poznawcza wykłady, rozdz 11 rozwiazywanie problemow


ROZDZIAŁ 11

1.PROBLEM I ROZWIĄZYWANIE PROBLEMU

Problem - rozbieżność między aktualnym stanem rzeczy a wyznaczonym bądź narzuconym celem (pożądanym stanem), której nie można usnąć rutynowo)

Rozwiązywanie problemów - aktywność ukierunkowana na zredukowanie rozbieżności pomiędzy stanem aktualnym a pożądanym, polegająca na realizacji zaplanowanej sekwencji operacji poznawczych

Problem to rodzaj relacji między obiektywną zewnętrzną sytuacją bodźcową a jednostką lub grupą ludzi. Istotą tej relacji jest to, że nie można osiągnąć celu, co wynika z różnych powodów (brak forsy, wsparcia, wiedzy). Kiedy człowiek pomimo braku środków podejmuje się próby osiągnięcia celu to znaczy, że wykonuje czynność rozwiązywania problemu.

PROBLEM CHARAKTERYZUJEMY WG 4 WYMIARÓW -

Stan docelowy - na ten stan nakierowany jest proces rozwiązywania problemu i podług niego oceniamy czy cel został osiągnięty

Stan początkowy - dane wyjściowe, okoliczności decydujące o tym, że jest problem

Operatory - są to środki, reguły, których można użyć w przekształcaniu stanu początkowego w dążeniu do osiągnięcia celu

Przeszkody - mogą być nakładane na operatory niektóre przekształcenia się w ich obrębie niedozwolone (np.nie można dzielić przez 0)

2.TYPY PROBLEMÓW

PODZIAŁ PROBLEMÓW ZE WZGLĘDU NA ICH CECHY I STRUKTURĘ

Problemy z pozoru różne mogą mieć identyczną strukturę.

Ten podział wprowadził pan KOZIELECKI otwarte - zamknięte

PODZIAŁ PROBLEMÓW ZE WZGLĘDU NA WYMAGANIA POZNAWCZE

Podział wprowadzony przez JAMESA GREENO - opiera się na zdolnościach operacjach umysłowych angażowanych w proces rozwiązywania

Rodzajem problemu o strukturze indukcyjnej jest zadanie wymagające transferu wiedzy poprzez zastosowanie analogii np. szewc but księgowa - znaleźć słowo pasujące do tych słów - odp.zeznania podatkowe

Transfer przez analogię - polega na przeniesieniu przez analogię relacji odnalezionej w obrębie pierwszej pary pojęć przez drugą, wymaga dostrzeżenia relacji wyższego rzędy między problemami.

Odwzorowanie - polega na takim ujęciu relacji A:B aby można ją było aplikować do obszaru semantyczego związanego z C.

Transparencja - wg.GENTNERA u jej podłoża leży błąd lub brak procesu abstrahowania

( to tak jakby ktoś do szewc but księgowa dopasował słowo - trzewik)

TRANSFER może być NEGATYWY - badał to LUCHINS na przykładzie rozwiązywania tzw. problemów dzbanów z wodą, - czyli odmierzanie określonej ilości wody mając do dyspozycji trzy dzbany o zadanej pojemności i nieograniczony dostęp do wody

Jeśli rezultatem transferu powstałego na skutek rozwiązywania kolejnych zadań było skrócenie czasu to był TRANSFER POZYTWNY - struktura zadań powierzchniowa i głęboka była identyczna.

To zjawisko badane przez LUCHINSA to Efekt nastawienia lub Efekt mechanizacji myślenia i obrazuje ono negatywne skutki transferu uprzednich doświadczeń, jeśli głęboka struktura dwóch lub większej liczby problemów jest różna.

Przykłady - gra w szachy i problem wieży z Hanoi

Problem wieży z Hanoi - zadanie polega na „przeniesieniu” wieży zbudowanej z trzech lub większej liczby krążków o różnej średnicy z jednego pręta na inny przy czym obowiązują 3 zasady - można przenieść jeden krążek w jednym ruchu, można położyć tylko mniejszy na większym, można je kłaść tylko na prętach.

