami instynkt, intuicja i inteligencja nie są rozdzielne, lecz współpracują ze sobą. Na przykład:
instynkt mówi: WALCZ!,
intuicja podpowiada TAKTYKĘ WALKI,
a inteligencja – TECHNIKĘ WYKONYWANIA POSZCZEGÓLNYCH RUCHÓW.
Trzy ważne uwagi: druga
W inteligentnym i intuicyjnym przetwarzaniu informacji może być wykorzystywany zarówno kod pojęciowy, jak i czuciowy. Zwierzęta mogą zatem wykorzystywać inteligencję i intuicję jedynie na poziomie czuciowym, człowiek – zarówno na poziomie czuciowym, jak i pojęciowym.
Trzy ważne uwagi: trzecia
Ponieważ na poziomie C (a takim dysponują zwierzęta) czas może być postrzegany jedynie w kategoriach timingu, więc możliwość wykorzystywania intuicji z wykorzystaniem jedynie kodu czuciowego jest bardzo ograniczona; intuicja wymaga bowiem przewidywania.
Na marginesie:
Inteligencja – to sprawne, „techniczne” wykorzystywanie istniejącej wiedzy.
Intuicja – to wychodzenie poza obszar tejże wiedzy.
Wniosek: Bez intuicji nie byłby możliwy postęp nauki …
… a bez inteligencji nie byłoby możliwe jej uporządkowanie
Mechanizmy sterowania zachowaniem – podsumowanie
Instynkt – wrodzone i nabyte skłonności do odgadywania informacji i tworzenia wzorców zachowań; brak świadomego przetwarzania informacji na poziomie pojęciowym.
Intuicja – niepełna informacja zewnątrzpochodna i/lub brak ścisłych reguł przetwarzania informacji, konieczność odgadywania (przewidywanie prawdopodobne); wyjście poza już posiadaną wiedzę.
Inteligencja – pełna informacja zewnątrzpochodna, ścisłe reguły przetwarzania informacji, sztywny łańcuch przyczynowo-skutkowy; sprawne operowanie już opanowanymi wzorcami zachowań.
Przykład sterowania ruchami przez człowieka z poziomu C
Rowerzysta dostrzega przed sobą kałużę.
Ocenia, że lepsza jest droga po prawej stronie kałuży.
Zgodnie z wcześniej ukształtowanym schematem podejmuje nawykowo takie czynności, aby obraz kałuży znalazł się na lewo od roweru.
Komentarz
W żadnym momencie takiego przetwarzania informacji nie jest uruchamiany kod słowny (poziom D); wszystko odbywa się na poziomie obrazowym (poziom C).
Aby dostatecznie sprawnie sterować tą czynnością wystarczy bowiem prosty kod obrazowy i nie ma potrzeby uruchamiania bardziej złożonego kodu słownego, który dałby nam niepotrzebną w tym przypadku giętkość, ale wydłużył cenny czas przygotowywania czynności (co niekiedy bywa ważne).
Inny przykład
Oprócz szachów zwyczajnych istnieje dyscyplina szachów błyskawicznych, w których zawodnik ma na rozegranie całej partii 1 lub 2 minuty.
Szachy zwykłe wymagają przetwarzania informacji na poziomie pojęciowym (D).
W szachach błyskawicznych nie ma na to czasu: zawodnik przetwarza informację na poziomie obrazowym (C).
Uwaga: Wybitni zawodnicy w szachach błyskawicznych nie zawsze osiągają znaczące wyniki w szachach zwyczajnych. I przeciwnie.
Co więcej,
Wprawdzie wszystkie trzy mechanizmy działają na wszystkich poziomach drabinki Bernsztejna, ale skuteczność ich działania jest, ograniczona głównie trzema czynnikami:
pojemnością informacyjną stosowanego na danym poziomie kodu,
sprawnością metod przetwarzania informacji,
rozmaitym udziałem poszczególnych narzędzi na poszczególnych poziomach.
Przypomnijmy:
Już na przełomie XIX i XX wieku brytyjski uczony Edward Heron Allen (1861-1943), członek Royal Society, stwierdził, że zachowania niektórych istot jednokomórkowych spełniają wszystkie kryteria wszelkich znanych wówczas definicji pojęcia inteligencja.
Wniosek: Uznawanie inteligencji jedynie u człowieka lub – bardzo niechętnie – u innych wyższych zwierząt należy traktować jako przejaw nieuzasadnionej pychy Homo sapiens, która może wyprowadzić uczonego na manowce.
A co piszą inni?
