wykłady poznawcza.doc

Zajęcia 5

SPOSTRZEGANIE

A. KOLAŃCZYK

Percepcja - pierwszy etap spostrzegania. Proces rejestracji danych dostępnych zmysłowo. Percepcja zachodzi gdy odbieramy znaczenia aktualnie oddziałujące na nasze zmysły.

Spostrzeganie (def. wg. H. Sęka, za Tomaszewskim) - proces spostrzegania to złożony układ procesów psychicznych, dzięki którym człowiek odzwierciedla \ tworzy reprezentacje poznawcze \ obiekty rzeczywistości aktualnie działające na jego receptory oraz rozpoznaje znaczenie tych obiektów \ rozkodowuje napływające informacje przy pomocy posiadanych reprezentacji w mózgu.

Spostrzeganie pierwotne - formowanie się znaczenia

Percepcja pierwotna to rejestracja danych napływających ze środowiska przez receptory (wzrokowe, słuchowe, dotyku, smaku i zapachu). Percepcja pierwotna kończy się krótkim zatrzymaniem obrazu w rejestrach zmysłowych (VSTM). Wstępna organizacja danych jest determinowana poprzez kontur, bliskość ułożenia, determinanty spostrzegania głębi.

Percepcja pierwotna zachodzi głównie w magazynach VSTM. W tej fazie przetwarzania informacji, kodowanie może zachodzić równolegle dla wielu jakości percepcyjnych.

Detekcja sygnałów - człowiek nie reaguje biernie na sygnały z otoczenia, ale ich aktywnie poszukuje. Wykrywanie zmian w otoczeniu jest związane z decyzyjnym charakterem wszelkich czynności ludzkich. Przewidywane przez człowieka wyniki własnej aktywności mają dla niego określona wartość, określana jako użyteczność.

Oprócz użyteczności decyzje człowieka zależą od subiektywnego prawdopodobieństwa uzyskania danego wyniku w sytuacji, w jakiej przyszło człowiekowi działać.

Teoria detekcji sygnałów postuluje, że spostrzeganie polega na podejmowaniu decyzji o tym, czy mamy do czynienia z sygnałem czy nie. Decyzja ta zależy od:

·         wyjściowego rozkładu prawdopodobieństw różnych bodźców (od oczekiwania ich)

·         przewidywania skutków prawidłowej lub fałszywej decyzji

·         kontekstu nazywanego szumem informacyjnym, tj. od tych oddziaływań, które ułatwiają lub utrudniają wyodrębnienie sygnału z "tła".

Spostrzeganie wtórne

1.     porównywanie aktualnych danych zmysłowych z kodem w LTM

a.      porównanie z wzorcem (szablonem) - hipoteza, że każde spostrzeżenie jest porównywane z wzorcem w głowie, z jego wewnętrzną kopią. Dla każdego spostrzeżenia musiała by istnieć odrębna kopia. Jeśli była by to prawda to nie moglibyśmy rozpoznać bodźców nowych dla nas. Bardziej prawdopodobne jest założenie, że bodźce są definiowane jako zestaw cech (np. Selfridge - Pandemonium; patrz zajęcia 6).

b.      Porównanie z prototypem - spostrzeganie wg. Brunera polega na kategoryzacji czyli na nadawaniu znaczeń obiektom spostrzeganym poprzez zastosowanie pewnych reguł, które określają:

- właściwości lub wartości kryterialne cech, jakie musi posiadać obiekt, aby został zakodowany.

- sposób łączenia cech (relacje między nimi)

- wartość przypisywaną poszczególnym właściwościom obiektu.

