Wy i konspekt nr 1 do kolokwium nr 1 procesy poznawcze

PSYCHOLOGIA POZNAWCZA Psychologia a inne dziedziny zajmujące się poznaniem 1. Epistemologia (filozoficzna teoria poznania) > obecnie filozofia umysłu, np. prawda, źródła, charakter wiedzy, logika.

2. Teoria sztucznej inteligencji – dziedzina nauk inżynieryjnych, użyteczność systemu inteligentnego, oraz modelowanie umysłu, lata 50.

3. Kognitywistyka (interdyscyplinarna dziedzina badań nad poznaniem), sześciokąt nauk kognitywnych: filozofia, językoznawstwo, antropologia, neuronauka, informatyka, psychologia.

Metody badań nad poznaniem obserwacja, eksperyment laboratoryjny, badania kliniczne, symulacja komputerowa, obrazowanie pracy mózgu.

Przetwarzanie informacji – to wszystkie procesy: percepcja, myślenie, pamięć, wyobraźnia.

Narodziny psychologii poznawczej wynikają z: Rozczarowanie metodami behawioryzmu Zmiana poglądów na naukę (K. Popper) T. Kuhn, paradygmaty naukowe zależą od czynników społecznych.

Rozwój lingwistyki, Chomsky - krytyka „Verbal Behavior” Skinnera, Odkrycia neuroanatomii (działanie mózgu), Rozwój teorii komunikacji (Shannon) - przekaz, przetwarzanie.

Rozwój informatyki (komputery, maszyny myślące).

Narodziny współczesnej psychologii poznawczej - Neisser, 1967, paradygmat przetwarzania informacji, metafora komputerowa Metafora komputerowa: Zarówno komputer, jak i umysł odbierają z otoczenia i przetwarzają ogromne ilości informacji (bodźce lub dane zmysłowe). Chłoną te informacje, manipulują nimi, przechowują je i odzyskują, wykonują na nich różne operacje. Można zatem sądzić, że, programy komputerowe, będące w istocie zbiorami poleceń dotyczących operacji na symbolach, funkcjonują podobnie do ludzkiego umysłu.

Zaproponowano zatem, aby software: oprogramowanie komputera uznać za podstawę poznawczego pojmowania procesu przetwarzania informacji (rozumowania i rozwiązywania problemów) w odniesieniu do człowieka.

Komputerowa metafora umysłu: Procesy sensoryczne – klawiatura, skaner Pamięć robocza – pamięć operacyjna Procesy myślowe – procesor Pamięć trwała – twardy dysk Procesy decyzyjne – procesor 1

Wyjście behawioralne – monitor, drukarka Sztuczna inteligencja Sztuczna inteligencja: psychologowie poznawczy za model poznawczego funkcjonowania człowieka uważają działanie komputera, co sugeruje, że maszyny te przejawiają przetwarzają informacje w podobny sposób jak ludzie. Przypisanie komputerom zdolności myślenia – inteligencji (sztuczna inteligencja).

Test Turinga (1950) Czy komputer rozumie, myśli jak człowiek?

Pytający prowadzi dwie różne ,,rozmowy" z interaktywnym programem komputerowym i musi wykryć, który rozmówca jest odpowiadającym za pośrednictwem komputera człowiekiem, a który - samym komputerem.

Pytający może zadawać rozmówcom dowolne pytania. Jednakże komputer będzie próbował oszukiwać go, przekonując, że jest człowiekiem, a odpowiadająca osoba będzie starała się pokazać, że w rzeczywistości człowiekiem jest właśnie ona.

Komputer "zda" test, jeśli pytający nie będzie w stanie odróżnić go od człowieka- .

Test chińskiego pokoju Searle (1980) Weryfikacje hipotezy: komputer przetwarza bez zrozumienia Założenie, że pewne formy sztucznej inteligencji mogą posiadać wszystkie atrybuty dostępne umysłowi ludzkiemu.

