UNIVERSITATEA TITU MAIORESCU Facultatea de …anatolbasarab.ro/wp-content/uploads/2014/09/Psihologie-cognitiva... · 4 neuropsihologie concepte precum procesele psihice, structura

UNIVERSITATEA TITU MAIORESCU

Facultatea de Psihologie

Departamentul de învățământ la distanță

MODUL:

PSIHOLOGIE COGNITIVĂ

TUTORE: Lect. univ. dr. DANIELA DUMITRU

- 2013 -

2

CUPRINS CUPRINS ................................................................................................................................... 2

INTRODUCERE .......................................................................................................................... 3

UNITATEA 1. Introducere. Bazele psihologiei cognitive .......................................................... 9

UNITATEA 2. Nivelurile de analiză ale sistemului cognitiv ..................................................... 16

UNITATEA 3. Paradigmele psihologiei cognitive. Paradigma clasic simbolică şi paradigma

neoconexionistă ..................................................................................................................... 23

UNITATEA 4. Procesarea vizuală ............................................................................................ 34

UNITATEA 5. Recunoaşterea limbajului (scris şi vorbit) ......................................................... 48

UNITATEA 6. Mecanismul atenţiei ......................................................................................... 55

UNITATEA 7. Memoria. Modelul memoriei de lucru ............................................................. 65

UNITATEA 8. Rezolvarea de probleme ................................................................................... 74

Test de autoevaluare final ..................................................................................................... 81

Bibliografie selectivă: ............................................................................................................. 84

3

INTRODUCERE

1. Scopul şi obiectivele disciplinei

Materialul de studiu este adresat studenţilor din anul II de studiu ce urmează

cursurile ID ale Facultăţii de Psihologie .

Scopul cursul este acela de a prezenta conceptele de bază cu care operează

psihologia cognitivă, precum şi problematicii acesteia.

Obiective generale

1. Familiarizarea cu conceptele şi problematica psihologiei cognitive.

2. Analiza şi explorarea cadrului conceptual al psihologiei cognitive.

Obiective specifice

1. Înţelegerea conceptelor cheie ale fiecărei teme din psihologia cognitivă.

2. Achiziţionarea conceptelor specifice psihologiei cognitive.

3. Familiarizarea cu lucrările autorilor importanţi ai domeniului.

4. Evidenţierea punctelor tari şi punctelor slabe ale fiecărei teorii prezentate.

5. Iniţierea unor dezbateri pe baza temelor prezentate la curs.

6. Scrierea de eseuri scurte pe teme propuse la curs sau la alegerea studenţilor, în

care aceştia să trateze şi să explice concepte cheie, teme importante şi/sau

controversate, să explice puncte de vedere personale cu privire la anumite teorii

şi idei prezentate.

2. Cerinţe preliminare

Se impune ca studentul să-şi fi însuşit, cel puţin la nivel mediu, conceptele de bază

ale disciplinelor psihologie generală, partea despre mecanismele cognitive şi

4

neuropsihologie concepte precum procesele psihice, structura psihicului, teorii

generale ale psihologiei, neurobiologia şi funcţionarea creierului.

3. Conţinutul materialului de studiu. Organizarea pe unităţi de studiu

Materialul de studiu cuprinde informaţii referitoare la obiectul de studiu al disciplinei,

precum şi despre principalele concepte ale psihologiei cognitive.

Unitate de studiu 1: Introducere în psihologia cognitivă

Această primă unitate de studiu asigură o introducere generală în

problematica psihologiei cognitive. Psihologia cognitivă este un domeniu nou,

pluridisciplinar, de „generaţie nouă”, aflat în plină expansiune şi în plină dezvoltare,

apelând în primul rând la cercetări experimentale. Aflată între simularea şi

implementarea pe calculator a funcţiilor cognitive umane şi plauzibilitatea

neuropsihologică şi comportamentală a teoriilor susţinute şi cercetate, psihologia

cognitivă trebuie să facă faţă tuturor criticilor şi provocărilor. Începuturile sale se află

în anii ’50, odată cu publicarea a trei lucrari capitale (H.A. Simon şi A. Newell -

prima demonstraţie pe calculator a unei teoreme logice (Logic Theory Machine), N.

Chomsky - Three Models of Language, G. Miller - The Magical number seven, plus

or minus two.) Cel care consacră termenul de „psihologie cognitivă” este Ulric

Neisser, care publică în 1967 o carte cu acelaşi titlu.

Unitate de studiu 2: Nivelurile de analiză ale sistemului cognitiv

În această unitate am analizăm sistemul cognitiv, orice sistem, din punctul de

vedere al nivelurilor sale, nivelul cunoştinţelor, nivelul algoritmic-reprezentaţional,

nivelul computaţional şi nivelul cunoştinţelor.

Unitate de studiu 3: Paradigmele psihologiei cognitive. Paradigma clasic

simbolică şi paradigma neoconexionistă

Principalele metafore explicative prezente în psihologia cognitivă sunt:

metafora calculatorului şi metafora creierului. Acestea sunt asociate cu două paradigme

fundamentale: paradigma simbolică(numită şi clasic-simbolică) şi paradigma

conexionistă (numită şi neo-conexionistă). Teza principală a paradigmei clasice-

simbolice din psihologia cognitivă este aceea potrivit căreia cunoştinţele sunt

5

reprezentate în sistemul cognitiv prin simboluri sau structuri simbolice. Conform

metaforei calculatorului, sistemul cognitiv al oamenilor poate fi înţeles cel mai bine

prin analogie cu un cadru de procesare a informaţiei. Paradigma (neo)conexionistă,

cunoscută şi sub denumirea de paradigma procesărilor paralele distribuite (PDP) sau

modelare neuronală porneşte de la ideea că activitatea cognitivă poate fi explicată pe

baza unor modele de inspiraţie neuronală. Conform metaforei creierului, cogniţia

umană este cel mai bine înţeleasă în termeni ai proprietăţilor creierului.

Unitate de studiu 4: Procesarea vizuală

Cea mai mare parte a informaţiilor despre mediul încare trăim este obţinută

prin intermediul văzului. Circa jumătate dinsuprafaţa neocortexului este implicată în

procesarea informaţiei vizuale. Procesarea informaţiei vizuale la nivel computaţional

se împarte în două mari stadii: procesare primară şi procesare secundară. Procesarea

primară cuprinde prelucrările preatenţionale care au ca rezultat reprezentarea, în

sistemul cognitiv, a caracteristicilor fizice ale stimulului. Ele realizează separarea

stimulului de fond, ne arată unde anume este acesta, nu ce anume este. Procesarea

secundară vizează mecanismele implicate în recunoaşterea figurii şi obiectelor. Ele au ca

input rezultatele procesărilor primare şi ca output – imaginea tridimesională a unui

obiect.

Unitate de studiu 5: Recunoaşterea limbajului (scris şi vorbit)

Există mai multe teorii care explică recunoaşterea limbajului, cele mai

cunoscute fiind teoria motorie, modelul cohortelor, modelul „trace”.

Unitate de studiu 6: Mecanismul atenţiei

Conform modelului lui Broadbent, output-ul informaţional din sistemul

perceptiv întâlneşte un filtru, care lăsa să treacă numaiinformaţia la care oamenii acordă

atenţie. Treisman (1969) a atribuit un nou rol filtrului lui Broadbent. În loc să blocheze

toate mesajele ce vin şi sunt incompatibile cu stimulul căruia i se acordă atenţie, filtrul

atenuant conceput de această autoare slăbeşte mesajul incompatibil. Resursele de atenţie

sunt considerate prin definiţie a fi limitate. Se pune problema dacă aceste resurse sunt

„centrale” (la ele apelează toate sarcinile) sau „multiple” (sunt specifice în funcţie de

modalităţile senzoriale).

6

Unitate de studiu 7: Memoria. Modelul memorie de lucru

Modelele derivate din teoria informaţiei concep memoria ca fiindcompusă din

mai multe depozite. Aceste modele au asumat că memoria pe termen scurt (MTS) şi

memoria pe termen lung (MTL) sunt structuri calitativ diferite, informaţia mai întâi

intrând în MTS şi apoi fiind transferată în MTL. Cele mai formalizate modele cu privire la

memorie sunt, cele ale lui Waugh şi Norman (1965), Atkinson şi Shiffrin (1968) şi

Baddeley şi Hitch (1974). Expresia „memorie de lucru” se referă la un sistem de

memorie ipotetic sau la procese de memorare ipotetice, specializate în memorarea de

informaţii atunci când acestea au un rol într-o sarcină mai mult sau mai puţin

complexă a cărei finalitate principală nu este memorarea lor, ci rezolvarea de

probleme, limbajul, planificarea unor acţiuni etc.

Unitate de studiu 8: Rezolvarea de probleme

Rezolvarea unei probleme înseamnă transformarea unei situaţii date într-o

situaţie dorită sau finalitate. Pentru a rezolva o problemă trebuie generată o

reprezentare, sau trebuie accesată o reprezentare preexistentă. O reprezentare include

(1) o descriere a situaţiei date, (2) operatori sau acţiuni pentruschimbarea situaţiei şi (3)

teste pentru a determina dacă finalitatea a fost atinsă.

4. Recomandări de studiu

Se impune ca studentul să parcurgă fiecare unitate de studiu respectând timpul

alocat calendarului disciplinei, modului de abordare a testelor de autoevaluare, a

sarcinilor de învăţare.

Pentru însuşirea conceptelor de bază ale disciplinei şi înţelegerea informaţiilor

prezentate în fiecare unitate de studiu este obligatoriu ca studentul să consulte

bibliografia şi să respecte indicaţiile rubricii cunoştinţe preliminare.

Fiecare unitate de studiu atinge următoarele aspecte: obiective, cunoștințe

preliminarii, resurse necesare și recomandări de studiu, durata medie de

parcurgere a unității, subiectele teoretice aferente acesteia, un rezumat, cuvinte

cheie, teste de autoevaluare și concluzii.

7

Fiecare dintre aceste subpuncte sunt semnalizate în text prin intermediul unor

pictograme. În continuare, prezentăm un tabel cu principalele pictograme utilizate in

text:

OBIECTIVE

CUNOȘTINȚE

PRELIMINARE

RESURSE

BIBLIOGRAFICE

DURATA MEDIE DE

PARCURGERE A

UNITĂȚII DE STUDIU

EXPUNEREA TEORIEI

AFERENTE UNITĂȚII

8

REZUMAT

CUVINTE CHEIE

TESTE DE

AUTOEVALUARE

RĂSPUNS CORECT

CONCLUZII

5. Recomandări de evaluare

După parcurgerea fiecărei unităţi de studiu se impune rezolvarea sarcinilor de

învăţare, ce presupun studiu individual, dar şi a celor de autoevaluare.

Activităţile de evaluare condiţionează nivelul nivelul de dobîndire a competenţelor

specificate prin obiectivele disciplinei.

În ceea ce priveşte evaluarea finală, se va realiza printr-un examen, planificat

conform calendarului disciplinei. Examenul constă în rezolvarea unei probe de tip

grilă sau redactarea unui eseu pe o temă dată.

6. Test de evaluare iniţială

1. Care sunt mecanismele cognitive şi care este ierarhia lor?

2. Gânditi-vă la ceea ce aţi aflat la cursul de neuropsihologie. Alegeţi un subiect

favorit. Scrieţi un eseu de jumătate de pagină despre acel subiect.

9

UNITATEA 1. Introducere. Bazele psihologiei cognitive

Obiective 10

Cunoștințe preliminarii 10

Resurse necesare și recomandări de studiu 10

Durată medie de parcurgere a unității 10

Introducere. Bazele psihologiei cognitive 11

Rezumat 14

Cuvinte cheie 15

Teste de autoevaluare 15

Concluzii 15

10

Obiective

La sfârşitul parcurgerii acestei unităţi, studenţii vor fi capabili să:

- Le fie familiare problematica şi specificul domeniului psihologiei cognitive.