Algorytm - za jego pomocą można rozwiązać cześć problemów transformacyjnych - jest to ścisły, jednoznaczny przepis działania zawierający sekwencje operacji, jakie należy wykonać, aby osiągnąć określony cel (dlatego można je modelować przy użyciu komputerów) - jego główną cechą jest powtarzalność.

Heurystyka - nieformalna, spekulatywna, uproszczona metoda rozwiązywania problemów - ale zawodna i ryzykowna - kolejne jej użycie w tej samej postaci daje inny rezultat.

Heurystyka jest osobną dziedziną wiedzy zajmującą się twórczym rozwiązywaniem problemów.

***Neuroobrazowanie procesu rozwiązywania problemów - za pomocą:

ERP - pomiar potencjałów skorelowanych z pobudzeniem;

(uchwycenie szybkich zmian aktywności elektrycznej kory - ale nie ma zadawalających inf.

o jej lokalizacji i nie da się uchwycić aktywności struktur leżących w głębszych partiach mózgu)

PET - tomografia pozytonowa; fMRI - funkcjonalny rezonans magnetyczny.

(pozwalają na precyzyjne lokalizowanie aktywności metabolicznej głębokich struktur mózgowych - ale ze względu na małą rozdzielczość czasową nie wychwytują szybkich zmian

tej aktywności)

3. TEORIE ROZWIĄZYWANIA PROBLEMÓW

- umysł jako system przetwarzania informacji

- problem jako układ STANÓW WIEDZY

- przekształcenia dokonują się w tzw. PRZESTRZENI PROBLEMU

Przestrzeń stanów - potencjalne stany wiedzy, które mogą pojawić się w przestrzeni problemu

GŁOŚNE MÓWIENIE OSÓB BADANYCH

- BEZPOŚREDNIA - pojawiąją się problemy natury werbalnej np. operacje arytmetyczne

- ZAWARTOŚCI STM - opisanie aspektu stanu i przełożenie kodu obrazowego na werbany

3 TYPY (rodzaje) interesujących badacza wypowiedzi

TYP I - werbalizacja bezpośrednia

TYPII - werbalizacja zawartości STM

TYP III - werbalizacja polegająca na chwilowym przerwaniu procesu rozwiązywania problemu i wyjaśnieniu dlaczego podjęto określone działanie

  1. HEURYSTYKI ROZWIĄZYWANIA PROBLEMÓW

HEURYSTYKI - są konsekwentne, nastawione na cel, świadome

(metoda prób i błędów do rozwiązywania problemów bez udział myślenia to nie heurystyka, bo niesystematyczna i nieintelektualna)

a)METODA RÓŻNICY REDUKCJI (heurystyka wspinania się)

- między stanem aktualnym a celem

- każdy kolejny etap przybliża nas do celu

Problem Misjonarzy i Kanibali

to Problemy izomorficzne -ich struktura głęboka jest identyczna



b)METODA PORUSZANIA SIĘ WSTECZ

- odwrócenie kierunku rozwiązywania problemu

- problem i niektóre aspekty nie są symetryczne

c)METODA ANALIZOWANIA ŚRODKÓW I CELÓW

- podział problemu na mniejsze części tzw. cele cząstkowe

plany dalekosiężne

Wg. SIMONA są tzw. heurystyki dekompozycji celów

Strategia powracającego celu

Złożona strategia percepcyjna

  1. FAZY ROZWIĄZYWANIA PROBLEMÓW

7 Etapów 5 Faz - model IDEAL

-identyfikacja -Identyfikacja

-definiowanie -Definiowanie celów

-budowanie strategii rozwiązania -Eksploracja

-zdobywanie i przywoływaie -Antycypacja

-alokacja zasobów poznawczvch -Lustracja

-monitorowanie postępu

FAZA IDENTYFIKACJI PROBLEMÓW

-problem istnieje

Wg GETZELS -

- problemu zbadanego nie trzeba definiować, ale potrzeba redefinicji lud ewentualnie doprecyzowania