Istnieją różne podejścia do problemu silnej sztucznej inteligencji, jedno z nich to podejście funkcjonalistyczne, próbujące znaleźć rozwiązanie w oparciu o studiowanie ludzkiego zachowania (podejście top-down). Drugie z podejść do problemu to podejście redukcjonistyczne, gdzie symulowany jest poziom fizjologiczny działania neuronów, kolumn neuronalnych i coraz większych struktur, aż do symulowania działania całego mózgu ludzkiego (podejście bottom-up).

Nieudane próby zastosowań sztucznej Inteligencji: Jak dotąd, nie ma programów skutecznie wygrywających w brydża sportowego.

Nie istnieją programy które potrafiłyby przejść test Turinga, idealnie naśladujące ludzi, rozmawiające przy użyciu tekstu.

Nie ma programów skutecznie tłumaczące teksty literackie i mowę potoczną. Istnieją programy do automatycznego tłumaczenia, ale sprawdzają się one tylko w bardzo ograniczonym stopniu.

Paradoks Moraveca odkrycie z dziedziny sztucznej inteligencji i robotyki, mówiące, że wbrew tradycyjnym przeświadczeniom, wysoko- poziomowe rozumowanie wymaga niewielkiej mocy obliczeniowej, natomiast nisko-poziomowa percepcja i zdolności motoryczne przeciwnie, wymagają olbrzymiej mocy obliczeniowej.

Moravec napisał: „stosunkowo łatwo sprawić, żeby komputery przejawiały umiejętności dorosłego człowieka w testach na inteligencję albo w grze w warcaby, ale jest trudne albo wręcz niemożliwe zaprogramowanie im umiejętności rocznego dziecka w percepcji i mobilności”.

Sformułowali je w latach 80. XX wieku min. Hans Moravec, Rodney Brooks i Marvin Minsky.

2

Prekursorzy współczesnej psychologii poznawczej: Hermann von Helmholtz (1821-1894): nieświadoma inferencja Franciscus Donders (1818-1889): „chronometria umysłu”, Miara: Czas Reakcji (RT), Hermann von Ebbinghaus (1850 – 1909) Badania nad pamięcią Wilhelm Wundt (1832 – 1920): Badanie doznań elementarnych, apercepcja Psychologia Postaci: naturalne prawa organizacji struktur poznawczych Jean Piaget: rozwój poznawczy jako seria przekształceń struktur umysłowych Sir Frederick Bartlett; Badania pamięci jako rekonstrukcji Edward C. Tolman: mapy poznawcze George Miller: pojemność pamięci

E. C. Tolman (1886-1959) Behawioryzm celowościowy Podejście Tolmana do behawioryzmu zostało przedstawione w książce Zachowanie celowe u zwierząt i ludzi (1932).

Behawioryzm celowościowy. Przypisywanie celu zachowaniu organizmu wydaje się sugerować mentalistyczne pojęcie, dla którego nie ma miejsca w psychologii behawiorystycznej.

J. Piaget : Fazy rozwoju poznawczego [0 - 2 roku życia] Faza sensoryczno – motoryczna Dzieci uczą się przez zmysły, ich świat jest doświadczeniem fizycznym.

[2 - 7 roku życia] Faza przed-operacyjna Dzieci starają się uaktywnić swoją wyobraźnię; mają bardzo egocentryczne spojrzenie na świat (egocentryzm oznacza niemożność zrozumienia punktu widzenia innych ludzi).

[7-11 lat] Faza operacji konkretnych Stosowanie logiki i alternatywnych perspektyw, pomaga dziecku pojąć związki przyczynowo skutkowe; dzieci mają problem z pojęciami abstrakcyjnymi. [ od 12 roku życia] Faza operacji formalnych Dzieci zaczynają myśleć abstrakcyjnie pozwala ona przekroczyć granicę czasu i przestrzeni.