- Sublinieze momentele importante din istoria scurtă a apariţiei psihologiei

cognitive.

- Evidenţieze criticile şi meritele acestui domeniu.

Cunoștințe preliminarii

Psihologie generală (mecanismele cognitive), introducere în filosofie/logică,

informatică.

Resurse necesare și recomandări de studiu

Resurse bibliografice obligatorii:

1. Miclea, M., (1997 sau 2000), Psihologie cognitivă, Polirom, Iaşi.

2. Zlate, M., (1999), Psihologia mecanismelor cognitive, Polirom, Iaşi.

Durata medie de parcurgere a unității de studiu

Este de două ore.

11

Psihologia cognitivă a devenit un domeniu aplicat al

psihologiei, cu puternice legături în ştiinţele cognitive, tehnologia informaţiei,

inteligenţa artificială, cibernetică, logică, teoria limbajului, neuroştiinţe, toate aceste

domenii fiind la rândul lor unele compozite şi interdisciplinare, conectate cu alte

domenii practice (inginerie, construcţie şi design).

În felul acesta, psihologia cognitivă îşi circumscrie aria cercetărilor într-un

univers de discurs foarte larg şi divers, creându-şi un limbaj propriu şi diferit de

restul disciplinelor psihologice ortodoxe. Tehnicitatea caracteristică acestui domeniu

surprinde la început pe studenţii care urmeză acest curs. sunt păstrate foarte multe

neologisme din engleză, iar mulţi dintre termenii folosiţi nu au nici acum o traducere

satisfăcătoare în română, aşa că ei supravieţuiesc cu forma lor engelză: input, output,

chunk, etc.

Psihologia cognitivă abordează teme despre sistemul cognitiv uman (gândirea,

memoria, percepţia, etc.) şi despre subsistemele sale. Sistemul cognitiv este văzut ca

fiind un sistem de prelucrare, de procesare a informaţiei, de transformare a input-ului

senzorial în output-ul motor sau comportamental.

Abordarea şi explicarea tuturor fenomenelor psihice din perspectiva

mecanismelor informaţionale pe care le includ şi de care depind în desfăşurarea lor

este abordarea care delimitează psihologia cognitivă de alte ramuri ale psihologiei.

Avem astfel, teorii cognitive ale emoţiilor, teorii cognitive ale motivaţiei, teorii

cognitive ale stresului, etc. Psihologia cognitivă doreşte să surprindă imaginea

sistemului psihic uman ca sistem capabil de schimburi informaţionale cu mediul

înconjurător, capabil de a transforma informaţia în funcţie de propriile reguli şi de

configuraţia propriilor subsisteme de procesare, capabil de autoreglare şi control (de

unde şi legătura stânsă cu cibernetica), sistem capabil de răspuns adaptat la

constrângerile mediului.

Începuturile psihologiei cognitive pot fi plasate la mijlocul secolului trecut,

după cel de-al doilea război mondial, când logica matematică, ciberetica şi teoria

12

informaţiei au apărut în forţă în peisajul ştiinţific internaţional. Efortul de a

formaliza logica astfel încât să fie posibilă manipularea simbolurilor pe baza unor

reguli sintactice generale şi recursive, duce la definirea calculabilităţii şi a

computaţiei.

Curentele psihologice ale căror idei şi cercetări psihologia cognitivă le-a

integrat sunt asociaţionismul, gestaltismul, behaviorismul şi constructivismul

piagetian.

Instrumentarul metodologic folosit în cercetare conţine metoda

experimentului ca metodă predilectă, la care se adaugă modelarea-formalizarea-

simularea pe calculator.

Chiar dacă acest domeniu se delimitează şi se defineşte în anii ’50, mugurii

teoretici ai ştiinţelor cognitive se găsesc la Aristotel (creatorul logicii), mai apoi la

Descartes prin celebrele sale dubitaţii şi prin faptul că plasează singura realitate certă

în „cogito”, cert este că noi suntem fiinţe cugetătoare, gândim, restul (realitatea

exterioară, corpul nostru) fiind nesigur, iluzoriu, himeric.

În 1956 se conturaseră două grupuri de cercetare a mecanismelor de

procesare a informaţiilor: unul la MIT şi celălalt la Carnegie-Mellon. În toamna

aceluiaşi an, MIT organizează un simpozion, iar în ultima zi, 12 septembrie,

considerată şi ziua de naştere a ştiinţelor cognitive, au fost prezentate trei comunicări

de refrinţă: H.A. Simon şi A. Newell prezintă prima demonstraţie pe calculator a

unei teoreme logice (Logic Theory Machine), N. Chomsky prezintă Three Models of

Language, iniţiind lingvistica teoretică, G. Miller prezintă într-o formă preliminară

celebrul său studiu The Magical number seven, plus or minus two. Dar cel care va

consacra termenul de „psihologie cognitivă” este Ulric Neisser, care publică în 1967

o carte cu acelaşi titlu.

Fundaţia Alfred P. Sloan a contribuit definitiv la avântul pe care ştiinţele

cognitive l-au luat prin acordare de granturi de cercetare în valoare de sute de

milioane de dolari la mijlocul anilor ‘70. Mulţi cercetători şi-au schimbat radical

programul pentru a putea accesa aceste fonduri.

13

În 1978 se prezintă primul raport de cercetare către Fundaţia Sloan, care mai

este cunoscut şi sub numele de raportul SOAP (State of the Art Paper). În acest

raport se spune: „existenţa domeniului nostru de cercetare este determinată de

existenţa unui obiectiv comun: descoperirea capacităţilor computaţionale şi de

reprezentare ale psihicului precum şi ale proiecţiilor lor structurale şi funcţionale în

creier.” Prin această „declaraţie de independenţă” se stipulează că ştiinţele cognitive

studiază sistemele cognitive naturale sau artificiale (iar psihologia cognitivă studiază

sistemul cognitiv uman).

Psihologia cognitivă devine parte componentă a ştiinţelor cognitive. Din

această familie mai fac parte: filosofia (epistemologia, logica filosofică, filosofia

analitică), lingvistica (lingvistica teoretică), neuroştiinţe (neuroştiinţa cognitivă),

antropologia (antroplogia culturală). Domeniile enunţate nu participă la ştiinţele

cognitive cu toată extensiunea domeniului lor, ci doar cu anumite ramuri şi dezvoltări

interdisciplinare pe care l-am enumerat în paranteză.

Psihologia cognitivă este supusă unei duble presiuni, ceea ce îi conferă şi un

caracter bicefal. Presiunile de sus în jos, dinspre inteligenţa artificială, îi cere

psihologiei cognitive să ofere modele formalizate şi implementabile pe calculator.

Presiunile de jos în sus, dinspre neuroştiinţe, solicită psihologiei cognitive să

construiască modele valide, relevante şi de predictibilitate pentru comportamentul

uman. Aflându-se în această dublă presiune, cercetătorii în psihologie cognitivă

trebuie să facă faţă criticilor venite din cele două direcţii.

S-au contrat de-a lungul timpului trei categorii de critici:

1. Lipsa de plauzibilitate neuronală a modelelor cognitive sau lipsa de validitate

ecologică. Adică, aceşti critici consideră că este foarte dificil să găsim la

nivel neuronal corespondentul diverselor procese sau reguli de funcţionare ale

sistemului cognitiv descrise în diferite modelări teoretice sau practice

cognitiviste. De exemplu, unde se găsesc regulile de producere (sau operaţiile)

de tipul „dacă....atunci”. Sistemul cognitiv are patru nivele de analiză, nivelul

semnatic, nivelul algoritmic-reprezentaţional, nivelul implementaţional şi

nivelul computaţional. Aceşti critici confundă nivelurile de analiză a

sistemului cognitiv cerând o analiză la nivel implementaţional a unei entităţi

14

aflate la nivelul computaţional. În plus, majoritatea modelelor cognitive iau în

consideraţie datele oferite de neuroştiinţe, mai ales dacă vorbim despre

paradigma neoconexionistă (vom reveni în cursurile viitoare la aceste

concepte şi explicaţii).

2. Criticile din partea behavioriştilor. Este criticată metodologia folosită de

cognitivişti pentru a obţine rezultate în urma ceretărilor, mai ales modelarea

şi simularea pe calculator. De asemenea, behavioriştii pun la îndoială şi

capacitatea unor factori cognitivi de a influenţa comportamentul. Aceste

critici au scăzut în ultimii ani, deoarece multe dintre rezultatele experimentale

ale behaviorismului au fost preluate de către psihologia cognitivă, dar şi

behavioriştii se regăsesc teoretic în modelările conexioniste ale sistemului

cognitiv.

3. Un alt gen de critici, dar mult mai puţin argumentate, pretind că psihologia

cognitivă este o modă, un curent care va dispărea curând. Acestor critici

putem răspunde că atâta timp cât psihicul rămâne un sistem informaţional, tot

atâta timp va supravieţui şi psihologia cognitivă. Şi psihicul va rămâne pentru

o perioadă lungă aşa (!), pentru că este un sistem care „lucrează” cu

informaţia.

Rezumat

Psihologia cognitivă este un domeniu nou, pluridisciplinar, de „generaţie

nouă”, aflat în plină expansiune şi în plină dezvoltare, apelând în primul rând la

cercetări experimentale. Aflată între simularea şi implementarea pe calculator a

funcţiilor cognitive umane şi plauzibilitatea neuropsihologică şi comportamentală a

teoriilor susţinute şi cercetate, psihologia cognitivă trebuie să facă faţă tuturor

criticilor şi provocărilor. Începuturile sale se află în anii ’50, odată cu publicarea a

trei lucrari capitale (H.A. Simon şi A. Newell - prima demonstraţie pe calculator a

unei teoreme logice (Logic Theory Machine), N. Chomsky - Three Models of

Language, G. Miller - The Magical number seven, plus or minus two.) Cel care

consacră termenul de „psihologie cognitivă” este Ulric Neisser, care publică în 1967

o carte cu acelaşi titlu.

15

Cuvinte cheie

Ştiinţe cognitive. Psihologie cognitivă.

Teste de autoevaluare

Prezentaţi ce se înţelege prin „dubla presiune” (p.13).

Concluzii

Domeniul psihologiei cognitive este robust, puternic, fundamentat pe cercetări

experimentale, fiind unul dintre domeniile cu o promiţătoare dezvoltare viitoare.

16

UNITATEA 2. Nivelurile de analiză ale sistemului cognitiv

Obiective 17




Nivelurile de analiză ale sistemului cognitiv 18

Rezumat 22

Cuvinte cheie 22


Concluzii 22

17

Obiective

La sfârşitul acestei prelegeri, studentul va putea :

- Aibă o altă pespectivă asupra sistemului cognitiv;

- Să înţeleagă că un sistem cognitiv poate fi analizat din punctul de vedere

a celor patru nivele;

- Să utilizeze noile informaţii pentru a înţelege perspectiva cognitivistă

asupra psihicului.


Psihologie generală – mecanismele cognitive.

Resurse necesare și recomandări de studiu.





Este de două ore.

18

Prelegerea care urmează va aborda una dintre temele importante în psihologia

cognitivă, având ca scop prezentarea sistemului cognitiv într-o perspectivă nouă.

Definiţia sistemului cognitiv

Un sistem cognitiv este orice sistem fizic care posedă două proprietăţi: de

reprezentare şi de calcul.

Reformulând putem spune că un sistem cognitiv este un sistem fizic care

foloseşte informaţie stocată în diferite forme / medii (energetice sau chimice).

Nu avem în vedere aici doar sistemul cognitiv uman, deşi acesta este cel care

ne interesează. Orice sistem care posedă cele două proprietăţi este un sistem cognitv,

uman sau infra-uman, iar cele ce urmează se poate aplica tuturor acestor sisteme.

