Podejścia teoretyczne w badaniach nad percepcją
podejście typu "dół - góra" albo "kierowane przez dane” (bottom-up)
podejście typu "góra- dół" (top-bottom)
Konstruktywistyczna teoria percepcji
Podejście typu "góra-dół"
Spostrzegający konstruuje rozumienie bodźca
Przedstawiciele: Jerome Bruner, Richard Gregory i Irvine Rock
Nawiązanie do wcześniejszych prac Hermana von Helmholtza
Konstruktywistyczna teoria percepcji
Wg Gregory'ego:
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
Teoria percepcji bezpośredniej J. Gibsona
Podejście „dół-góra” lub „ekologiczne”
Wyższe procesy psychiczne nie są obecne w samej percepcji, lecz dopiero po jej zakończeniu
Ewolucyjne przygotowanie do wykrywania „niezmienników”
Wykrywanie niezmienników wg Gibsona
Percepcja wg Gibsona
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. Marra
Percepcja to proces szeregu określonych etapów przetwarzania danych, które można symulować komputerowo
Fazy procesu percepcji:
Pierwotny zarys 2D
Szkic 2,5D
Model 3D
Fazy procesu percepcji wg Marra
2D pierwotny zarys
wykrywanie nieciągłości luminacji
wykrywanie krawędzi
Grupowanie krawędzi w pełny zarys dwuwymiarowy
Fazy procesu percepcji wg Marra
Obraz 2,5 wymiarowy - wzbogacony o odwzorowanie powierzchni oraz wskazówki głębi (cienie, gradient faktury, ruch i wskazówki dwuoczne)
Badania Beli Julesza nad
widzeniem stereoskopowym
Widzenie dwuoczne – stereogramy B. Julesza
Fazy procesu percepcji wg Marra
Model 3-wymiarowy
niezależny od perspektywy spostrzegania
identyfikacja przez hierarchiczne odkodowywanie części w odniesieniu do głównej osi
Teorie rozpoznawania wzoru
W jaki sposób łączymy to co spostrzegamy z tym, co przechowujemy w naszej pamięci, mimo tak dużej zmienności obrazu docierającego do narządów zmysłowych?
Dane neuropsychologiczne – przypadki „widzenia bez rozpoznania”
Lissauer (1890): agnozja wzrokowa apercepcyjna i asocjacyjna
Teorie wzorca
Teorie prototypu
Teorie cech
Teorie opisu strukturalnego
Teorie wzorca
Przechowujemy wszystkie obrazy obiektów
Rozpoznajemy dzięki porównaniu obiektu z zestawem przechowywanych wzorców
Teorie prototypu
Rozpoznawanie odbywa się dzięki porównaniu obiektu z „prototypem”
Prototyp to najczęstszy lub „uśredniony” egzemplarz
Teorie prototypu
Badania Posnera i wsp. - im bardziej obiekt był zniekształcony względem prototypu, tym dłuższy był czas jego klasyfikowania
Teorie cech
Rozpoznajemy dzięki porównaniu cech
Argumenty neurofizjologiczne: badania D. Hubela i T. Wiesela - specyficzne neurony kory wzrokowej reagują wyłącznie na określone cechy bodźca
Oliver Selfridge - psychologiczny model procesu rozpoznawania obrazów nazwany PANDEMONIUM
David Hubel & Torsten Wiesel
Teorie opisu strukturalnego
Irving Biederman – rozpoznajemy dzięki dzieleniu spostrzeganego obrazu na „geony”
Geony to podstawowe komponenty geometryczne - proste, symetryczne figury
Obrazy obiektów są dzielone wzdłuż krawędzi, geony powstają poprzez integrację podstawowych własności, takich jak zbieganie się linii, symetria, zakrzywienie linii
Początki
psychologii poznawczej i relacje z innymi dziedzinami nauki
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 i cybernetyka N. Wienera)
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
Ewolucja psychologii poznawczej
Metafora komputerowa
Nurt „ekologiczny”
Fragmentaryzacja
Rozwój modeli obliczeniowych i badań mózgu
Psychologia poznawcza a kognitywistyka
Kognitywistyka (cognitive science) jako nauka interdyscyplinarna
IMAGERY DEBATE
Ponad 30-letnia dyskusja na temat natury wyobraźni
stanowisko obrazowe vs. propozycjonalne
Główni oponenci:
Stephen Kosslyn vs. Zenon Pylyshyn
Model komputacyjny wyobraźni Stephena Kosslyna
Wyobrażenia są:
analogowe, holistyczne i 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
metaforyczny ekran wewnętrzny
Argumenty na rzecz stanowiska obrazowego
Badania Cooper i Sheparda nad rotacjami
Argumenty na rzecz stanowiska obrazowego
Shepard i Feng, 1972
Złóż w wyobraźni sześcian powiedz, czy strzałki się spotkają (szary kwadrat to podstawa)
Argumenty na rzecz stanowiska obrazowego
Skalowanie obrazu (Kosslyn, 1975, 1983)
Podroż po mapie w wyobraźni
Model jednego kodu reprezentacji poznawczej
J.R Anderson i G. H. Bower (1973)
pojedynczy kod pamięci:
w 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 jednego kodu reprezentacji poznawczej
Argumenty Pylyshyna za stanowiskiem propozycjonalnym
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
Lingua mentalis (Fodor)
Model interakcji systemu werbalnego i systemu wyobrażeniowego A. Paivio
Istnieją dwa systemy kodowania:
wyobrażeniowy
werbalny
Systemy są niezależne ale mogą ze sobą współpracować
Koncepcja Paivio
System werbalny -wyspecjalizowany w przetwarzaniu informacji w kodzie językowym, podstawowymi jednostkami są tzw. logogeny, przetwarzanie sekwencyjne; układ hierarchiczny
System wyobrażeniowy - wyspecjalizowany w przetwarzaniu informacji wizualnych oraz generowaniu wyobrażeń, jednostką podstawowej reprezentacji jest tzw. imagen, przetwarzanie równoległe, porządek liniowy
Procesy referencjalne
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.