FAZA DEFINIOWANIA PROBLEMU

Ujęcie celów

Reprezentacja problemu

Redefinicja - reorganizacja danych wyjściowych

Problem dwóch sznurków Maiera

Problemy Wickelgrena - problem uszkodzonej szachownicy

FAZA DOBORU STRATEGII

Tendencja do używania strategii optymalnych

- Strategie - konkretne zadania poznawcze

-heurystyki - ogólne

Poziom strategiczny - sprawność procesów

Poziom metapoznania - analiza potencjalnych strategii, wybór najbardziej użytecznych, eliminacje nieużytecznych - przykład : wiedza ekspercka

Wg ROZENWAJG - 3 rodzaje strategii -

STRATEGIE:

Efektywniejsze rozwiązywanie problemów daje stasowanie większej ilości rutynowych strategii (np. eksperci, którzy mają doświadczenie) a także wysoki poziom kompetencji metapoznawczych

Wg KOSSOWSKA, NĘCKA

FAZA ZDOBYWANIA INFORMACJI

- poziom strategii; podcelów; operatorów

FAZA ALOKACJI ZASOBÓW

Osoby bardziej sprawne w rozwiązywaniu problemów - więcej czasu poświęcają fazom wcześniejszym (identyfikacji, definiowaniu) niż późniejszym.

Eksperci stosują planowanie globalne - Całość problemu (nie - lokalne - szczegółowe podcele)

Wg DUNKER rozwiązywanie problemów ma charakter fazowy (od ogółu do szczegółu)

***Problem nieoperacyjnego zniszczenia guza jamy brzusznej - DUNKER (problem rentgenowski)


FAZA MONITOROWANIA POSTĘPU

- proces kontrolny

-osoba bardziej biegła w rozwiązywaniu problemów mniej monitoruje jedynie w ważniejszych momentach (monitorowanie pochłania zasoby poznawcze)

- może ja uruchamiać werbalizacja, ale nie jest ona sama wystarczającym czynnikiem, a badania pokazują, że jest nawet zbędna

FAZA OCENY POPRAWNOŚCI ROZWIĄZANIA

- daje możliwość wprowadzenia rozwiązania w życie

-następuje konfrontacja z WARUNKAMI BRZEGOWYMI ograniczeniami

Wg PROCTOR

-wyodrębnienie przeszkód

-ocena możliwości wprowadzenia w życie

- działania prewencyjne, plany awaryjne

Rozumowanie warunkowe- jest częścią logiki zajmującą tzw. rachunkiem zdań.

Implikacja- funktor używany w rachunku zdań; składa się z dwóch zdań:

- poprzednik

- następnik

połączonych spójnikiem „ jeżeli… to…”

Aby implikacja była prawdziwa, zajście poprzednika jest warunkiem wystarczającym (ale niekoniecznym) dla zajścia następnika, ale zajście następnika jest koniecznym skutkiem uprzedniego zajścia poprzednika.

Implikacje można w sposób formalny wyrazić następująco:

„jeżeli p, to q”, a każdy z jej argumentów może przyjąć dwie wartości- prawda albo fałsz.

Schematy wnioskowania:

  1. Modus Ponens:

Jeżeli p, to q

p

więc: q

  1. Potwierdzenie Następnika:

Jeżeli p, to q

q

więc: p

  1. Potwierdzenie Poprzednika:

Jeżeli p, to q

nie p

więc: nie q

  1. Modus Tollens:

Jeżeli p, to q

nie q

więc: nie p

schematy 1 i 4 są niezawodne, ich użycie jest uprawnione i konkluzywne z logicznego punktu widzenia, wnioskowanie z ich użyciem jest poprawne, co nie oznacza, że implikacja jako całość jest prawdziwa bądź fałszywa

Zadanie selekcyjne (Wason) wymaga weryfikacji prawdziwości prostej hipotezy, że jeśli na kartce z jednej strony napisano konkretną literę (np. A), to na drugiej stronie musi być napisana liczba parzysta. Osoba badana widzi cztery kartki, dwie odkryte po stronie liczby, z dwie po stronie litery. Musi wskazać te kartki, które koniecznie trzeba odkryć, aby sprawdzić, czy hipoteza jest prawdziwa.