G. Miller W połowie lat 50. XX wieku, po systematycznym zbadaniu statystycznej teorii uczenia się, teorii informacji i komputerowych modeli umysłu, Miller wyciągnął wniosek, że behawioryzm - jak to ujął - "nie będzie działał".

W 1956 roku Miller opublikował artykuł „The Magical Number Seven, Plus or Minus Two: Same Limits on our Capacity of Processing Information".

W pracy tej Miller wykazał, że świadoma pojemność pamięci krótkotrwałej jest ograniczona do mniej więcej siedmiu "pakietów" informacji (liczb, słów czy kolorów). Tyle tylko możemy przetwarzać w danej chwili.

Ponadto użycie przez Millera wyrażenia "przetwarzanie informacji" wskazywało na wpływ komputerowego modelu umysłu.

3

W 1967 roku Neisser opublikował Cognitive Psychology.

Książka okazała się przełomowa w historii psychologii, ponieważ była próbą nowego podejścia do tej dziedziny nauki. Stała się niezmiernie popularna i Neisser odkrył - ku swemu zakłopotaniu - że jest nazywany "ojcem" psychologii poznawczej.

Neisser definiował poznanie jako procesy "przekształcania, redukowania, opracowywania, przechowywania, odzyskiwania i wykorzystywania danych zmysłowych. [ ... ].Poznanie bierze udział we wszystkich możliwych działaniach człowieka" (Neisser, 1967, s. 4).

Psychologia poznawcza zajmuje się zatem problematyką odbioru wrażeń, spostrzeganiem, wyobrażaniem, pamięcią, rozwiązywaniem problemów, myśleniem i pokrewnymi czynnościami umysłowymi.

Zaledwie dziewięć lat później Neisser opublikował książkę Cognition and Reality (1976), w której wyraził niezadowolenie, że stanowisko poznawcze ogranicza się do sytuacji laboratoryjnych i nie stara się pozyskać danych z życia codziennego. Nalegał, aby wyniki badań psychologicznych miały "trafność ekologiczną".

Rozumiał przez to możliwość ich uogólniania na sytuacje wykraczające poza granice laboratorium. Ponadto podkreślał, że psychologia poznawcza powinna umieć zastosować swoje odkrycia do problemów praktycznych, pomagając ludziom w radzeniu sobie z codziennymi sprawami zawodowymi i życiowymi.

Podstawowe cechy psychologii poznawczej Akceptacja istnienia procesów psychicznych (mentalizm), koncentracja na nich.

Metoda: introspekcja z ograniczeniami Metoda: obrazowanie procesów poznawczych Analiza procesów nieświadomych Komputerowe modelowani procesów poznawczych Związek z psycholingwistyką Modele umysłu: I. Blokowe modele umysłu Atkinson & Shiffrin (1968) Założenia: informacja jest przetwarzana oddolnie (bottom-up), czyli od receptora do centrum (mózg, świadomość).

Trzy bloki: 1. sensoryczny (selekcja informacji): rejestr wzrokowy, słuchowy, dotykowy, inne.

2. pamięć krótkotrwała (uwaga, procesy kontroli: powtarzanie, kodowanie, podejmowanie decyzji, strategie przywoływania), 3. pamięć długotrwała (możliwe dzięki operacjom kontrolnym: powtarzanie i organizowanie materiału).

Model blokowy informacja przetwarzana sekwencyjnie i „oddolnie” (bottom-up) nast. po sobie etapy, realizowane w kolejnych blokach procesów przetwarzania informacji sekwencyjność działania sprzeczna z licznymi danymi empirycznymi (por. Pandemonium Selfridge & Neisser) 4

Model blokowe blok – zespół procesów przetwarzania informacji o podobnym charakterze i zadaniach, obsługujący wyróżnioną czynność poznawczą. Z krytyki wyrosło podejście koneksjonistyczne Pandemonium.

Pandemonium Mechanizmy rozpoznające proste cechy tzw. demony cech, Mechanizmy aktywowane przez „demony cech”, czyli kognitywne „demony”, Mechanizm podejmowania decyzji i rozpoznania, tzw. demon decyzyjny.