- granice akceptacji cech, aby można je było uznać za kryterialne

Prototyp - jest to najbardziej typowy obiekt dla danej klasy przedmiotu. Rozpoznanie przedmiotu polega na dopasowaniu jego cech do prototypu.

c.      Lokalizacja danych zmysłowych w wielowymiarowej przestrzeni percepcyjnej Autorami tej koncepcji są Lockhead i King. Autorzy zakładają, że reprezentacje poznawcze w LTM mają postać wielowymiarowej przestrzeni percepcyjnej nazywanej przestrzenią reprezentatywną. Poszczególne wymiary tej przestrzeni opisuję odrębne cechy bodźca. Opis bodźca dokonuje się poprzez lokalizację danej cechy bodźca na wymiarze odpowiadającym tej cesze. Np. na wymiarze czarny-biały spostrzegany kamień zajmuje miejsce bliżej czarnego krańca. Liczba wymiarów aktualizowanych w przestrzeni reprezentatywnej zależy od liczby cech obiektu (tylko jak wyobrazić sobie więcej niż cztery wymiary, a co dopiero narysować?!).

d.      Porównanie z dwoma kodami LTM - Posner i Mithell przeprowadzali badania na d spostrzeganiem liter i doszli do wniosku, że rejestrowane zmysłowo litery aktywizują równocześnie dwa kody: kod wzrokowy oraz kod semantyczny. Model ten nazwano "modelem wyścigów konnych" ponieważ porównanie dokonuje się w dwóch kodach przy równym starcie, ale w różnym czasie.

Zajęcia 3

SCHEMATY POZNAWCZE

Sześć składników, z których powstała koncepcja schematowa:

1.     konstrukcjonizm - stanowisko, że świat zewnętrzny jest "konstruowany" w umyśle każdego człowieka zgodnie ze stanem tego umysłu.

2.     Argument ubóstwa bodźca (poverty of stimulus argument) - mimo, że często gęsto dociera do nas zbyt mało bodźców wystarczających do rozpoznania obiektu to i tak go poznajemy. Wydaje się, że jest tak dlatego iż niejako spodziewamy się tego obiektu. Mamy więc, w głowie, cechy tego obiektu i możemy brakujące uzupełnić.

3.     Hipoteza wykorzystywania - zawartość LTM jest wykorzystywana do rekonstrukcji sytuacji percepcyjnej, jest materiałem budulcowym. Jest to alternatywa dla schematów magazynowych pamięci, gdzie za każdym razem było przywoływane to samo.

4.     Stereotypizacja pamięci (prototypizacja pamięci; sprowadzanie do formy kanonicznej - regressing to a canonical form) - zdarzenia lub przedmioty z biegiem czasu zaczynają przybierać cechy typowe, a nie zgodne z rzeczywistością.

5.     Łagodna degradacja wyniku (graceful degradation of an output) - człowiek może podać rozwiązanie czegoś pomimo iż przesłanki są niepełne. Im mniej przesłanek, tym gorsze rozwiązanie, ale jednak zostaje podane; odwrotnie działa komputer.

6.     Oszczędność poznawcza (cognitive economy) - struktury poznawcze powinny być zbudowane w sposób dostarczający maksimum użytecznych informacji jak najmniejszym kosztem. koszta to liczba operacji jakich musi dokonać system aby osiągnąć wynik.

Definicja schematu poznawczego - schemat poznawczy jest to moduł systemu poznawczego służący do budowania percepcyjnych i pamięciowych reprezentacji klas przedmiotów lub zdarzeń. Zawiera on zarówno dane w postaci hipotez, dotyczących tych obiektów lub zdarzeń, jak i procedury dobierania jednych wartości przy założeniu innych wartości.

Pamięć semantyczna - pamięć zdarzeń lub sytuacji.

Przetwarzanie dół-góra - rozpoznawanie na kolejnych piętrach systemu konfiguracji elementów, posiadających własne nazwy w systemie.

Przetwarzanie góra-dół - przygotowanie systemu na dopływ danych.

Wartości domyślne - schemat posiada preferowaną reprezentacje poznawczą, która pozwala mu domyślać się co jest spostrzegane, pomimo tego iż dane są niepełne.

Zagnieżdżanie (embedding) schematów - zawieranie się podschematów w schematach nadrzędnych.

Rola schematów w przywołaniach pamięciowych - przywołanie pamięciowe pełni tu funkcję uboczna, a nie podstawową. Pamięć przywołuje reprezentację percepcyjną na podstawie wskazówek czyli tych danych, które były użyte poprzednio do rekonstrukcji (zgodnie z zasada konstrukcjonizmu). Wskazówki te noszą nazwę opisów wydobycia, które są gromadzone w schematach.