Psychologiczne rozumienie pojęć
POJĘCIE TO
podstawowa struktura poznawcza, reprezentująca uogólnioną klasę obiektów związanych ze sobą pod pewnym względem.
Pytanie o podstawy klasyfikacji
oszczędność poznawcza
odkrywanie struktury świata
Rozróżnienie na kategorie nominalne i naturalne
pogląd klasyczny
Kategorie określone przez listę cech definicyjnych (koniecznych i wystarczających)
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
O przynależności do kategorii może decydować tzw. podobieństwo rodzinne (analiza pojęcia „gra” wg Wittgensteina)
Podejście probabilistyczne
Prototyp jako uśredniona reprezentacja danej kategorii
Badania nad oceną typowości
Wertykalny i horyzontalny wymiar kategorii (poziom podstawowy)
Typowe egzemplarze to nie tylko te o przeciętnych cechach, ale czasami te posiadające cechę w najwyższym stopniu
Kategorie określone przez cel
Bliskość ideału
Różnice międzykulturowe
Podejście egzemplarzowe
Kategorie mogą być reprezentowane przez pojedyncze egzemplarze
Kontekstowa teoria klasyfikacji (Medin i Schaffer, 1978):
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:
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)
„Rola teorii w spójności pojęć”
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
Uwaga i jej funkcje
Uwaga to mechanizm redukcji nadmiaru informacji
docierającej do umysłu i
wytwarzanej przez umysł
Funkcje (aspekty) uwagi (za: Nęcka):
selektywność
czujność
przeszukiwanie
kontrola czynności jednoczesnych (podzielność)
Teorie selekcji
Teorie selekcji
Donald Broadbent:
zasada sensoryczna (zasada „wszystko albo nic”)
niezgodność z wynikami eksperymentów Graya i Weddenburna oraz Moraya
Anthony i Diana Deutsch
późny filtr
Anna Treisman
zasada semantyczna
osłabianie zamiast blokowania informacji
wieloetapowość filtrowania informacji
James Johnston
filtr uwagi działa na rożnych poziomach przetwarzania
elastyczność
przetarg między szybkością a poprawnością
Teorie przeszukiwania pola percepcyjnego
Teoria integracji cech Anne M. Treisman
mapy lokacyjne i mapy cech → integracja
przeszukiwanie proste (równoległe) i koniunkcyjne (szeregowe)
cechy priorytetowe – przetwarzanie przeduwagowe ?
Przeszukiwanie proste
Przeszukiwanie koniunkcyjne
Przeszukiwanie koniunkcyjne
Przeduwagowe procesy
Procesy uwagowe
Teorie przedłużonej koncentracji
Czujność
czas wykonywania,
monotonnia (poziom pobudzenia)
Teoria detekcji sygnałów
Teorie podzielności i przerzutności
PODEJŚCIA wyjaśniające interferencję w zadaniach podwójnych (dual-task interference)
Podzielanie zasobów (capacity sharing)
istnieje jeden ogólny zasób (np. Kahneman) lub wiele wyspecjalizowanych (np. Navon i Gopher; Wickens)
Modele wąskiego gardła (przerzucania między zadaniami) (bottleneck /taks-switching models)
niektóre procesy mogą ze sobą kolidować
Modele przenikowe (Cross-talk models)
niektóre treści (informacje) mogą kolidować; konflikt skutków
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.
Model wąskiego gardła w analizie PRP
Harold Pashler