Naszych czworonogich krewnych myślenie cechuje w minimalnym stopniu, nie mamy jednak powodów, by sądzić, że świat ich doznań jest mniej czy bardziej bogaty od naszego.
William James
(1842-1910)
Pies-intelektualista
Jak wynika z naszego punktu widzenia, ani odruch warunkowy, ani bezwarunkowy nie istnieje.
Naszym zdaniem, pies Pawłowa, czynnie zainteresowany otoczeniem, opracowuje teorię, świadomie lub nieświadomie, a następnie ją wypróbowywuje.
Opracowuje prawdziwą i oczywistą teorię, lub oczekiwanie, że pokarm pojawi się, gdy rozlegnie się dzwonek.
Pawłow postrzegał psa jako bierny mechanizm, natomiast moja interpretacja przypisuje psu (...) zainteresowanie (...) lub instynkt odkrywczy.
John Eccles,
Karl Popper
Co to za jedni i dlaczego mają być dla nas autorytetami
Karl Popper (1902-1994) – filozof, jeden z najwybitniejszych myślicieli współczesnych,
John Carew Eccles (1903-1997) – neurofizjolog, laureat Nagrody Nobla (1963).
Wracając zaś do psa i do rzeczy:
Co znaczy „opracowywać teorię świadomie lub nieświadomie”?
Tu – z pełnym szacunkiem - obaj panowie sformułowali zdanie wewnętrznie sprzeczne.
A jednak ogólnie mają rację!
Dlaczego?
Ponieważ…
…świadomość kojarzymy zwykle jedynie z kodem pojęciowym, podczas gdy kod czuciowy (obrazowy, teleceptywny) jest na tyle sprawnym narzędziem przetwarzania informacji, że na podstawie nabytej wiedzy może służyć nie tylko do oceny stanu bieżącego, ale również – w pewnym zakresie (timing) i z pewnym prawdopodobieństwem – do przewidywania przyszłości.
Czyli…
… jak wynika z cytowanego stwierdzenia Karla Poppera i Johna Ecclesa –
kod czuciowy umożliwia przetwarzanie informacji dostatecznie sprawne, by stworzyć PRAWDZIWĄ TEORIĘ!
Co więcej,
inteligencja, intuicja i instynkt działają na wszystkich poziomach drabinki Bernsztejna. Skuteczność ich działania jest, oczywiście, ograniczona głównie trzema czynnikami:
pojemnością informacyjną stosowanego na danym poziomie kodu przekazywania i przetwarzania informacji,
sprawnością metod przetwarzania informacji; poniżej poziomu C intuicja jest stłumiona niemal do zera, a poniżej poziomu B – zarówno intuicja, jak i inteligencja (skutecznie działa jedynie instynkt),
rozmaitym udziałem poszczególnych narzędzi na poszczególnych poziomach drabinki Bernsztejna.
Skojarzmy już znane fakty:
Karl Popper i John Eccles zwrócili uwagę na fakt, że pies przetwarza informacje i wręcz buduje teorie wykorzystując kod czuciowy.
Nikołaj Bernsztejn stwierdził, że pojawienie się wyższego poziomu budowy ruchów nie tylko nie powoduje zaniku niższych poziomów, ale przeciwnie – zwiększa ich możliwości.
Wniosek: Również człowiek może sprawnie odbierać informacje czuciowe i przetwarzać je na poziomie niższym niż pojęciowy.
Innymi słowy
Inteligencja nie jest jakimś szczególnym wyróżnikiem pozwalającym wartościować poszczególne istoty, a tylko jednym z narzędzi przetwarzania informacji. Można ją zatem porównać nie do orderu czy medalu, ale do noża lub widelca.
Ważny wniosek
Jeżeli zatem uznamy, że przetwarzanie informacji z wykorzystaniem inteligencji, intuicji i instynktu jest możliwe na każdym „szczeblu” drabinki Bernsztejna, to na śmietnik historii nauki należałoby wyrzucić pojęcie „podświadomość”, gdyż w istocie jest to świadomość, ale wykorzystująca kody inne niż słowny.
Wróćmy do człowieka: wybiórcze wzmocnienie odpowiedzi
Wypracowany w umyśle wzorzec czynności podlega wybiórczemu wzmocnieniu „na wyjściu” przez czynniki psychologiczne, podobnie jak „na wejściu” uczyniła to uwaga.
Wybiórczy wzmacniacz odpowiedzi
Ów wybiórczy wzmacniacz na wyjściu z umysłu można by zatem określić jako
uogólnione doświadczenie wartościujące wypracowane w umyśle odpowiedzi
(postawa na poziomie E, uczucie na poziomie D, wrażenie na poziomie C, odczucie na poziomie B i pobudzenie na poziomie A).