Trzy najważniejsze koncepcje schematowe

1.     System ram Minskyego - zagnieżdżenie się pewnego zestawu schematów (ram) w wielu komunikujących się ze sobą schematach nadrzędnych. Dotyczy to rozpoznawania obiektów w ruchu. Pierwsze, niższe piętro, schematu będzie posiadało reprezentację przedmiotu (niezmiennie, przez cały czas spostrzegania), a drugie, górne będzie miało reprezentacje danego przedmiotu ze względu na jego położenie. w ten sposób niższe piętro się nie zmienia, a wyższe przełącza się w zależności od zmiany obiektu w przestrzeni.

2.     Skrypty - plany - tematy Schanka i Abelsona -

a.      Skrypt: schemat budujący reprezentację często powtarzających się zdarzeń, z punktu widzenia jednego z uczestników zdarzenia. Zawiera on także kolejne możliwe następstwa scen tego zdarzenia.

b.      Plan: schemat ten jest podobny do skryptu, ale różni się tym, że jest bardziej ogólny. Nie zawiera on możliwych następstw scen; informuje tylko jak aktorzy sytuacji społecznych osiągają pewne cele.

c.      Temat: jest nadrzędnym schematem dla planów i skryptów, określającym jakie typowe cele mają aktorzy sytuacji społecznych.

1.     Schematy grupy LNR - (zaproponowany przez Rumelharta, Normana, Ortony) nie wprowadza nowych rozwiązań w stosunku do poprzednik. Tak samo jak one koncentruje się na tworzeniu reprezentacji czynności poprzez ustalenie wartości zmiennych (hierarchizacja).

Zajęcia 1

ORIENTACJA W OTOCZENIU JAKO PROCES INFORMACYJNY

Poznanie - przez ten termin rozumie się najczęściej proces zdobywania informacji o rzeczywistości, które służą do uzyskania systemu twierdzeń czy przekonań na jej temat.

Orientacja poznawcza (K. Obuchowski) - jest to podstawowa cecha układów żywych, która polega na wykorzystywaniu zmian w otoczeniu jako informacji niezbędnych do życia.

Orientacja poznawcza pojawiła się w filogenezie.

Orientacja poznawcza to aktywne poszukiwanie informacji, w celu antycypowania przyszłych zdarzeń.

Psychologiczne pojęcie informacji

Z cybernetycznego punktu widzenia informacja jest miara redukcji niepewności. Jednostką informacji jest 1 bit, który powoduje zmniejszenie niepewności o połowę (niepewność - entropia).

W psychologii niepewność wypływa ze stanów otoczenia i wnętrza organizmu (przykład wirusa).

·         Informacja (Sietarow); definicja ilościowa - informacja jest miarą aktywności odzwierciedlenia. Warunkiem tej aktywności jest niepewność co do zdarzeń. Im większa niepewność, tym większa luka zostaje zapełniona przez informacje.

·         Informacja (Wiener) - treść zaczerpnięta ze świata zewnętrznego w procesie naszego dostosowywania się do niego naszych zmysłów.

·         Informacja (M. Mazur) - informacja jest to transformacja jednego komunikatu w drugi, jest związkiem między dwoma komunikatami i w takim sensie można mówić, że informacja jest zawarta w tych komunikatach.

Znaczenie:

Garner: jest to całość związków miedzy zdarzeniami.

Osgood wychodzi z definicji znaku: istnieje taki przedmiot S, który wywołuje reakcję R. Znak na drodze kojarzenia z przedmiotem S (np. światełko, dzwonek) wyzwala tzw. reakcje pośredniczące w mózgu, w wyniku których następuje reakcja analogiczna do tej jaka wywołuje sam przedmiot S, chociaż nie jest ona identyczna. To właśnie reakcja pośrednicząca jest znaczeniem.