Trebuie să facem menţiunea că nu este demonstrată existenţa unui sistem

cognitiv exclusiv informaţional independent de o structură fizică.

Reprezentarea

În psihologia cognitivă reprezentarea primeşte o definiţie diferită, dar nu total

nouă faţă de cea clasică şi este considerată ca fiind o reflectare în mediul intern a

realităţii exterioare.

A. Newell (1992) oferă o simbolizare a acestei definiţii:

Luăm un eveniment extern: variabila X se transformă în variabila Y. Rezultă formula

X-T-Y (adică variabila X se transformă în variabilaY).

Reprezentarea evenimentului X-T-Y într-un mediu intern se realizează când o

proiecţie x a variabilei X şi o proiecţie t a lui T în acest mediu pot genera o variabilă

y care să corespundă lui Y.

19

Important este ca să existe o relaţie sistematică între variabilele externe şi referentul

lor intern. Adică, reprezentarea a ceva să corespundă întotdeauna cu acelaşi obiect

sau eveniment din mediul extern. Reprezentatrea nu este o copie a realităţii, cele

două nefiind identice, ci este o transformare, o traducere în mediul intern, folosind

„codul” sau „limbajul” mediului în care se află – electric sau chimic, în cazul

oamenilor, sau mamiferelor, mai extins.

Reprezentările conţinute de un sistem cognitiv (orice sistem cognitiv) sunt simbolice

(imagini, semne, conţinuturi, etc.) sau subsimbolice (pattern-uri de activare ale

reţelelor neuronale, care nu sunt interpretabile semantic, nu au un înţeles – a se vedea

prelegerea despre paradigma neo-conexionistă).

Proprietatea de calcul

Calculul este proprietatea sistemului cognitiv care constă în manipularea

reprezentărilor pe baza unor reguli.

Dacă reprezentările sunt simbolice, atunci avem reguli de manipulare a simbolurilor

(de efectuare a operaţiilor matematice, reguli gramaticale, sintactice, semantice, etc.),

dacă reprezentările sunt subsimbolice, avem reguli de modificare a stărilor de

activare (regula Hebb, regula delta generalizată, etc., la care vom reveni în cele ce

urmează).

Având în minte cele două concepte, vom prezenta nivelurile de analiză ale oricarui

sistem cognitiv. Acestea sunt straturi pur teoretice, adică ele nu se află ca nişte foi

unele peste altele, ci sunt toate odata, integrate şi funcţionale în acelaşi timp şi pentru

a servi un singur obiectiv, răspunsul adaptativ.

Nivelurile de analiză ale sistemului cognitiv

Sunt patru niveluri care descriu orice sistem cognitiv:

1. nivelul cunoştinţelor;

2. nivelul computaţional;

3. nivelul algoritmic-reprezentaţional;

20

4. nivelul implementaţional.

Acestea nu sunt straturi sau etaje ale unui sistem cognitiv, ele sunt integrate şi se află

la acelaşi nivel de execuţie. Cu alte cuvinte informaţia nu este transferată de la un

nivel la altul pentru a fi procesată, cele patru niveluri fiind concomitente în timp şi

neierarhizate în funcţie de importanţă.

Iată la ce se referă cele patru niveluri de analiză:

Nivelul cunoştinţelor (semantic)

La acest nivel de descriere, comportamentul sistemului cognitiv este înţeles pe baza

volumului şi naturii cunoştinţelor pe care le are, a scopurilor şi intenţiilor sale.

Sursele cunoştinţelor sunt: experienţa imediată sau de lungă durată, enunţurile

problemelor pe care trebuie să le rezolve, deprinderi, socializarea, participare la o

cultură, etc.

Cunoştinţele se împart în cognitiv-penetrabile şi cognitiv-impenetrabile.

Comportamentele şi mecanismele psihice care se modifică în funcţie de cunoştinţele

pe care le are subiectul se numesc cognitiv-penetrabile (Pylyshyn, 1984, 1990).

Ex.: recunoaşterea unei litere se face mai uşor dacă este prezentată într-un cuvânt

decât dacă este prezentată într-o combinaţie de litere fără sens.

Comportamentele care nu sunt influenţate de cunoştinţele de care dispune un subiect

se numesc cognitiv-impenetrabile (exemplu: extragerea contururilor unui obiect în

funcţie de intensitatea luminii).

Procesările informaţiilor de la palierele periferice ale sistemului cognitiv spre

cele centrale se numesc analiză ascendentă (bottom-up analysis, data-driven

processing).

Procesările pe baza informaţiilor deja deţinute de sistem se numesc analiză

descendentă (to-down analysis, knowledge driven processing). Ex.: trăsăturile feţei

umane sunt mai uşor recunoscute dacă sunt plasate în contextul unei figuri umane.

Nivelul computaţional

21

Procesările la care sunt supuse datele problemei (input-ul) pentru a obţine soluţia

(output-ul) formează nivelul computaţional.

Exemplu: analiza computaţională a sistemului vizual (cum se poate ajunge de la o

imagine bidimensională proiectată pe retină la interpretarea ei tridimensională). [a se

vedea tema de casă]

Există două tipuri de prelucrări:

- modulare (nu pot fi influenţate de cunoştinţele subiectului; ex. procesarea

primară a informaţiei vizuale);

- non-modulare (sunt influenţate de ceea ce ştie subiectul; ex.

recunoaşterea obiectelor) [a se vedea tema de casă]

Nivelul algoritmic-reprezentaţional

Analiza algoritmului care realizează funcţia input-output şi a modalităţilor în care

sunt reprezentate input-ul şi outputul poartă numele de nivel algoritmic-

reprezentaţional.

Algoritmul: o secvenţă de calcule pe baza căreia, printr-un număr finit de paşi din

datele de intrare, se obţin datele de ieşire.

Reprezentarea: modul de codare a input-ului (semantic, imagistic, serial, prin valori

de activare, etc.). Un anumit tip de reprezentare poate favoriza un anumit algoritm.

Nivelul implementaţional

Acesta este baza fizică a sistemului care realizează toate procesările sistemului.

Putem analiza sistemul cognitiv şi din punctul de vedere a ceea ce se întâmplă la

nivel fizic sau biochimic când au loc anumite operaţii. Mai este numit şi nivelul

hardware.

.

22

Rezumat

În această unitate am analizat sistemul cognitiv, orice sistem, din punctul de vedere

al nivelurilor sale, nivelul cunoştinţelor, nivelul algoritmic-reprezentaţional, nivelul

computaţional şi nivelul cunoştinţelor.

.

Cuvinte cheie

Sistem cognitiv, reprezentare, proprietatea de calcul, niveluri de analiză.


1. Explicaţi care sunt diferenţele dintre nivelurile de analiză ale unui sistem

cognitiv (pp. 18-21).

2. Explicaţi ce este „proprietatea de calcul” (p. 19).

3. Explicaţi care este diferenţa dintre simbolic şi subsimbolic (p.19).

4. Ce este o reprezentare (p. 18)?

Concluzii

Datorită faptului că cele patru niveluri de analiză sunt caracteristice oricărui sistem

cognitiv, putem să spunem că un mare grad de abstractizare şi formalizare a fost

obţinut, un avantaj pentru simulările pe calculator şi pentru implenetările în domeniul

inteligenţei artificiale.

23

UNITATEA 3. Paradigmele psihologiei cognitive.

Paradigma clasic simbolică şi paradigma

neoconexionistă

Obiective 24




Paradigmele psihologiei cognitive. Paradigma clasică simbolică şi

paradigma neoconexionistă

25

Rezumat 32

Cuvinte cheie 33


Concluzii 33

24

Obiective


- Să înţeleagă temele principale şi fundamentele psihologiei cognitive;

- Să aibă o perspectivă nouă asupra sistemului cognitiv uman;

- Să compare şi să înţeleagă diferenţele dintre cele două paradigme.


Psihologie generală – mecanismele cognitive






Este de 4 ore.

25

În psihologia cognitivă există astăzi două modele de explicare şi de raportare

la sistemul cognitiv, numite paradigme (modelări): paradigma simbolică, numită şi

clasică, şi paradigma (neo)conexionistă.

Paradigma simbolică clasică

Paradigma clasică porneşte de la ideea că toate cunoştinţele şi stările de lucruri

corespunzătoare sunt reprezentate în sistemul cognitiv prin simboluri sau structuri

simbolice.

Un simbol este o reprezentare care denotă obiecte sau stări de lucruri şi se supune

unor reguli de combinare (au o “gramatică”).

Pentru a putea opera cu cunoştinţele calculatorul, ca şi creierul, trebuie să le codeze

în structuri simbolice. Newell şi Simon spun că sistemul cognitiv uman, cât şi

calculatorul, sunt sisteme fizico-simbolice, adică cele două sunt două sisteme care au

în comun faptul că sunt fizice, unul organic şi celălalt anorganic (sunt şi organice,

dar nu în producţia de masa), şi faptul că au capacitatea de a codifica în simboluri

informaţiile din mediul înconjurător.

Apariţia aceste teorii a fost susţinută de succesele înregistrate de formalizarea

logicii, de apariţia gramaticilor generative şi a lingvisticii teoretice care au dus la

ideea că sistemul psihic uman este un sistem de manipulare a simbolurilor.

Aplicarea paradigmei simbolice clasice a fost pentru explicarea proceselor

cognitive centrale şi, în primul rând, pentru rezolvarea de probleme (stare iniţială,

stare finală şi blocul de operatori, care premite trecerea de la starea iniţială la cea

finală).

Începând cu acest model de explicare a sistemului cognitiv, putem vorbi

despre metafora computerului cu privire la explicarea sistemului cognitiv uman

(sistemul cognitiv ca un computer).

26

Ea se numeşte “clasică” deoarece foloseşte idei dezvoltate în lucrările unor filosofi

cum ar fi Leibniz, Descartes (raţionalismul continental) sau Hobbes, Locke, Hume

(empirismul englez).

Paradigma (neo)conexionistă

Este cunoscută şi sub numele de paradigma procesărilor paralele distribuite

sau de modelarea neuromimetică.

Porneşte de la ideea că activitatea cognitivă poate fi explicată pe baza unor

modele de inspiraţie neuronală. Un sistem cognitiv este format dintr-o reţea de

neuroni formali (simplificaţi).

Primele încercări de a pune în aplicare această idee au fost făcute în 1943 de

Pitts si McCullogh. Rosenblatt (1958) a construit pe baza cercetărilor celor doi o

reţea neuromimetică cu două niveluri numită perceptron.

În urma cercetărilor lui Minsky şi Papert (1969) care demonstrau

incapacitatea reţelelor de tip perceptron de a calcula funcţii logice simple: “ca”, “de

exemplu”, “sau” (exclusiv), dezvoltarea în această direcţie a fost abandonată.

În anii ’80 însă, McClelland şi Rumelhart publică lucrarea Parellel

Distributed Processing: Exploration in the Microstructure of Cognition (1986) şi

volumul 2, Psychological and Biological Models (1987).

După această dată, renaşte conexionismul în forma pe care o cunoaştem astăzi,

numită neoconexionism.

Spre deosebire de paradigma simbolică (ce considera cunoaşterea ca o

manipulare de simboluri), conexionismul susţine că reprezentarea informaţiei în

sistemul cognitiv constă în activarea unor unităţi simple (neuromimi), pe baza unor

patternuri şi valori de activare.

Prin urmare, sistemul cognitiv este o reţea (neuromimetică, adică imită

reţeaua neuronală) în care informaţia circulă între unităţile de procesare nu sub formă

de mesaje, ci sub formă de valori de activare; sub formă de scalari, nu de simboluri

(D.A. Norman, 1986).