Większość ludzi przy wykonywaniu zadania odwołuje się do konfirmacyjnej strategii testowania hipotez ( poszukiwanie przypadków potwierdzających regułę, przy niedostatecznym uwrażliwieniu na przypadki, które jej przeczą). Tymczasem mnożenie przypadków potwierdzających nie daje gwarancji prawdziwości hipotezy, bo wystarczy jeden przypadek przeczący hipotezie, aby ją obalić.

Zmiana treści implikacji z „abstrakcyjnej” na „życiową” znacznie zwiększa poprawność rozumowania (Griggs, Cox).

W życiowej wersji więcej osób badanych wykonało zadanie poprawnie (efekt materiału tematycznego).

Jednak, jeśli implikacja wymaga specyficznej wiedzy, efekt materiału tematycznego jest słabszy, a nawet zupełnie zanika.

Implikacja jest poprawnie używana w specyficznych sytuacjach społecznych (Cosmides).

Czynnikiem wpływającym na poprawność rozumowania jest również jego kontekst (Braine)

Specyficzna postać zadań dedukcyjnych może stanowić dla osób badanych ukrytą wskazówkę, aby we wnioskowaniu wykorzystać jedynie te informacje, które są wyrażone wprost w przesłankach i wniosku.

Ale kontekst może też się przyczynić do zmniejszenia poprawności rozumowania (Byrne), jeśli będą podane informacje nieistotne.

Człowiek jest z natury istotą racjonalną, co przekłada się na zdolność efektywnego używania reguł logiki (logika mentalna).

Jeśli zdanie zostanie rozpoznane jako wymagające zastosowania reguł logicznych, uruchamia się program rozumowania:

  1. identyfikacja logiczna struktury przesłanek, ich treść jest przekładana na abstrakcyjną formę sądów, operujących abstrakcyjnymi symbolami

  2. jeżeli struktura konkretnego zdania zostanie uznana za dopasowaną do jakiejś reguły umysłowej, zostaje uruchamiany odpowiedni program rozumowania; efektem jest wygenerowanie konkluzji, sformułowanej w języku abstrakcyjnych symboli

  3. przełożenie wniosku z formy abstrakcyjnej na język przesłanek.

Ludzie w sposób naturalny myślą logicznie, błędy popełniają raczej sporadycznie (Braine).

Rozumowanie bezpośrednie- zastosowanie w konkretnej sytuacji ogólnych schematów opartych na abstrakcyjnych regułach.

Schematy biorące udział w rozumowaniu bezpośrednim dzielą się na

- rdzenne (takie jak modus ponens, korzystają z fundamentalnych reguł logicznych)

- posiłkowe (pełnią funkcje pomocnicze i są stosowane do generowania wniosków wspomagających działanie schematów podstawowych)

- inną kategorią są schematy niezgodności( stosowane do testowania zawartości pamięci roboczej pod kątem detekcji wniosków nieuprawnionych)

Rozumowanie pośrednie- schematy wnioskowania wykraczają poza reguły logiki umysłowej

Rodzaje i źródła powstawania błędów w rozumowaniu

  1. błędy rozumienia- wynika z niepoprawnej interpretacji związków między informacjami zawartymi w przesłankach i ewentualnie we wniosku

  2. błędy przetwarzania- powstają w wyniku dekoncentracji uwagi albo niskiej wydolności procesu przechowywania i obróbki informacji w pamięci roboczej

  3. błędy nieadekwatności heurystyki- wynikają z niewłaściwego doboru strategii, które odpowiadają za koordynację schematów rozumowania w konkretnej sytuacji

Teoria modeli mentalnych (Johnson- Laird)

Ludzie często wyobrażają sobie konkretne przykłady pojęć użytych w sylogizmach wraz z zachodzącymi między nimi relacjami, te wyobrażenia są umysłowymi modelami sytuacji opisanej w zadaniu, bądź zaistniałej w rzeczywistości.