Osgood wyróżnił dwa aspekty znaczenia:

a.      denotacyjny - identyfikacja znaczenia

b.      konotacyjny - ocena zdarzenia

Bruner wychodzi z badań nad percepcją: oddziałujący na nas przedmiot ma dla nas znaczenie, ponieważ uprzednio spotkaliśmy się z podobnym przedmiotem. Według tego o odbiorze znaczeń można mówić wtedy gdy mamy już stworzone pewne jednostki wiedzy (kategorie).

Kodowanie biologiczne

Kod - sposób czy język zapisu poszczególnych komunikatów z otoczenia.

Zarówno kodowanie biologiczne jak i psychologiczne jest związane z działaniem bodźca czyli zdarzenia w środowisku, które jest odbierane przez nasze receptory, i które powoduje specyficzna reakcję.

Kodowanie receptoryczne (recepcja) - jest to zamiana energii bodźca w energię procesu nerwowego. Jest to pierwszy etap kodowania.

Zmiany w receptorach wywołują kolejne sposoby kodowania w O.U.N.

Procesy kodowania biologicznego służą regulacji homeostatycznej oraz stanowią podstawę kodowania znaczeń.

Dowodów na to, że kodowanie biologiczne jest podstawą kodowania znaczeń dostarczyli D. H. Hubel oraz T. N. Weisel (nagroda Nobla). Wykazali oni, że pojedyncze neurony odpowiadają za określoną rzecz.

Kodowanie psychologiczne

·         teoria magazynów pamięciowych: informacja jest kodowana przez kolejne magazyny, tj. VSTM (very short term memory), STM (short term memory) czyli pamięć operacyjna, LTM (long term memory).

Podstawą kodowania psychologicznego jest szyfr znaczeniowy, zawarty w LTM.

Kod obrazowy - wiedza o otaczającym nas świecie; zdarzenia, przedmioty, itp.

Kod semantyczny - kod językowy; stanowi uporządkowanie danych w kategorie.

Powyższe dwa kody wydzielił jako pierwszy Paivio.

PANDEMONIUM

Pandemonium - ( wdł. Niektórych wierzeń: państwo, królestwo szatana, demonów; przenośnie: zamieszanie, chaos, anarchia, bezład)

system ten składa się z kolejnych demonów, które pracują nad odebranym obrazem w różny sposób. Są to kolejno:

a.     Demony obrazu - rejestrują obraz

b.     Demony cech - analizują obraz i szukają w nim określonych cech

c.      Demony poznawcze - śledzą reakcje demonów cech. Każdy demon poznawczy jest odpowiedzialny za rozpoznanie pewnego układu cech. Gdy np. demon odpowiedzialny z rozpoznawanie systemu cech litery A, znajdzie jakąś jej cechę to wszczyna alarm. Im znajdzie więcej cech charakterystycznych, tym głośniej alarmuje.

d.      Demon decyzji - przysłuchuje się alarmom i wybiera ten najgłośniejszy czyli zestaw najbardziej prawdopodobnych cech.

System pandemonium.

Znaczenie błędów

·         system będzie funkcjonował nawet wtedy gdy jakiś demon popełni błąd gdyż wszystkie demony cech dostarczają nadmiaru informacji. W przypadku litery R demony wyodrębniają aż 7 cech, ale do rozpoznania wystarczy wiedzieć, że mamy do czynienia z kątem ostrym i zamkniętym konturem. Wszystkie cechy są nam potrzebne wtedy gdy chcemy uzyskać opis wszystkich liter i każdej oddzielnie.

·         Rodzaj błędów są uzależnione od zestawów cech, np. litera R będzie najczęściej mylona z literą P.

·         Matryce pomyłek to wynik eksperymentów nad rozpoznawaniem liter w utrudnionych warunkach. Badani najczęściej mylili R z P i G z C. nie zawsze występuje rozkład symetryczny, np. litera C była częściej mylona z literą G niż vice versa.

Reakcje na zniekształcone obrazy

Zmiany wielkości liter nie budzą trudności, ale odwrócenie np. litery F na bok budzi już wątpliwości. Teraz zamiast dwóch linii poziomych i jednej pionowej mamy dwie pionowe i jedną poziomą. Podobnie z literami: M i W (do góry nogami); N i Z.