27

Reţelele neuromimetice

Neoconexionismul susţine o modelare a procesării la nivelul algoritmic-

reprezentaţional printr-o reţea neuromimetică. Modelarea este un proces de

traducere a unei realităţi într-o teorie, care poate fi testată sau implementată, în acest

caz, pe calculator.

Informaţia este reprezentată la nivelul sistemului cognitiv uman prin valori şi

patternuri de activare ale unor unităţi (neuromimi).

O reţea neuromimetică este formată din:

1. o mulţime de unităţi;

2. o stare de activare;

3. o regulă de activare;

4. o funcţie output;

5. un pattern de conexiuni între aceste unităţi;

6. reguli de învăţare;

7. un mediu (o ambianţă) în care operează reţeaua.

Acest tip de reţea poate modela comportamentul cognitiv fără a recurge la tipurile de

reguli explicite ce se găsesc în domeniul metaforei calculatorului.Reţelele realizează

acest lucru asociind diferite input-uri cu anumite output-uri şi stocând pattern-urile de

activare în reţea. Reţelele folosesc de obicei mai multe straturi pentru a trata

comportamentul complex. Un strat constă din unităţi input care encodează un stimul

în forma unui pattern de activare. Un alt strat este stratul output care produce un

răspuns, din nou în forma unui pattern de activare. Atunci când reţeaua a învăţat să producă un

anumit răspuns la nivelul stratului output în urma prezentării unui anumit stimul la nivelul

stratului input, ea poate prezenta un comportament care se aseamănă foarte mult cu

aplicarea unei reguli.

Unităţile

Se numesc unităţi cognitive, neuroni formali sau noduri.

28

Unităţile au caracteristici asemănătoare cu ale neuronilor: valoarea de

activare şi asocierea într-o reţea. Valoarea de activare este notată printr-o cifră

cuprinsă în intervalul -1, +1.

Într-o reţea sunt unităţi de input (receptează şi convertesc în valori de

activare semnalele externe) şi unităţi de output (care transmit în mediu răspunsul

reţelei). Acestea sunt unităţi vizibile pentru că pot fi accesate direct din mediul

reţelei.

Între unităţile vizibile de input şi de output sunt interpuse unităţi care nu pot

fi accesate decât prin intermediul acestora. Acestea se numesc unităţi ascunse.

Dacă o reţea este formată din unităţi vizibile, atunci ea se numeşte binivelară.

Dacă este formată atât din unităţi vizibile, cât şi din unităţi ascunse, reţeaua se

numeşte multinivelară.

Neuromimii nu sunt interpretabili semantic, adică nu semnifică lucruri,

concepte, fapte (aşa cum era în cazul simbolurilor). Spunem că reţelele

neuromimetice sunt semantic-opace.

Dacă o atribuire a semnificaţiei este totuşi făcută, putem distinge două tipuri

de reţele:

1. Localizaţionaliste, se consideră că fiecare unitate este un concept. Aceasta este

însă, o interpretare exterioară, ea nu este regăsită implicit în reţea.

2. Distributive, informaţia este distribuită pe interacţiunile dintre unităţi (de exemplu,

un concept sau o propoziţie nu sunt reprezentate de o singură unitate, ci de patternul

de conexiuni dintre mai multe unităţi ale reţelei). În acest caz, unităţile sunt

neinterpretabile semantic.

29

Fig. 1. O reţea conexionistă simplă

Stările de activare

Acestea sunt valori care definesc starea unei unităţi la un moment dat (aşa

cum neuronul are o stare de activare, o cantitate de energie care-i este carcteristică la

un moment dat). Sunt notate numeric, de la -1 la +1 (şi nu numai, pot fi alese şi alte

intervale), astfel că o reţea conexionistă este o matrice de valori de activare (0.2, 0,

0,5).

Fiecare unitate are un rest de activare ca rezultat al stimulărilor trecute

(întocmai ca un neuron). Acest rest de activare face ca o reţea neuomimetică să aibă

ca o caracteristică intrinsecă un potenţial de urmă (întocmai ca o reţea neuronală),

care face ca o unitate (un neuron) să răspundă mai rapid în cazul în care îi este

solicitat un răspuns identic cu cel dintr-o fază anterioară.

Rata descreşterii stării de activare se numeşte rata degradării (decay rate),

fiind o altă caracteristică intrinsecă a unei reţele neuromimetice.

Regula de activare

30

Este o funcţie care stabileşte modul în care se modifică valoarea de activare a

unităţilor dintr-o reţea. Modificarea valorii se face pe baza netinputului. Acesta este

suma ponderată a valorilor de activare recepţionate. Procesul este similar cu cel

petrecut în reţelele neuronale.

Funcţia output

Stabileşte relaţia dintre valoarea de activare a unei unităţi şi outputul pe care ea îl

transmite altor unităţi. În cazul unei reţele conexioniste un programator poate stabili

un prag al stării de activare sub care valoarea outputului este zero, iar deasupra

acestui prag outputul este egal cu valoarea de activare. Găsim şi în acest caz

similarităţi cu reţeaua neuronală.

Conexiunile

Nodurile, unităţile unei reţele sunt legate prin conexiuni. Când conexiunile sunt

orientate într-o singură direcţie de la unităţile input spre unităţile output, reţeaua este

unidimensională (feed-forward network). Dacă conexiunile sunt reciproce, reţeaua

este interactivă.

Conexiunile, la fel ca în cazul cerierului, sunt excitative şi inhibitive.

Ele sunt excitative când ponderea este pozitivă 0<Wi,j<1, unde W este ponderea, iar i

şi j sunt două unităţi oarecare.

Conexiunile sunt inhibitive dacă ponderea este negativă.

Conexiunile sunt elemente importante ale reţelei conexioniste, deoarece o unitate

reprezintă ceva pentru reţea în funcţie de conexiunile pe care le are. Acestea îi oferă

valoarea de activare.

Regulile de învăţare

Sunt algoritmi sau ecuaţii care guvernează ponderea conexiunilor dintr-o reţea.

Modificarea tăriei conexiunilor se face în funcţie de regulile de învăţare.

Regulile de învăţare sunt similare regulilor de manipulare a simbolurilor din

paradigma clasică.

31

Menţionăm trei reguli de învăţare:

Regula lui Hebb

Ponderea unei conexiuni creşte dacă unităţile au o stare de activare de acelaşi semn

(ambele pozitive sau ambele negative) şi scade dacă se află în stări de activare opuse.

Ponderea conexiunii dintre două unităţi se modifică în funcţie de produsul valorilor

de activare. Proporţia cu care se va modifica ponderea conexiunii este modulată de

rata învăţării (aceasta este stabilită de creatorul reţelei).

Prin urmare, avem relaţia:

Wu,i= lr · au · ai

Adică ponderea conexiunii de la unitatea i la unitatea u depinde de rata învăţării (lr)

înmulţită cu valoarea de activare a unităţilor u şi i.

Regula delta (Widrow-Hoff)

Această regulă utilizează discrepanţa între outputul dezirabil (du) şi outputul actual

(au).

Cu alte cuvinte, ponderea unei conexiuni se modifică cu atât mai mult cu cât eroarea

(diferenţa) dintre outputul dezirabil şi outputul actual este mai mare.

Wu,i= lr(du – au)ai

Dacă du = au ponderea conexiunilor rămâne neschimbată. Înseamnă că reţeaua a dat

răspunsul dorit.

Regula retropropagării erorii (delta generalizată)

Este o extindere a regulii delta la reţelele multinivelare. Eroarea dintre du şi au se

propagă invers de la unităţile output spre unităţile ascunse şi spre unităţile de input.

Mai întâi se calculează ponderea pe care două unităţi au avut-o în propagarea erorii

pe baza regulii delta, apoi se modifică tăria legăturii dintre ele după contribuţia pe

care au avut-o la apariţia erorii.

Wu,h= lr delta au ah

32

Mediul sau ambianţa reţelei

Orice reţea conexionistă (ca şi orice reţea neuronală) este în legătură cu structuri mai

generale, pot fi şi alte reţele, care o influenţează şi creează mediul reţelei.

Influenţa mediului apare într-un model conexionist sub forma unor biaşi (bias), adică

a unor inputuri cu valori fixe şi independenţi de activitatea reţelei.

Nu alegem, când explicăm cum funcţionează un sistem cognitiv, între una dintre

paradigme.

Paradigma clasică ne oferă un model de funcţionare a unei reţele când vorbim despre

procesarea la un nivel complex, central.

Paradigma conexionistă ne oferă un model când vorbim de procesări la un nivel

periferic.

Rezumat

Principalele metafore explicative prezente în psihologia cognitivă sunt: metafora

calculatorului şi metafora creierului. Acestea sunt asociate cu două paradigme fundamentale:

paradigma simbolică(numită şi clasic-simbolică) şi paradigma conexionistă (numită

şi neo-conexionistă). Teza principală a paradigmei clasice-simbolice din psihologia

cognitivă este aceea potrivit căreia cunoştinţele sunt reprezentate în sistemul cognitiv

prin simboluri sau structuri simbolice. Conform metaforei calculatorului, sistemul

cognitiv al oamenilor poate fi înţeles cel mai bine prin analogie cu un cadru de procesare

a informaţiei. Paradigma (neo)conexionistă, cunoscută şi sub denumirea de

paradigma procesărilor paralele distribuite (PDP) sau modelare neuronală porneşte

de la ideea că activitatea cognitivă poate fi explicată pe baza unor modele de

inspiraţie neuronală. Conform metaforei creierului, cogniţia umană este cel mai

bine înţeleasă în termeni ai proprietăţilor creierului.

33

.

Cuvinte cheie

Paradigmele psihologie cognitive, paradigma clasic-simbolică, paradigma

(neo)conexionistă, metafora creierului, metafora calculatorului, simboluri, reţele

neuromimetice.


1. Redactaţi un eseu în care să comparaţi cele două paradigme din psihologia

cognitivă (pp. 24-32).

2. Subliniaţi punctele slabe şi punctele tari ale fiecărei paradigme (pp.24-32).

Concluzii

Sunt câteva concepte şi teorii care guverneză peisajul psihologiei cognitive astăzi,

cele două paradigme concurente disputându-şi supremaţia în demonstrarea faptului

că asumpţiile lor sunt cele mai potrivite pentru a explica funcţionarea sistemului

cognitiv uman.

34

UNITATEA 4. Procesarea vizuală

Obiective 35




Procesarea vizuală 36

Rezumat 46

Cuvinte cheie 46


Concluzii 47

35

Obiective


- Să aibă o nouă perspectivă asupra analizatorului vizual;

- Să înţeleagă modelarea pe calculator a proceselor cognitive;

- Să fie familarizaţi cu teroriile recunoaşterii obiectelor.








Este de patru ore.

36

Începem prin a spune că aproape 50% din suprafaţa neocortexului este

implicată în prelucrarea informaţiei vizuale. Prin urmare, majoritatea informaţiilor pe

care le avem despre mediul extern sunt de natură vizuală. Aceasta arată importanţa

pe care procesarea informaţiei vizuale în cadrul oricărei analize a sistemului cognitiv.

Modele dezvoltate în psihologia cognitivă pentru a explica acest tip de

procesare trebuie să aibă atât plauzibilitate neuronală, cât şi eficienţă în

implementarea lor în reţele non-umane.

Neurobiologia procesării vizuale

Numim un fenomen ca fiind vizibil atunci când emite unde electromagnetice

cu lungimi de undă între 440 şi 810 milimicroni şi care provoacă o activitate

fotochimică la nivelul receptorilor.

Lumina străbate mediile transparente ale ochiului şi ajunge la retină, care are

cinci straturi celulare: receptori (celule cu conuri şi bastonaşe), celule orizontale,

celule bipolare, celule amacrine şi ganglioni (aceştia se prelungesc în axoni care

formează nervii optici).