Na marginesie
Wypracowana odpowiedź może być różnie wartościowana na różnych poziomach.
Np. obywatelska przyzwoitość (postawa) wymaga, by zatrzymać samochód przed światłem zmieniającym się na czerwone …
…ale chęć nie spóźnienia się na wykład z kinezjologii (uczucie) skłania do przejechania na „późnym żółtym” lub nawet „wczesnym czerwonym”.
W języku potocznym zjawisko takie określa się niezbyt ścisłą nazwą „mieszane uczucia”.
Zauważmy…
…że określenie „mieszane uczucia” zostało użyte po raz drugi;
po raz pierwszy pojawiło się przy omawianiu wartościowania na granicy uwagi i motywacji.
Tam były to „mieszane uczucia” na wejściu do systemu przetwarzania informacji,
tu zaś – na wyjściu z tegoż systemu.
Gdzie tkwi sprzeczność w terminie „mieszane uczucia”?
Sprzeczne są zazwyczaj czynniki emocjonalne nie z tego samego poziomu (np. uczucia), ale z różnych poziomów (np. postawa z poziomu E i uczucie z poziomu D).
A co po wybiórczym wzmocnieniu?
Ponieważ konflikt wartościowań na poszczególnych szczebelkach drabinki Bernsztejna może się pojawić „na wyjściu” – co skutkuje niezdecydowaniem – więc wzorzec taki trafia do kolejnego ogniwa procesu przetwarzania informacji, niejako symetrycznego względem motywacji pobudkowej: do motywacji wykonawczej.
MACIERZ BUDOWY RUCHÓW
Ostateczne wzmocnienie wzorca czynności:
Rozwaga: wybiórcze wzmocnienie odpowiedzi
Po wypracowaniu odpowiedzi w umyśle, z zastosowaniem instynktu, intuicji i inteligencji, następuje jej wybiórcze wzmocnienie.
Główną rolę odgrywają tu czynniki wzmacniające wynikające z nagromadzonego uprzednio doświadczenia, podobnie jak to się dzieje w uwadze.
Zdjęcie 2 !!!!!!!!!
Rozwaga: ostateczne wzmocnienie odpowiedzi
Zgodnie z zasadą zgodności skal, wzmocnienia wybiórcze na poszczególnych poziomach mają swój własny kod przetwarzania informacji. . Przed wykonaniem odpowiedzi trzeba więc owe wzmocnienia „sprowadzić do wspólnego mianownika”. Jest to zadanie motywacji wykonawczej.
Zdjęcie 3 !!!!!!
Motywacja wykonawcza
Ostatecznym ogniwem wzmacniającym (lub tłumiącym) wypracowany w umyśle wzorzec działania (również ruchowego) jest motywacja wykonawcza, która sprowadza „mieszane uczucia” do wspólnego mianownika i na podstawie dawnych doświadczeń i oczekiwanych skutków ustala natężenie wykonania.
MACIERZ BUDOWY RUCHÓW
Uruchomienie wzorców ruchów:
KONIEC MYŚLENIA, CZAS DZIAŁAĆ!
Uruchomienie wzorców działań
Po wypracowaniu (umysł), wzmocnieniu wybiórczym (czynniki emocjonalne) i wzmocnieniu końcowym (motywacja wykonawcza) następuje uruchomienie odpowiednich wzorców czynności (jeśli istnieją). Dzięki temu możliwe jest wykorzystanie w jak największym stopniu sterowania w trybie sprzężenia prostego.
Skróty
UPR – uogólniony program ruchowy (generalized motor program);
SPR – swoisty program ruchowy (specific motor program);
SCH – schemat (schema);
RUT – rutyna (routine);
AUT – automatyzm (automatism).
Zdjęcie 4 !!!!!!!!!!!!
Ochrona systemu przetwarzania informacji przed przeciążeniem
Pierwsza linia obrony – ograniczone możliwości narządów zmysłów; niezależne od woli człowieka.
Druga linia obrony – uwaga, swoiste „sito wejściowe” wynikające z nagromadzonego doświadczenia.
Trzecia linia obrony – gotowe wzorce czynności ruchowych, dzięki którym nie trzeba za każdym razem „na bieżąco” wypracowywać całego rozwiązania zadania ruchowego.
MACIERZ BUDOWY RUCHÓW
„Dokumentacja” ruchu: kopie eferentne
NA WSZELKI WYPADEK „KWITY” WARTO MIEĆ!
Zdjęcie 5 !!!!!!!!!!!!
Co to jest kopia eferentna?