Zjawisko „mam na końcu języka” II. Koncepcja poziomów przetwarzania Craik & Lockhart (1972) Celem było stworzenie ram teoretycznych badań nad pamięcią, pojęcie głębokość przetwarzania.

Trzy poziomy: A. płytki, sensoryczna analiza danych, np. rozpoznanie liter.

B. głębszy, semantyczna analiza danych, znaczenie słów.

C. najgłębszy, różne skojarzenia i łączenie ich z wcześniejszymi informacjami, włączanie ich w nowe struktury poznawcze.

Informacja może przechodzić dwa rodzaje obiegu: pierwotny tj. od najpłytszego do najgłębszego, bądź wtórny obieg: dane zakodowane mogą być przesyłane na dowolny poziom.

Umysł jest jednolity.

Paradygmat poznawczej złożoności wypowiedzi A. poziom fonemiczny, B. strukturalny, C. semantyczny D. i do opisu siebie, Blank & Franklin, 1980) Efektywność pracy systemu zależy od głębokości przetworzenia informacji, Podatność na zapominanie i zakłócenia zależy od głębokości przetworzenia, O wyborze poziomu przetwarzania decydują czynniki zewnętrzne lub wewnętrzne.

III. Umysł jako system modułowy (Fodor) Opis i wyjaśnienie umysłu jako struktury, którą tworzą hierarchicznie zorganizowane trzy typy systemów: przekazujące „przetworniki”, (ang. transducers), wejścia (ang. input systems) \ procesory centralne (ang. central processors).

Systemy przekazujące, odbierając specyficzne rozkłady stymulacji ze środowiska, przenoszą dane o otoczeniu do systemów wejść; Systemy wejść pełnią funkcję łącznika między systemami przekazującymi a procesorami centralnymi, których podstawową funkcją jest generowanie hipotez na temat tego, jaki jest świat, i tworzenie wiedzy o świecie.

5

Systemy przekazujące i systemy wejść mają charakter modułów i organizację pionową (w obrębie tej organizacji nie występuje zjawisko przenikania informacji z jednego modułu do drugiego), ich funkcjonowanie jest zautomatyzowane; Poszczególne moduły przetwarzają informacje niezależnie od siebie, natomiast procesory centralne funkcjonują w sposób niemodułowy; procesory poznawcze współdziałają z sobą, wskutek czego dane z zewnątrz podlegają korekturze w świetle dotychczasowej wiedzy (pojęć, schematów poznawczych). Treści przetwarzane przez procesory centralne nie podlegają jak moduły ograniczeniom, tzn. wszystko, co człowiek wie na podstawie danych z różnych systemów wejść oraz z dotychczasowych informacji przechowywanych w pamięci, może być przez niego wykorzystane w procesie myślenia i kształtowania się wiedzy.

IV. Sieciowe modele umysłu (McClelland & Rumelhart, 1986) Koneksjonizm, Umysł ma zdolność do samoorganizacji i samokontroli, modele te symulują pracę mózgu.

Sieci neuropodobne (neural network).

Sieć składa się z: a) Warstwy wejściowej b) Warstwy wyjściowej c) Warstwy pośredniczące d) Oraz warstwa kontekstowa posiadająca zdolność komunikowania się z warstwami ukrytymi.

Przetwarzanie informacji odbywa się dzięki aktywności licznych prostych jednostek, polega na odbiorze ich przez warstwy wejściowe i przekazywanie poprzez warstwy ukryte do efektorów.

Proste jednostki tworzą sieć, której węzły aktywizują się nie sekwencyjnie lecz równolegle.

Sieci mają zdolność do uczenia się - komputerowe symulacje.

Model ma symulować pracę mózgu.

Architektura sieci neuronowych Uaktywnienie jednostki zależy od sumy wartości pobudzeń, (wartość progowa), Skuteczność przekazu zależy od wagi połączeń między neuronami.

6