Retina are o structură laticeală, celulele nervoase sunt conectate pe orizontală

de celule amacrine şi celulele orizontale, iar receptorii sunt conectaţi pe verticală de

celulele bipolare, ganglionare şi de nervii optici.

Această structură arată că nu se vizează procesarea întregii informaţii vizuale,

ci doar a celei semnificative. Se face o diferenţere şi o procesare segregată încă de la

nivelul periferic al sistemului vizual.

Pe ansamblu, unei celule ganglionare îi revin 120-130 de receptori.

Informaţia este trimisă către nucleii geniculaţi laterali din talamus, apoi către

cortexul vizual (striat) unde este analizată şi se produce recunoaşterea obiectului.

Câmp receptor, celulele on-off şi off-on

37

Zona de pe suprafaţa retinei care modifică activitatea celulei nervoase se

numeşte câmp receptor. Aceasta se întâmplă deoarece unui ganglion îi corespund

mai mulţi receptori şi el nu se activeză la stimularea unui singur punct de pe retină, ci

la stimularea unei arii.

Este o noţiune funcţională, nu una biologică, adică nu există o formaţiune neuronală

care să reprezinte câmpul receptor, aşa cum este retina, spre exemplu.

Celulele on-off sunt acelea care intensifică rata descărcărilor electrice

(frecvenţa potenţialelor de acţiune) dacă stimulul luminos cade în centrul câmpului

receptor şi scade activitatea celulei nervoase, dacă stimulul se află la periferia

câmpului receptor.

În contrapartidă, celulele off-on au activitate maximă dacă în centrul câmpului lor

vizual este un punct negru înconjurat de fascicule luminoase (de lumină).

Activitatea celor două tipuri de celule este insensibilă la stimularea uniformă

a câmpului receptor datorită inhibiţiei laterale. Existenţa acestor tipuri de celule, care

îşi au sediul în corpii geniculaţi laterali, poate fi probată prin teste neurofiziologice,

cât şi prin metode psihofizice, cum ar fi grilajul Hermann-Hering.

Fig. 2 Grilajul lui Hermann (1870). Privirea grilajului produce iluzia unor pete cenuşii la

intersecţia canalelor albe situate între careurile negre.

38

Detectorii de trăsături

Hubel şi Wiesel, doi autori care au făcut experimente privind procesarea vizuală,

descriu trei tipuri de detectori de trăsături - features detectors (Hubel şi Wiesel, 1959):

celule simple, celule complexe şi celule hipercomplexe.

Celulele simple detectează contururi, fante luminoase sau linii. Ele sunt

hiperspecializate, încât recţionează decât la un singur tip de stimul (contururi, fante,

linii). O singură celulă simplă însumează activitatea mai multor celule on-off şi off-

on din nucleii geniculaţi.

Celulele simple sunt organizate somatotropic, adică o anumită regiune din cortexul

vizual procesează informaţia dintr-o anumită zonă a câmpului vizual, ignorând

stimulii dintr-o altă locaţie.

Celulele complexe: se află în ariile striate şi parastriate şi prelucrează informaţii cu

un nivel mai mare de generalitate. Ele răspund la aceeaşi categorie de stimuli

indiferent de zona în care se află în câmpul vizual. Decodifică şi stimulii în mişcare.

Celulele hipercomplexe: sunt de două tipuri. Primul tip detectează stimuli identici

cu cei decodificaţi de celulele complexe, dar care au o anumită dimensiune. Al doilea

tip detectează unghiuri. Acest tip este foarte selectiv, unele celule detectează doar

unghiuri drepte, altele doar unghiuri ascuţite, etc.

Unele cercetări sugerează că ar exista celule hipercomplexe care detectează chiar şi

forme de genul triunghiului, mâinii sau chiar feţei.

Este improbabil ca forme complexe precum feţele să fie detectate de o singură celulă.

În cazul în care aceasta moare, dispare şi posibilitatea de a detecta anumite obiecte

precum mâinile, feţele cunoscuţilor?

Hubel şi Wiesel sugerează o organizare ierarhică a celor trei tipuri de celule, dar nu

oferă destule informaţii despre această aranjare ierarhică. Nu este exclus, însă ca

toate cele trei tipuri de celule să funcţioneze în acelaşi timp şi nu transmiţându-şi

unele altora informaţiile în trepte.

Procesarea informaţiei vizuale

39

Ne vom afla la nivelul computaţional, adică vom încerca să explicăm prin

modele logico-matematice cum un input specific este calculat pentru a oferi un

output specific.

Cu alte cuvinte, există o multitudine de algoritmi care să calculeze o funcţie şi

o multitudine de sisteme fizice (de harduri) capabile să implementeze un algoritm.

Astfel, teoriile computaţionale care explică analiza vizuală a informaţiei sunt

abstracte şi formalizate, ceea ce pare nenatural pentru psihologii tradiţionalişti.

La nivel computaţional se descriu două niveluri ale procesării: procesarea

primară şi procesarea secundară a informaţiei.

Procesarea primară cuprinde prelucrări pre-atenţionale cu o durată de

aproximativ 200 milisecunde. Au ca scop reprezentarea în sistemul cognitiv a

caracteristicilor fizice ale stimului.

Aflăm unde este stimulul, dar nu şi ce este. Avem mecanismele de detectare a

contururilor, a texturii, a mişcării, a culorii şi a dispunerii spaţiale.

Procesarea secundară vizează recunoaşterea obiectelor. Are ca input

rezultatele procesării primare şi ca output imaginea tridimensională a unui obiect

identificat.

David Marr (1982) oferă schema generală a procesării informaţiei vizuale:

Stimulii vizuali sunt transpuşi într-o schiţă primară, care este supusă unui tratament

modular prin care se stabileşte:

poziţia şi forma

textura

culoarea

distanţa şi adâncimea

dacă este în mişcare şi cum.

40

Fig. 3. Schema generală a procesării informaţiei vizuale (David Marr)

În urma acestor procesări modulare realizate în paralel, se produce o imagine

intermediară numită şi 2½D (ca să sugereze intermediaritatea ei între imaginea

bidimensională de pe retină şi imaginea tridimensioanală finală).

După procesarea 2½

D şi pe baza inputului ei se realizează procesarea secundară,

imaginea 3D şi recunoaşterea obiectului.

Procesării primare îi corespunde decât primele două niveluri (schema primară şi

imaginea 2½D), imaginea 3D şi recunoaşterea aparţin procesării secundare.

Caracteristici ale procesărilor primare

Procesările primare vizuale sunt organizate pe module, care funcţionează în paralel,

sunt nepentrabile cognitiv şi non-inferenţiale (nu se pot descompune în secvenţe sau

paşi din care putem vedea cum este tratată informaţia).

Sunt independente de natura stimulului. Vor procesa la fel indiferent ce procesează

(un copac, o casă, o persoană, un peisaj, etc).

41

În cazul procesărilor primare avem de a face cu un caracter irepresibil, automat

(deschidem ochii şi vedem, fie ca vrem fie că nu vrem; auzim sunetele fie că vrem,

fie că nu vrem).

Este important să menţinăm că ele depind de nişte asumpţii despre realitate:

- asumpţia rigidităţii – prespunem că nu trăim într-un univers pulsatoriu, adică

obiectele mici sunt departe, iar cand se maresc şi observăm detaliile se apropie;

- asumpţia unicităţii – presupunem că nu trăim într-un univers transparent, astfel că

unui punct de pe retină îi corespunde un singur punct din realitate;

- asumpţia continuităţii – presupunem că un punct din vecinătatea unui alt punct

analizat are aceleaşi caracteristici cu punctul analizat). Nu este foarte clar demonstrat

dacă aceste asumpţii sunt precablate (înnăscute) în sistemul cognitiv sau sunt învăţate.

Sistemul vizual face o reconstrucţie a stimulului proiectat pe retină printr-un set de

mecanisme de tip modular, din care rezultă o imagine 2½D, o imagine intermediară,

centrată pe subiect (adică depinde de poziţia în care se află subiectul în raport cu

stimulul), pe baza căruia se realizează recunoaşterea obiectului şi imaginea 3D.

Procesarea este de tip computaţional şi se pune problema validităţii sale ecologice.

Procesarea secundară

Rostul prelucrărilor secundare este ca dintr-o schiţă intermediară 2½D luată ca input să

producă, pe baza unor prelucrări variate, schiţa 3D, adică recunoaşterea obiectului.

Prelucrările secundare realizează descentrarea reprezentărilor intermediare ale

obiectului. Recunoaşterea ar putea fi definită ca punere în corespondenţă a imaginii

perceptive a obiectului cu reprezentarea sa în memorie.

Recunoaşterea obiectelor este atât flexibilă cât şi rapidă. Este plauzibil ca

reprezentarea stocată în memorie, simbolică sau neurală, să reprezinte obiectul

indiferent de unghiul sau perspectiva din care este văzut. Acest fapt este facilitat de

existenţa unor detalii spaţiale constante sau proprietăţi neaccidentale (Lowe, 1984),

cum ar fi paralelismul sau simetria. Acest fapt ar explica flexibilitatea recunoaşterii.

Un obiect simplu poate fi identificat după o expunere de numai 100 ms, iar după alte 800 ms

acesta poate fi chiar numit. De asemenea este avansată prezenţa unor mecanisme de organizare a

stimulilor complecşi în unităţi mai simple, reducând diversitatea pe baza unor

42

mecanisme de grupare a elementelor unei figuri. Acest fapt ar explica rapiditatea

recunoaşterii.

Principiile gestaltiste

Întrucât primii care au studiat principiile de grupare ale elementelor unei figuri au

fost psihologii şcolii gestaltiste, acestea le poartă numele. Numărul total al acestor

principii nu este cu exactitate cunoscut, dar pentru obiectele sau figurile statice, mai

cunoscute sunt următoarele: principiul proximităţii, care afirmă că elementele aflate în

proximitate spaţială sunt grupate într-o singură unitate perceptivă; principiul

similarităţii, care afirmă că elementele similare sunt grupate în aceeaşiunitate

perceptivă, care este contrapusă altora; principiul bunei continuări, care afirmă că la

intersecţia a două contururi, ele sunt percepute dupăcontinuarea cea mai simplă; şi

principiul închiderii, potrivit căruia conturul ocluzatal unei figuri este închis după

configuraţia sa vizibilă. Versiunea generalizată a acestor principii poartă numele de

legea lui Prägranz, postulând că stimulii vizuali sunt în aşa fel grupaţi încât să rezulte

configuraţia cea mai simplă.

Recunoaşterea obiectelor

În explicarea recunoaşterii obiectelor sunt implicate o serie de teorii numite

teoriile recunoaşterii de patternuri (structuri).

1. Teoria şabloanelor (template): în memoria de lungă durată sunt stocate

şabloane ale unor structuri, tipare care sunt “potrivite” cu inputul vizual. Sunt

implicate mai multe template-uri. Se realizează o reprezentare a trăsăturilor

standard ale template-ului înainte de a căuta un anume template.

2. Teoria prototipurilor: se desfăşoară un proces de comparare şi de “potrivire”

între inputul vizual şi reprezentantul mintal al unei clase de obiecte. Dacă

obiectul nu este recunoscut, atunci se trece la compararea cu un alt prototip.

3. Teoria analizei de trăsături: trăsăturile cheie ale unui obiect sunt comparate

cu informaţia deţinută deja în memorie (identificarea literei Z se face mult mai

repede dacă este într-o serie cu litere cu trăsături rotunde, cu care să nu

împărtăşească prea multe trăsături comune).