W najprostszym przypadku kopia eferentna jest to kopia podniet czuciowych wysłanych do mięśni, która jest przekazywana również do ośrodkowego układu nerwowego. Po co?
Rola kopii eferentnej
Kopia eferentna pozwala człowiekowi (i innym istotom) odróżnić skutki własnych ruchów od skutków zjawisk i procesów niezależnych od tychże ruchów.
Np. ruch obrazu na siatkówce jest taki sam w przypadku poruszania się obserwowanego przedmiotu i obracania głową na boki.
A jednak człowiek potrafi odróżnić obie te sytuacje.
W jaki sposób?
Postrzeganie własnych ruchów – teoria von Holsta i Mittelstaedta
Zdjęcie 6 !!!!!!!!!
Teoria von Holsta i Mittelstaedta – zasada referencji
Eferencja – zestaw instrukcji działania,
Kopia eferentna – kopia zestawu przesyłana do własnego OUN,
Reaferencja – moje oczekiwania skutków na podstawie kopii eferentnej,
Eksaferencja – skutki działania środowiska,
Aferencja = reaferencja + eksaferencja.
Jak to działa? Reaferencja
Zdjęcie 7 !!!!!!!!
Jak to działa? Eferencja
Zdjęcie 8 !!!!!!!!
Jak to działa? Eksaferencja
Zdjęcie 9 !!!!!!!!!!!!
Jak to działa? Aferencja
Zdjęcie 10 !!!!!!!!!!!
Postrzeganie własnych ruchów – zasada reaferencji,
Jeżeli zatem od postrzeganej zmysłami aferencji odejmę oczekiwaną na podstawie kopii eferentnej reaferencję, to otrzymam eksaferencję, czyli skutki procesów w środowisku niezależne od moich działań.
To mi umożliwia odróżnienie skutków moich działań od innych zjawisk i procesów w środowisku.
Ponadto zjawisko to odgrywa znaczącą rolę w uczeniu się czynności ruchowych.
Motywacja wykonawcza i referencja
Motywacja wykonawcza odnosi się do pożądanych skutków działania.
Reaferencja odnosi się do spodziewanych skutków działania.
Wniosek: porównanie reaferencji z aferencją (skutkami faktycznymi) odgrywa ważną rolę w uczeniu się czynności ruchowych (może powodować przebudowę już istniejących wzorców czynności ruchowych).
Uwaga
Zasada reaferencji zakłada ważność toru przetwarzania informacji nie związanego z bodźcami ze środowiska. Innymi słowy, zakłada postrzeganie człowieka nie jako istoty jedynie reaktywnej, ale również aktywnej, wytwarzającej pewne działania samodzielnie, a nie jedynie w odpowiedzi na bodźce zewnątrzpochodne.
MACIERZ BUDOWY RUCHÓW
Ruch:
NO TO SRU!
Nareszcie!
Kiedy:
zostanie odebrany bodziec (narządy zmysłów),
zostanie mu przypisana i wybiórczo wzmocniona jakaś informacja (uwaga),
zostanie uznana konieczność wypracowania odpowiedzi (motywacja pobudkowa),
odpowiedź zostanie wypracowana (umysł: instynkt, intuicja i inteligencja),
wypracowana odpowiedź zostanie wzmocniona wybiórczo i ostatecznie, zostaną uruchomione odpowiednie wzorce ruchów i zapamiętane kopie efernetne (rozwaga),
można nareszcie uruchomić mięśnie!
Zdjęcie 11 !!!!!!!!!!!!!
Przypomnijmy: ogólna budowa czynności ruchowej
Zdjęcie 12 !!!!!!
Macierz budowy ruchów działa tu!,
Zdjęcie 13 !!!!!!!!!!!!
Poskładajmy to razem
Uwaga, motywacja pobudkowa, umysł, motywacja wykonawcza – okres utajony przedruchowy;
Tworzenie kopii eferentnych – okres utajony ruchowy;
Ruch – odpowiedź widoczna.
SKUTKI RUCHU
Rodzaje skutków ruchu
Skutek pożądany – taki, o jakim marzy wykonawca ruchu (planowanie, poziom fantazji E); cel idealny,
Skutek przewidywany – taki, o którym wie, że jest w stanie go osiągnąć (planowanie, poziom zdrowego rozsądku D); cel bieżący,
Skutek rzeczywisty – taki, jaki rzeczywiście osiąga (informacja zwrotna, środowisko); wynik.
Przypatrzmy się końcówce: STEROWANIE
Do pamięci zostają przesłane kopie eferentne, na podstawie których zostaje wyznaczony przewidywany skutek ruchu.
W środowisku wykonany zostaje ruch, który powoduje rzeczywisty skutek.