Cech związane z rozpoznawaniem mowy

Aby zbudować system, który rozpoznawał by mowę należy przezwyciężyć trzy podstawowe trudności:

1.     Rozwiązać problem segmentacji mowy; jednostki, które należy rozpoznać nie są wyraźnie oddzielone.

2.     Częstotliwość i amplituda fal dźwiękowych tego samego wyrazu są wyraźnie zróżnicowane.

3.     Nie wiadomo jakie są podstawowe cechy mowy.

Fonemy - jest to dźwięk, który sam nie ma znaczenia, ale jest dolny do zmiany znaczenia wyrazu. Np. wstawiając w wyraz lok, raz fonem e, a raz fonem a zmieniamy znaczenie wyrazu.

Cechy dystynktywne - są to cechy fonemów, które wyróżniamy w zależności od sposobu ich artykulacji. Wyróżniamy np.: dźwięk dźwięczny, bezdźwięczny, dźwięki szczelinowe, zwarte itd. Jest je jednak trudno wydzielić z fali głosowej.

ANALIZA PRZEZ SYNTEZĘ

Znaczenie kontekstu

Interpretacja danych sensorycznych opiera się na tym, czym dany sygnał jest, a nie jaką informację zawiera. Tę informację dostarcza kontekst zdarzenia sensorycznego. Kontekst zdarzeń to ogromna ilość danych, które są zazwyczaj automatycznie wykorzystane do zrozumienia zdarzeń.

Rysunek odbierany jest szybciej jeśli zawiera jakąś myśl; na tle szumów poplątane słowa ze zdania są odbierane gorzej, ale cale poprawne zdanie na tle szumów jest odbierane w większości przypadków prawidłowo.

Kontekst dostarcza zasad, które pozwalają na sensowne interpretowanie naszych spostrzeżeń.

Redundancja - jest to zdolność to wydobywania sensu z niepełnego, fragmentarycznego komunikatu. Redundancja języka pozawala na koncentrowaniu się wybiórczym na oddzielnych częściach komunikatu, przewidywać kolejne jego części.

DOKONYWANIE SYNTEZY PRZEKAZU SENSORYCZNEGO

Przypuszcza się, że jednym końcu systemu sensorycznego pojawia się reakcja na zdarzenia zewnętrzne i przekaz sensoryczny przekształcony zostaje w zespół cech specyficznych. Na drugim zaś końcu znajduje się system pamięci zawierający zapis minionych zdarzeń, danych, teorii niezbędnych do interpretacji sygnałów sensorycznych.

Proces aktywnej syntezy - powstawanie i weryfikowanie oczekiwań w trakcie interpretacji przekazu.

W miarę przetwarzania sygnału oczekiwania bezustannie się zmieniają i wynikają one z danych dopiero co spostrzeganych.

Proces syntezy kieruje uwagę na najistotniejsze części przekazu i na najważniejsze cechy obrazu.

Zajęcia 4

ROZWÓJ REPREZENTACJI

K.STEMPLEWSKA

Podstawowe jednostki (schematy, skrypty itp.) reprezentacji i ich rozwój

Podstawowe jednostki reprezentacji zawieraj wiedzę na temat życia codziennego. Koncepcję rozwoju skryptów przedstawiają Schank i Abelson. Dziecko doświadczając nowych zdarzeń tworzy pierwotny skrypt na ich temat. Na tej podstawie dziecko interpretuje dalsze doświadczenia stopniowo modyfikując pierwotny skrypt. Każde kolejne doświadczenie przynosi jakieś zmiany, które z czasem stają się coraz mniejsze w miarę jak skrypt coraz doskonalej oddaje rzeczywistość.

Rozwój skryptu u dziecka przy opowiadaniu historyjek

·         2 - 3 lata: dziecko przy opowiadaniu historyjek opiera się na standartowych skryptach.; opowiadania bardzo drobiazgowe, wszystkie szczegóły są dla dziecka ważne.

·         ...