43

Reprezentanţi ai acestor teorii:

1. O.G. Selfridge (1959). El susţine că în recunoaşterea obiectelor sunt implicate

patru stadii, organizate ierarhic, de recunoaştere a trăsăturilor (autorul foloseşte

metafora demonilor). Obiectul este proiectat pe retină unde este procesat biologic

– demonul imaginii (image demon). Trăsăturile acestei imagini sunt analizate şi

comparate (liniile, unghiurile, etc.) de demonii de trăsături (feature demons).

Componenetele sunt apoi recunoscute şi se construiesc structuri cu sens (demonii

cognitivi – cognitive demons).

În final, patternul este recunoscut ca urmare a procesului de “potrivire”, demonul

decident (demonii cognitivi propuneau mai multe interpretări).

Această teorie se numeşte Pandemonium din cauza faptului că se presupune că

“demonii” produc un mare haos în timp ce strigă unii la alţii, fiecare fiind

inamicul celuilalt.

Este o teorie a analizei de trăsături.

Fig. 4. Pandemonium (Selfridge). O reprezentare

44

2. I. Biederman (1987). Porneşte de la teoria computaţională a lui Marr şi

presupune că sunt 36 de părţi, de volume primitive, din care sunt compuse

obiectele. Acestea se numesc geoni (geons – geometrical ions).

Modele de geoni:

Modele de obiecte formate din geoni

Segmentarea obiectelor se face în zonele de concavitate. Trebuie să fie

identificare proprietăţile invariante, adică dacă muchiile sunt drepte, convergente,

paralele, simetrice sau curbe. Apoi acestea sunt comparate cu tiparele (template-

urile) aflate în memorie. Aceasta înseamnă că obiectul poate fi recunoscut şi

dacă nu este în totalitate văzut şi dar şi dacă este parţial reamintit.

Este denumită şi teoria recunoaşterii după componente (recognition by

components).

45

Fig. 5. Stadiile recunoaşterii obiectelor pe baza componentelor

3. Modelarea conexionistă a recunoaşterii obiectelor (McClelland şi

Rumelhart, 1981). Recunoaşterea obiectelor poate fi implementată atât pe reţele

binevelare, cât şi pe reţele multinivelare. Calculul netimputului se face, însă

diferit. O reţea conexionistă leagă patternul vizual de numele obiectului, care este

codat în sistemul verbal. O reţea va recunoaşte un obiect atunci când produce

numele obiectului în momentul când detectează componentele corespunzătoare

acelui obiect.

Procesarea se face folosind comparaţia între outputul dezirabil şi outputul actual,

trecând prin iteraţii sau epoci succesive până la obţinerea outputului dezirabil.

4. Teorii ale recunoaşterii feţelor. V. Bruce şi A. Young (1986) susţin că sunt

implicate opt componente: o descriere iniţială (codarea structurală), analiza

expresiei, analiza felului de a vorbi, procesarea selectivă a informaţiilor

(procesarea direcţionată), construirea informaţiilor despre feţe, identificarea de

puncte nodale ale informaţiei despre persoana în cauză, asocierea cu numele

persoanei, adăugarea oricărei informaţii relevante.

46

Eysenck şi Keane (2000) sugerează că în recunoaşterea feţelor familiare sunt

implicate codarea structurală, informaţiile personale şi numele, iar în

recunoaştera feţelor nefamiliare sunt implicate codarea, analiza expresiei şi a

vorbirii şi procesarea direcţionată, selectivă.

Rezumat

Cea mai mare parte a informaţiilor despre mediul încare trăim este obţinută prin

intermediul văzului. Circa jumătate dinsuprafaţa neocortexului este implicată în

procesarea informaţiei vizuale.

Procesarea informaţiei vizuale la nivel computaţional se împarte în două mari stadii:

procesare primară şi procesare secundară.

Procesarea primară cuprinde prelucrările preatenţionale care au ca rezultat

reprezentarea, în sistemul cognitiv, a caracteristicilor fizice ale stimulului. Ele

realizează separarea stimulului de fond, ne arată unde anume este acesta, nu ce

anume este. Procesarea secundară vizează mecanismele implicate în recunoaşterea figurii şi

obiectelor. Ele au ca input rezultatele procesărilor primare şi ca output – imaginea

tridimesională a unui obiect.

Cuvinte cheie

procesare vizuală primară, procesare vizuală secundară, teorii ale recunoaşterii

obiectelor


1. Ce sunt celulele on-off şi celulele off-on?

2. Ce înseamnă procesare primară a informaţiei şi care este importanţa acesteia

pentru cogniţia vizuală?

3. Alegeţi o teorie a recunoaşterii obiectelor şi arătaţi care sunt punctele slabe

ale acelei teorii.

47

Concluzii

Analizatorul vizual este unul dintre cei mai cercetaţi analizatori în psihologia

cognitivă, multe dintre rezultatele ceecetărilor fiind implementate pe calculator

(programe pentru detectarea contrurilor, dectarea texturii, recunoaşterea feţelor

umane, etc.).

48

UNITATEA 5. Recunoaşterea limbajului (scris şi vorbit)

Obiective 49




Recunoaşterea limbajului (scris şi vorbit) 50

Rezumat 53

Cuvinte cheie 53


Concluzii 54

49

Obiective


- Să fie familarizaţi cu teoriile recunoaşterii limbajului;

- Să ştie care sunt caracteristicile identificării cuvintelor;

- Să ştie care este deosebirea dintre procesarea primară şi procesarea

secundară








Este de două ore.

50

Literatura de specialitate şi cercetările desfăşurate în legătură cu acest subiect

sunt străbătute de o idee centrală, aceea că recunoaşterea cuvintelor are un dublu

input: buttom-up şi top-down.

Aceasta înseamnă că recunoaşterea unui cuvânt este determinată de datele

exterioare care formează efectiv cuvântul, sunetele sau literele, cât şi de conceptele

stocate care creează un context lingvistic mental.

Identificarea unui cuvânt are următoarele caracteristici:

1. Procesare automată (adică un cuvânt este procesat fără o prea mare implicare

conştientă). A se vedea efectul Stroop.

2. Primaritatea semantică. Dacă o propoziţie conţine cuvinte care adaugă un sens la

un conext deja existent, atunci ele sunt mai repede recunoscute.

3. Primaritatea cuvântului asupra literei. Adică se identifică cuvântul, nu fiecare

literă în parte, şi mai apoi cuvântul (ex.: PSIHOLGIE – citim „psihologie”, dar

lipseşte al doilea „o”).

Elementele de prozodie contribuie şi ele la identificarea cuvintelor (intonaţia,

accentul pus pe anume cuvinte, topica, etc.).

Recunoaştere cuvintelor se face şi atunci când nu se recepţionează complet cuvântul

sau întreaga propoziţie prin faptul că procesarea de tip top-down adaugă părţile lipsă

pentru a obţine sensul, semnificaţia.

Baza neurofiziologică a producerii limbajului:

Înţelegerea vorbirii începe ca proces la nivelul sistemului auditiv. Regiunea

din creier considerată cea mai importantă pentru înţelegerea vorbirii este aria

WERNICKE. Această arie identificată de Karl Wernicke la 1874 corespunzând

51

porţiunii posterioare şi inferioare din lobul temporal stâng este implicată în

înţelegerea şi elaborarea vorbirii - prin transformarea datelor perceptive în elemente

de semnificaţie a cuvintelor (se produce afazia Wernicke atunci când această arie

este afectată).

Aria BROCA (identificată de Paul Broca), localizată în lobul frontal stâng,

este răspunzătoare de procesul de articulare a cuvintelor, de elaborare a lor şi de

înţelegere a constructelor gramaticale. Regiunea în care a fost identificată aria Broca

cuprinde formaţiunile neuronale care alcătuiesc cortexul motor primar, acesta

controlând mişcările implicate în vorbire (emitere şi elaborare). Din această cauză,

aria Broca conţine memoria segmentelor de mişcare musculară, fiecare din aceste

secvenţe fiind legată cu o secvenţă omoloagă auditivă din partea posterioară a

creierului.

Teorii care explică recunoaşterea cuvintelor:

1. Teoria motorie (Liberman, 1967): susţine că o persoană nu ar putea fi capabilă să

perceapă limbajul dacă fiecare fonem ar corespunde unui sunet. Experimentele

desfăşurate de Orr, Friedman şi Williams în 1965 arată că un subiect poate urmări

aproximativ 400 de cuvinte/minut (în engleză), cu oarecare dificultate, dar poate

înţelege. Aceasta înseamnă că aprox. 30 de foneme pe secundă sunt percepute şi

decodificate. Dar din experimentele psihofiziologice auditive ale lui Miller şi Taylor

(1948) aflăm că nici 15 foneme/secundă (cantitate care nu este neobişnuită în

vorbirea cotidiană) nu pot fi percepute prea clar, dacă fonemele ar fi un şir de

evenimente acustice distincte. Această teorie spune că ascultătorii „reproduc” (eng.

mimic) mişcările necesare emiterii cuvintelor pe care vorbitorii le emit. În cercetările

care au oferit dovezi acestei teorii s-a constatat că se produce o mişcare mai

puternică a limbii şi o activare mai puternică a cortexului motor care controlează

mişcările limbii, la ascultători, când li se prezintă cuvântul „terra”, decât în cazul

prezentării cuvântului „baffo” (Fadiga, Craighero, Buccino, Rizzolatti, 2002).

Aceste cercetări nu demonsterază, însă o relaţie cauzală între percepţia limbajului şi

activarea cortexului motor, ci doar faptul că facilitează percepţia prin activare.

Acest fapt este demonstrat de cercetările care arată că copiii de 6-8 luni, care nu au

bine dezvoltată articularea cuvintelor, se descurcă destul de bine la sarcinile de

detecţie a silabelor.

52

2. Teoria (modelul) cohortelor (Marslen-Wilson şi Tyler, 1980): un cuvânt este

recunoscut prin reducerea succesivă a numărului de posibil candidaţi pentru un

cuvânt pe măsură ce noi foneme apar. Cu alte cuvinte, un cuvânt este recunoscut

atunci când rămâne doar un singur candidat dintre toate cuvintele posibile. Acesta

este numit „punctul unicităţii”. Se produce o procesate de tip bottom-up determinată

de apariţia primelor foneme din cuvânt, etapă în care cuvântul nu este recunoscut

prin care se deschide o intrare în sistemul lexical. Aceasta procesare este continuată

de una de tip top-down prin care multitudinea de posibile cuvinte este comparată cu

cuvântul original, auzit. Cuvintele pot fi recunoscute mai devreme folosind contextul

în care se află. Aşa că nu se poate stabili o relaţie mecanică între apariţia şi derularea

cuvântului până la punctul unicităţii unde se produce saltul la punctul recunoaşterii.

Varianta revizuită a acestei teorii spune că procesarea de tip bottom-up nu

elimină un cuvânt candidat, ci îl dezactivează parţial (această variantă

încearcă să explice cum de putem recunoaşte cuvintele chiar dacă sunt

pronunţate greşit de la începutul lor).

3. Modelul „TRACE”, al „urmelor” (McClelland şi Elman, 1986; McClelland,

1991). Recunoaşterea unui cuvânt vorbit cuprinde activarea concomitentă a

detectorilor de trăsături, a detectorilor de foneme şi a detectorilor de cuvinte, ca şi în

cazul modelului activării interactive descris de McClelland şi Rumelhart în 1981

pentru a explica recunoaşterea cuvintelor scrise. Se bazează tot pe procesările de tip

bottom-up şi top-down şi pe activarea şi inhibiţia unor unităţi lexicale.

Potrivit teoriei activării interactive excitaţia şi inhibiţia se transmit într-o reţea

de unităţi care sunt elementele care procesează informaţia (clar un model

conexionist). Fiecare unitate este un dispozitiv simplu de procesare, care are

rolul de ipoteză despre inputul care este procesat. Activarea unei unităţi este

legată de tăria ipotezei pe care unitatea o reprezintă. Unităţile ale căror

conexiuni sunt reciproc consistente, sunt reciproc excitatoare; unităţile ale

căror conexiuni sunt reciproc inconsistente, sunt reciproc inhibitoare.