Wg tej koncepcji rozumowanie polega na konstruowaniu i manipulacji tzw. modelami mentalnymi- quasi-analogowa reprezentacja sytuacja problemowa, opisana w zadaniu logicznym albo dostrzeżona w sytuacji życia codziennego, która zawiera minimalną ilość informacji potrzebnej do rozumienia tej sytuacji.

Model umysłowy:

- elementy sytuacji problemowej mają swoje odpowiedniki w modelu umysłowym

- model umysłowy odzwierciedla strukturę sytuacji problemowej

- możliwe jest zbudowanie większej liczby modeli umysłowych, dla jednego problemu

- możliwe jest włączenie niektórych elementów reprezentacji obiektów, o których mowa w przesłankach

Etapy rozumowania:

  1. skonstruowanie modelu stanu rzeczy opisanego w przesłankach

  2. sprawdzenie czy domniemany wniosek jest zgodny z tym modelem

  3. próba falsyfikacji konkluzji, poprzez skonstruowanie alternatywnych modleli wynikających z przesłanek

Racjonalność nie polega na stosowaniu abstrakcyjnych reguł logicznych, lecz poszukiwaniu większej liczby modeli, prawidłowo ujmujących informacje zawarte w przesłankach. Chodzi w szczególności o uwolnienie się od modelu początkowego, czemu służy poszukiwanie kontrprzykładów- mechanizm do falsyfikacji hipotez.

Zalety teorii:

- nie wymaga przyjmowania założeń wątpliwych lub niefalsyfikowalnych

- dobrze radzi sobie z wyjaśnieniem błędów negacji poprzednika i potwierdzenia następnika, nie potrzebując w tym celu właściwie żadnych dodatkowych założeń

- świetnie radzi sobie z wyjaśnianiem wpływu treści o kontekstu na wynik rozumowania

- jest stosowana do wyjaśniania złożonych procesów poznawczych

Krytyka:

- niedopracowana

- nie opisuje mechanizmu poprawnego rozumowania, lecz koncentruje się na wyjaśnieniu błędów

- niejasny mechanizm poszukiwania kontrprzykładów, kontrprzykładów nawet samych modeli mentalnych

Istotą jest dokonywanie nieuprawnionych (wyprowadzonych na podstawie skończonej liczby obserwacji) uogólnień.

Reguła relacyjna- osobom badanym prezentowany był ciąg liczb, zestawionych wg prostej reguły, np. 2 4 6 - zadaniem było podanie innego ciągu wg reguły ciągu wzorcowego oraz próba werbalizacji reguły.

Tendencja konfirmacyjna- pomimo prostoty reguły ciągu wzorcowego, poziom poprawności wykonania okazał się niski; osoby badane szybko stawiały hipotezę, a następnie generowały ciąg zgodny z jej treścią, tworzyły, więc ciągi, które mogły potwierdzić wstępną hipotezę.

Rozumowanie przez analogię

Analogia- związek między dwoma obiektami, oparty na podobieństwie ich wewnętrznej struktury lub podobieństwie relacji zachodzących w obrębie porównywanych członów.

podobieństwo celu, okoliczności, skutków

A jest analogiczne względem B, jeśli A i B są zbiorami i jeśli relacja Ri porządkująca elementy zbioru A jest podobna do relacji Ri' porządkującej elementy zbioru B

wymaga głównie podobieństwa wewnętrznych struktur porównywanych członów, a nie związku między obiektami opartego na podobieństwie zewnętrznym ; nie zachodzi ze względu na pojedynczą cechę

dzięki niej nabywamy nową wiedzę

jeden z centralnych mechanizmów regulacji psychicznej

szczególny rodzaj indukcji: najpierw od szczegółu do ogółu (abstrahowanie relacji między członami relacji w dziedzinie analogii Y) a następnie od ogółu do szczegółu (przeniesienie wyabstrahowanej relacji na przestrzeń semantyczną dziedziny Y)

zjawisko transferu wiedzy, czyli przeniesienia jej na zupełnie nową dziedzinę- charakter pozytywny lub negatywny