Informacja zwrotna ze środowiska uruchamia określone wzorce działań.
I co dalej?
Jeśli przewidywany i rzeczywisty skutek ruchu nie różnią się, wówczas nie ma potrzeby wprowadzania zmian do ogólnego wzorca ruchu.
Jeśli przewidywany i rzeczywisty skutek ruchu różnią się, wówczas należy wprowadzić zmiany do ogólnego wzorca ruchu.
Ale to jest już problem uczenia się.
Co uruchamia informacja zwrotna?
Automatyzm (odruch bezwarunkowy),
Zdjęcie 14 !!!!!!!!!!!!!!!
Co uruchamia informacja zwrotna?
Rutynę (odruch warunkowy),
Zdjęcie 15 !!!!!!!!
Co uruchamia informacja zwrotna?
Schemat (nawyk),
Zdjęcie 16 !!!!!!!!!!!
Co uruchamia informacja zwrotna?
Swoisty program ruchowy (czynność dowolna).
Zdjęcie 17 !!!!!!!!!!!
Przypatrzmy się końcówce: UCZENIE SIĘ
Do pamięci zostają przesłane kopie eferentne, na podstawie których zostaje wytworzony przewidywany skutek ruchu (cel).
W środowisku wykonany zostaje ruch, który powoduje rzeczywisty skutek (wynik).
Informacja zwrotna ze środowiska umożliwia porównanie skutku spodziewanego i faktycznego, co jest podstawą takich zmian wzorców, by bardziej zbliżyć się do ruchu pożądanego.
Zdjęcie 18 !!!!!!!!!
Porównanie informacji
Lewa strona wykresu (zielona) – spodziewane skutki czynności ruchowej.
Prawa strona wykresu (niebieska) – faktyczne skutki ruchu.
Skutki porównania
Jeśli skutek faktyczny odpowiada (z założoną tolerancją) skutkowi spodziewanemu, nie dzieje się nic.
Zdjęcie 19 !!!!!!!!!!!!
Skutki porównania
Jeśli skutek faktyczny nie odpowiada skutkowi spodziewanemu (wykracza poza założoną tolerancję), konieczna staje się zmiana odpowiednich wzorców czynności.
Zjawisko to stanowi podstawę procesu uczenia się czynności ruchowych.
Zdjęcie 20 !!!!!!!!!
Objaśnienie:
Kolor zielony – cel;
Kolor niebieski – wynik;
Kolor czerwony – skutki porównania celu i wyniku; wykrycie różnic oraz ewentualne przekształcenie istniejących wzorców czynności (automatyzmów, rutyn, schematów, swoistych programów ruchowych, uogólnionych programów ruchowych) w celu usunięcia tych różnic.
MACIERZ BUDOWY RUCHÓW
Sterowanie i zborność
Sterowanie
Obszar sterowania ruchami na macierzy budowy ruchów.
Zdjęcie 21 !!!!!!!!!!
Zborność
Obszar zborności ruchów na macierzy budowy ruchów.
Zdjęcie 22 !!!!!!!!!
Sterowanie i zborność
Sterowanie (zwłaszcza w trybie sprzężenia zwrotnego, czyli regulacja) może dotyczyć czynności nowych, nieznanych i mieć charakter swoistego testowania hipotez ruchowych.
Zborność (koordynacja) opiera się na wypracowanych i wypróbowanych wzorcach ruchów, które mogą być wykorzystywane jako podprogramy w sterowaniu.
Znamiona zborności
Kompleksowość, czyli obejmowanie swoim zasięgiem całości danego zadania czy pod-zadania ruchowego.
Funkcjonalność, czyli zdolność do skutecznego (a w miarę możliwości również sprawnego) rozwiązania danego zadania ruchowego.
MACIERZ BUDOWY RUCHÓW
Sterowanie w trybie
sprzężenia prostego
i sprzężenia zwrotnego
Sprzężenie proste
W przetwarzaniu informacji w sprzężeniu prostym pracuje jedynie „część nadawcza” systemu przetwarzania informacji. Sterowanie na poziomie A.
Zdjęcie 23 !!!!!!!!!!
Sterowanie na poziomie B.
Zdjęcie 24 !!!!!!
Sterowanie na poziomie C.
Zdjęcie 25 !!!!!!!!!!!!
Sterowanie na poziomie D.
Zdjęcie 26 !!!!!!!!!
Uwaga!
Z powyższych rysunków wynika jasno, dlaczego proces sterowania w trybie sprzężenia prostego należy sprowadzić na możliwie najniższy poziom: im niższy poziom, tym mniej przetwarzania informacji.