Procesarea activării interactive permite fiecărei ipoteze atât să congtrângă,

dar să şi fie constrânsă de alte ipoteze consistente sau inconsistente.

Unităţile sunt organizate pe diferite niveluri, nivelul trăsăturilor, nivelul

fonemelor şi nivelul cuvintelor. O acţiune inhibitoare sau una activatoare se

53

propagă în reţea, creându-se astfel un pattern sau o „urmă” (trace). Cuvântul

este recunoscut sau identificat prin nivelul de activare ale posibilor cuvinte

candidate. Aceasta arată cum sunt recunoscute cuvintele chiar dacă nu sunt

pronunţate corect şi cum sunt recunoscute aceste sunt recunoscute rapid.

Acest model, deşi are multe avantaje, nu poate explica cum ortografia unor

cuvinte sau durata unor silabe pentru a fi pronunţate influnţează identificarea

cuvintelor.

.

Rezumat

Există mai multe teorii care explică recunoaşterea limbajului, cele mai cunoscute

fiind teoria motorie, modelul cohortelor, modelul „trace”.

.

Cuvinte cheie

teoria motorie, modelul cohortelor, modelul „trace”, aria Broca, aria Wernicke.


1. Care sunt caracteristicile identificării cuvintelor? (p. 50)

2. În ce constă modelul TRACE? (p. 52)

54

Concluzii

Pentru a explica cum recunoaştem limbajul, trebuie, cel mai probabil, să apelăm la

un complex de teorii, nu doar la una care poate explica doar o parte a complexităţii

acestui mecanism.

55

UNITATEA 6. Mecanismul atenţiei

Obiective 56




Mecanismul atenţiei 57

Rezumat 63

Cuvinte cheie 63


Concluzii 64

56

Obiective


- Să fie familiarizaţi cu teoriile ce explică mecanismul atenţiei;

- Să compare modele explicative ale mecanismului atenţiei şi să găsească

punctele tari şi punctele slabe.








Este de două ore.

57

Utilitatea acestui mecanism psihic se dovedeşte dacă ne gândim că

analizatorii sunt asaltaţi de aproximativ 100.000 biţi de informaţie pe secundă, în

timp ce capacitatea noastră de procesare conştientă este de 25-100 biţi/secundă.

Se impune prelucrarea selectivă a informaţiei determinată de caracteristicile

mediului şi de caracteristicile sistemului cognitiv.

Selectivitatea atenţiei are două sensuri:

1. selecţia itemilor sunt prelucraţi şi izolarea lor de ce care nu sunt procesaţi;

2. selectivitatea procesărilor pentru aceeaşi categorie de itemi (unii sunt prelucraţi

mai profund decât alţii).

Prin urmare, atenţia este un mecanism de prelucrare selectivă a informaţiei.

Neurofiziologia atenţiei

Principala formaţiune implicată este sistemul reticulat. Acesta pregăteşte

cortexul şi analizatorii pentru a răspunde la adecvat la stimuli.

Dacă este lezată formaţiunea reticulată, se produce coma, iar dacă este

activată, atunci persoana este trezită (dacă doarme, spre exemplu).

Pe baza sistemului reticulat activator ascendent, formaţiunea reticulată

activează cortexul, iar acesta prin acţionare descendentă poate excita sau inhiba

activitatea formaţiunii reticulate. Substanţa reticulată se află în trunchiul cerebral,

aceasta generând activitatea tonică a cortexului, în timp ce proiecţia sa talamică

declanşează o reacţie fazică implicată în comutarea şi concentrarea atenţiei.

Atenţia este un mecanism psihic distribuit, adică este realizat de mai multe

componente neurale, şi anume: cortexul cingulat anterior (detecţia stimulului),

58

cortexul cingulat posterior şi formaţiunea reticulată din creierul mijlociu (urmărirea

stimulului, comutarea atenţiei).

Cercetările de patologie neuronală au arătat faptul că procesarea primară nu

este atenţională şi nici realizarea imaginii 3D nu este afectată de diferitele leziuni ale

ariilor responsabile de realizarea mecanismului atenţiei.

Neurochimia atenţiei a pus în evidenţă rolul activator pe care îl au

catecolaminele şi rolul inhibitor al monoaminooxidazei (MAO).

De reţinut: nu atenţia selectează informaţia care urmează să fie prelucrată mai

profund, ci o serie de procesări ascendente (caracteristicile stimulului) şi descendente

(valoarea adaptativă a stimului şi relevanţa sa motivaţională).

Modelarea atenţiei

Modelul filtrajului timpuriu

A fost tropus de Broandbendt (1958).

Fig. 6. Modelul lui Broadbendt (apud Miclea, 1999)

Acest model presupune că există un filtraj al informaţiei încă de la nivelul

senzorial (modelul „gâtului de sticlă), doar o mică parte din informaţia care ne

parvine este procesată, cea nerelevantă fiind oprită de un filtru care nu are niciun

criteriu interpretativ.

Neajunsurile acestui model:

1. MSD nu este un loc, ci este o stare de activare temporară a cunoştinţelor din

MLD.

59

2. Nu explică comutarea atenţiei (a se vedea experimentele ascultării dihotomice

şi situaţiile “petrecere cocktail”).

Cercetările au arătat însă, că filtrajul nu este senzorial, ci semantic, adică

există o interpretare a semnificaţiei informaţiei (experimentele de ascultare

dihotomică ale lui Gray şi Wedderburn, 1960). Subiecţii aveau un set de căşti, la

urechea dreaptă începea mesajul „Soarele strălucea ...” şi continua la urechea stângă

„...într-o zi frumoasă de vară.” Când mesajul de la urechea dreaptă se termina acesta

era înlocuit de silabe fără sens, la fel fiind şi la urechea stângă până la momentul în

care apărea cea de-a doua parte a mesajului. Subiecţilor li s-a spus să se concentreze

asupra mesajului de la o singură ureche, stânga sau dreapta. După experiment ei au

reprodus întreg mesajul. Dacă filtrajul era senzorial, ei trebuiau să redea doar

jumătate din el, jumătatea prezentată la urechea pe care îşi focalizau atenţia.

Se trage concluzia că, cel puţin parţial, mesajele sunt prelucrate semantic la nivel

inconştient.

Modelul filtrajului târziu

Este propus de Norman în 1968.

Fig. 7. Modelul filtrajului târziu (Norman, apud Miclea, 1999)

60

Procesarea senzorială se realizează automat, stimulii din mediu declanşează

detectorii de trăsături, recunoaşterea obiectelor se face cu ajutorul modelelor stocate

în memoria de lungă durată care sunt activate temporar, formând memoria de scurtă

durată. Această activare este menţinută datorită unor mecanisme de pertinenţă

motivaţională, care reclamă alocare atenţională.

Mesajele procesate parţial sunt procesate la nivel subconştient tot semantic.

Acest model explică multe dintre fenomenele pe care modelul anterior nu putea să le

explice (comutarea atenţiei pentru întregirea mesajului dihotic), dar nu poate explica,

de exemplu, de ce nu putem reţine două mesaje diferite prezentate la aceeaşi ureche,

la aceeaşi intensitate şi frecvenţă (dacă acest model ar fi în totalitate corect, nu ar

trebui să avem probleme).

Modelul filtrelor atenuate

Este propus de Anne Treisman (1969, 1988). Este un model care hibridează

cele două modele anterioare şi susţine că filtrul nu funcţionează pe principiul totul

sau nimic, ci atenuează semnalele, făcând selecţii succesive, la diferite niveluri de

procesare. Procesarea stimulilor la un moment dat se face în funcţie de

disponibilitatea sistemului cognitiv din acel moment.

Dacă sarcina din acel moment nu consumă pronunţat resursele sistemului,

atunci din ce în ce mai mulţi stimuli din exterior pot intra sub procesare.

Dovezi de cercetare: intensitatea bioelectrică a procesării mesajului non-

dominant din creier este mai mică decât intensitatea mesajului dominant.

Dezavantajul acestui model: disoluţia noţiunii de filtru. Acesta devine

multidimensional, adică întreg sistemul cognitiv acţionează ca un filtru.

Un model conexionist

Să presupunem că fiecare stimul pe care îl recepţionează un subiect este codat

de un neuromim al unei reţele. Aceşti stimuli formează o reţea neuromimetică. La un

61

moment dat, un stimul este activat fie datorită intensităţii sale, fie datorită relevanţei

motivaţionale (este important pentru rezolvarea unei probleme).

Dacă postulăm că legătura dintre neuromimi se face pe baza unui mecanism

similar inhibiţiei laterale, atunci când o unitate este activată, celelate sunt inhibate.

Deci nici nu avem nevoie de postularea unor mecanisme de procesare

atenţionale pentru a putea explica procesarea selectivă a unor stimuli, alegerea lor şi

ignorarea altora.

Este vorba şi despre alocarea de resurse. Acestea sunt limitate în ceea ce

priveşte sistemul cognitiv şi capacitatea sa de procesare. Prin urmare, sistemul

trebuie să gestioneze energia limitată şi o face prin inhibiţie laterală.

Dovada: fenomenul interferenţei (deteriorarea performanţei când sunt se

solicită procesarea a două sarcini ce solicită aceleaşi mecanisme). Cu cât două unităţi

se află într-o mai mare proximitate, cu atât inhibiţia laterală este mai profundă. Ex.:

putem vedea şi asculta la televizor, dar nu putem asculta în acelaşi timp două radiouri.

Sunt trei cauze ale interferenţei:

1. similaritatea stimulilor/sarcinilor de procesare/răspunsurilor solicitate;

2. nivelul de automatizare scăzut (sarcinile automatizate sunt mai puţin predispuse

interferenţei);

3. nivelul ridicat de complexitate al sarcinii, cu cât sarcina este mai complexă, cu atât

predispoziţia la interferenţă este mai mare.

Inconştientul cognitiv

În acest punct trebuie să amintin de “Bombardamentul” subliminal, de

experimentele din anii ’50 (“Drink Coke” and “Eat Popcorn”). Între cadrele filmului

care rula la cinematograf se inserau mesajele “Drink Coke” and “Eat Popcorn”.

Mesajele fiind scurte ca durată în timp nu aveau suficientă energie să treacă în

conştient. Aveau însă, suficicientă energie pentru a fi procesate subconştient. În

pauze s-a constat creşterea vânzărilor la aceste produse cu 50%. Oare suntem aşa de

vulnerabili la mesajele subliminale?

62

Temerile sunt nejustificate. Cercetările ulterioare au demonstrat că ce mult se poate

influenţa apariţia unui comportament general (sete, foame), dar nu un comportament

specific, de a cumpăra Coca-Cola sau popcorn (în anii ’50 doar Coca-Cola şi

popcorn erau disponibile în cinematografe).

Cercetările non-psihanalitice asupra inconştientului încep din 1950 cu lucrările lui J.

Brunner. Se evidenţiază rolul expectaţiilor, setului (informaţiilor predispozante),

etichetelor verbale asupra percepţiei etc.

Deşi se foloseşte o terminologie psihanalitică, inconştientul analizat în aceste

cercetări este nepulsional.

Aplicaţiile cercetărilor şi modelărilor cognitiviste asupra inconştientului se reflectă în

psihologia reclamei şi în psihoterapie.

Sunt două chestiuni controversate:

1. există o prelucrarea semantică subconştientă sau inconştientă a stimulilor

subliminali?

2. procesările subconştiente au consecinţe comportamentale vizibile?

În explicarea acestor probleme sunt implicate conceptele de prag senzorial obiectiv

şi prag senzorial subiectiv.