D. Gentner- teoria odwzorowania struktury; najważniejsze jest dostrzeżenie podobieństwa relacji zachodzących między elementami w obrębie dwóch różnych dziedzin (relacja ich wewnętrznej struktury)

inne stanowisko- uchwycenie odpowiedniości między strukturami dwóch dziedzin nie wystarczy-potrzeba analizy podobieństw niższego rzędu, w tym cech powierzchownych obu dziedzin

obecnie- w przypadku dziedzin słabo znanych dostrzegane podobieństwo zewnętrzne i dopiero wraz z nabywaniem doświadczeń w obrębie funkcji czy mechanizmów

pomyśle przeniesienie wiedzy zależy od abstrakcyjnych schematów rozumowania, które są ogólnym reprezentacjami rozwiązań możliwych do zastosowania w różnych sytuacjach- im bogatsze schematy tym łatwiej dostrzegać analogię

Rumelhart i Abrahamson testowali hipotezę, w myśl, której rozumowanie przez analogię wymaga wydawania sądów na temat podobieństwa pomiędzy pojęciami ( konc. semantyczna- stopień podobieństwa zależy od odległości pojęć w niej zawartych)

-autorzy uznali, że w wypadku wnioskowania przez analogię zadanie polega na znalezieniu takiego wektora w wielowymiarowej przestrzeni pamięci, który miałby taką samą długość dla relacji A:B jak i do relacji C:x, szukamy x; manipulowano eksperymentalnie odległością alternatywnych członów x1- x4, wyprowadzoną z wielowymiarowym modelu Henley; (czyli nie tylko odległość pomiędzy pkt w przestrzeni decyduje, ale i pomiędzy alternatywami)

wyniki potwierdziły model, tolerancja pomiędzy C a x-ami wynosi ok., 0,12 jedn.

Sternberg, użył analizy komponentowej i wielu zadań wymagających rozumowania przez analogię, uzyskał najlepsze dopasowanie danych-80% wyj waniancji

Rekonstrukcja procesu rozumowania przez analogię:

  1. osoba badana koduje człony A i B analogii i następuje przywołanie z LTM do WM niektórych atrybutów tych pojęć

  2. w procesie wnioskowania człony A i B podlegają kompletnemu porównaniu ze względu na atrybuty wydobyte z WM

  3. odwzorowanie polega na znalezieniu relacji pomiędzy członem A i C analogii, co wymaga wcześniejszego kodowania członu C i przywołania jego atrybutów porównanie atrybutów w ramach odwzorowania przebiega z uwzględnieniem relacji A: B i dokonuje się dla jednej wyróżnionej wcześniej relacji

  4. jeśli relacja okaże się istotna z uwzględnieniem C, następuje przejście do dekodowania członu D i zastosowania wykrytej relacji w stosunku do tego elementu

  5. proces kończy się emisją reakcji

  6. jeśli relacja C:D nie spełnia wymagań podobieństwa A:B to następuje powtórzenie cyklu w pętli rozpoczynającej się odwzorowaniem, z uwzględnieniem innej relacji A:B, aż do znalezienia poprawnego rozwiązania

najistotniejsza rola składnika odwzorowania

CO ŁĄCZY RÓŻNE FORMY ROZUMOWANIA???

Integracja relacyjna- zestawienie relacji między obiektami albo zdarzeniami i manipulowanie nimi

Wlatz i współpracownicy

zadanie dedukcyjne- wnioskowanie przechodnie

zadanie indukcyjne- matrix problem

3 grupy pacjentów:

  1. uszkodzenie kory przedczołowej

  2. uszkodzenie przyśrodkowej części płata skroniowego

  3. normalni

zwiększenie trudności zadań powodowało znaczne obniżenie poprawności u 1, odwołanie do WM

ROZUMOWANIE PROBABILISTYCZNE

efekt siły przekonań- treść logicznego wniosku pozostaje w związku z wiedzą czy przekonaniami osób bzdanych

ROZUMOWANIE NIEFORMALNE

zdecydowanie odbiega od tego, które przyjmują logicy; włączanie nowych wiadomości do przesłanek



11


Wyszukiwarka