Pragul senzorial obiectiv reprezintă intensitatea minimă a unui stimul, necesară

pentru ca acesta să fie receptat de analizator; acest prag poate fi determinat cu

metode obiective de măsurare. Pragul senzorial subiectiv reprezintă intensitatea

minimă de la care subiectul poate conştientiza prezenţa stimulului, fără să poată încă

oferi informaţii despre natura şi semnificaţia acestuia. Dacă echivalăm conştiinţa cu

capacitatea subiectului de a alege răspunsuri în mod conştient, atunci ceea ce percepe

subiectul în manieră subiectivă este o percepţie inconştientă. Aşadar, pragul senzorial

subiectiv constituie un indice al percepţiei subliminale.

Experimentele lui R. Fowler (1981): pe display se prezenta cuvântul LODGE sub

pragul senzorial subiectiv. Subiecţii alegeau apoi dintre BOOK şi HOTEL. Au ales

HOTEL.

63

Experimentele lui Vokey (1985): “Jesus loves me, this I know!” ca mesaj subliminal

auditiv. Subiecţii aleg la nivelul şansei dintre mesaj creştin, mesaj satanic, mesaj

porno, mesaj publicitar.

Concluzia: Un mesaj subliminal decodificat semantic, poate cel mult influenţa o

clasă de comportamente, dar nu poate induce un comportament specific.

O procesare semantică generică poate induce decât un comportament generic.

Efectele mesajelor subliminale pot fi anulate de unele procesări descendente, spre

exemplu expectanţele subiectului sau procesarea concomitentă a unor mesaje

supraliminale cu impact.

.

Rezumat

Conform modelului lui Broadbent, output-ul informaţional din sistemul perceptiv

întâlneşte un filtru, care lăsa să treacă numaiinformaţia la care oamenii acordă atenţie.

Treisman (1969) a atribuit un nou rol filtrului lui Broadbent. În loc să blocheze toate

mesajele ce vin şi sunt incompatibile cu stimulul căruia i se acordă atenţie, filtrul atenuant

conceput de această autoare slăbeşte mesajul incompatibil. Resursele de atenţie sunt

considerate prin definiţie a fi limitate. Se pune problema dacă aceste resurse sunt

„centrale” (la ele apelează toate sarcinile) sau „multiple” (sunt specifice în funcţie de

modalităţile senzoriale).

.

Cuvinte cheie

Filtraj, modelarea atenţei, Broadbendt, Treisman, model conexionist al atenţiei,

inconştientul cognitiv

64


Care sunt câştigurile explicării mecanismului atenţiei pe parcursul modelelor

prezentate mai sus? (pp. 57-63)

Concluzii

Modelele de explicare ale mecanismului atenţiei trebuie privite în evoluţie, de la cel

mai simplu, primul, până la cele cu o mai mare validitate ecologică (corespund cel

mai mult realităţii).

65

UNITATEA 7. Memoria. Modelul memoriei de lucru

Obiective 66




Memoria. Modelul memoriei de lucru 67

Rezumat 72

Cuvinte cheie 72


Concluzii 73

66

Obiective


- Să aibă o altă perspectivă asupra memorie;

- Să facă comparaţie între diferitele modele explicative ale memoriei.








Este de trei ore.

67

Interesul pentru memorie s-a manifestat încă de la momentul naşterii psihologiei

cognitive. Astfel, începând cu anii 1960, s-a înregistrat dezvoltarea, în literatura

anglo- americană, a unui număr important de modele derivate din teoria informaţiei.

Acestea concep memoria ca fiindcompusă din mai multe depozite (engl. multi-store

models) în care este stocată informaţia. Multe dintre acestea fac referire la teoria

informaţiei,fapt vizibil atunci când se vorbeşte despre „fluxul” informaţiilor

stocate,adică despre transferul de la un registru la altul. De asemenea,

aceastăinfluenţă este vizibilă şi atunci când se vorbeşte despre succesiunea diferitelor

stări ale informaţiei în diferite depozite. Aceasta conduce la ideea de etape succesive

(engl. multi-stage models). Mai recent, au fost realizate distincţii între sistemele de

memorie declarativ/explicit (reactualizareintenţională a experienţelor anterioare) şi

procedural/implicit (influenţenoninteţionale din expuneri anterioare). În prezent, nu

este clar modul în care multiple sisteme de memorie distincte coexistă în sistemul

cognitiv uman. Totuşi, studii recente cu pacienţi amnezici şi studii de

imagisticăcerebrală par să sugereze că memoria poate să nu fie unitară.Modelul lui Broadbent

cu privire la atenţie şi memorie a stimulat formulareade modele rivale în anii 1960. Aceste

modele au asumat că memoria petermen scurt (MTS) şi memoria pe termen lung (MTL) erau

structuri calitativ diferite, informaţia mai întâi intrând în MTS şi apoi fiindtransferată în

MTL (de ex., Waugh şi Norman, 1965).

În anii 1960, Atkinson şi Shiffrin au introdus un model de procesare a

informaţiei care depozitele de memorie pe termen scurt şi petermen lung. Craik şi

Lockheart, câţiva ani mai târziu, au propus o perspectivă unitară asupra memoriei.

Modelului lui Atkinson şi Shiffrinm (1968) s-a dovedit deosebit de influent. Cu

accentele sale asupra fluxului informaţional între depozitele de memorie, procese de

control care regleazăfluxul şi descrieri matematice ale acestor procese, modelului a

fost unexemplu de chintesenţă a abordării procesării informaţiei. Modelul a fost legat

de diferite rezultate cu privire la memorie. De exemplu, când oamenii trebuie să-şi

amintească o listă lungă de cuvinte ei se comportă cel mai binela primele cuvinte

68

prezentate, un efect de „primat” [primacy], şi la ultimele câteva cuvinte prezentate,

un efect de „recenţă” [recency]. Diferite experimente au indicat că efectul de recenţă

reflecta recuperarea din MTS,în timp ce efectul de primat reflecta recuperarea sporită

din MTL datoritărepetării mai ample pentru primii itemi prezentaţi (de ex., Murdock

1962, Glanzer and Cunitz 1966). La momentul prezentării lor aceste rezultate aufost

privite ca sprijinind modelele memoriei duale (deşi interpretări alternative vor fi

propuse curând – mai ales de Craik şi Lockhart, 1972). Progresul în această perioadă a

implicat de asemenea determinarea empiricăa caracteristicilor proceselor de

encodare, stocare şi recuperare în MTS şi MTL. Rezultatele au indicat că materialul verbal

era encodat şi stocat într-un cod fonologic pentru MTS, şi într-un cod în mai mare măsură

bazat pe semnificaţie pentru MTL (Conrad 1964, Kintsch and Buschke 1969). Alte

studii clasice au demonstrat că uitarea în MTS reflecta o pierdere deinformaţie din

depozit datorită fie degradării fie interferenţei (de ex.,Wickelgren, 1965), în timp ce

o pierdere aparentă a informaţiei în MTL adesea reflecta un eşec temporar de

recuperare (Tulving şi Pearlston, 1966).

Modele seriale ale memoriei

Modelul lui Waugh şi Norman (1965) se bazează pe o concepţie şi pe un lexic

puternic inspirate din punctul de vedere susţinut de W. James.Structura memoriei şi

relaţiile dintre elementele ei structurale pot fi schematizate.

Orice item verbal căruia subiectul îi acordă atenţie intră în memoria primară(autorii

consideră acest sistem de memorie primară echivalent sistemului Pal lui Broadbent).

Capacitatea sistemului de memorie primară este strict limitată. De aici rezultă că

itemii noi care sunt luaţi în calcul şi intră în memoria primară înlocuiesc itemii care erau

memoraţi acolo, iar itemii înlocuiţi sunt uitaţi: există deci riscul unei interferenţe

prinapariţia eventuală de stimuli noi înaintea evocării stimulilor memoraţi anterior în

memoria primară. Însă, dacă este repetat mental, un item poate rămâne în memoria

primară, iar probabilitatea ca el să intre în memoria secundară creşte, itemul

devenind astfel insensibil la interferenţa stimulilor interpuşi.

Waugh şi Norman precizează că cele două sisteme, memoria primară şi

memoria secundară, nu trebuie considerate ca mutual exclusive: probabilitatea de

evocare a unui item dat depinde atât de probabilitatea ca el să se mai afle în memoria

primară, cât şi de probabilitatea de a fi intrat în memoria secundară, cele două

69

probabilităţi însumându-se. Ei consideră că rezultatele lucrărilor clasice asupra

memoriei pe termen scurt reflectă acest efect conjugat al celor două sisteme de memorie.

Modelul lui Atkinson şi Shiffrin (1968) reprezintă una dintre cele mai clasice referinţe

din momentul în care se invocă ipoteza unei pluralităţi a sistemelor de memorie. Prezentarea

lui Atkinson şi Shiffrin se bazează pe argumente empirice: declinul rapid al

informaţiilor stocate, în lipsa repetiţiei mentale, sindromul amnezic, codificarea

verbală a informaţiilor în memoria imediată. Autorii propun să se distingă două aspecte ale

sistemului de memorie:

– aspectele structurale : sunt caracteristici permanente, legate de sistemul

fizic şi de procesele fixe; diferitele depozite ale sistemului constituie baza

acestei structuri;

– procesele de control: pot fi modificate de către subiect sau utilizate în

manieră opţională în funcţie de caracteristicile sarcinii; sunt procese care

privesc în special codificarea informaţiilor, repetarea mentală şi căutarea

în memorie.

Cele trei componente ale sistemului sunt: RS - registrul senzorial (sensory register);

DTS - depozitul pe termen scurt (short-term store); DTL - depozitul pe termen lung (long-

term store).

Modelul memoriei de lucru

A fost propus de Baddeley şi Hitch (1974) pentru a nuanţa conceptul de memorie de

scurtă durată.

Surprinde foarte bine atât procesarea activă a informaţiei, cât şi stocarea acesteia

pentru o perioadă scurtă de timp.

Se referă la trei componente: unitatea executivă centrală, bucla fonologică

(phonological loop) şi blocnotesul/carneţelul spaţio-vizual (visuo-spatial scratch-

pad).

70

Fig. 8. Modelul memoriei de lucru (Baddeley, 1986)

Unitatea executivă centrală

Este un sistem de control care monitorizează şi controlează celelalte două

componente, care îi sunt subordonate. Poate procesa atât informaţie vizuală cât şi

informaţie auditivă. Are capacitate limitată de stocare.

Bucla fonologică (Phonological Loop)

Este un sistem subordonat unităţii executive.

Este formată din două componente:

Sistemul de control articulat (verbal): pentru ca informaţia temporar stocată în MSD

să treacă în MLD trebuie să fie repetată. Acest sistem este responsabil pentru această

sarcină.

Unitatea de stocare fonologică: permite stocarea temporară a informaţiilor care vor fi

preluate şi repetate pentru a fi transferate în MLD.

Blocnotesul spaţio-vizual

Stochează temporar şi manipulează (operează cu) informaţia de natură spaţială şi

vizuală.

Structura şi funcţiile MSD

În modelul etajat al memoriei, MSD este văzută ca o singură unitate în care sunt

temporar activate informaţii din MLD şi temporar stocate informaţii noi.

71

În modelul memoriei de lucru, MSD este văzută ca fiind alcătuită din mai multe

componente care acţionează împreună ca un “spaţiu de lucru mental”.

Numeroase cercetări sugerează ca nu există un administrator central unitar, ci

un ansamblu de funcţii de control (numite în mod obişnuit „executive”) care ar putea opera cu

destulă independenţă. Se pare că tendinţa actuală constă din ce în ce mai mult în a aborda

aceste funcţii sub unghiul uneidinamici de ansamblu în alocarea resurselor cognitive.

Apariţia deficitelor în una sau alta din funcţiile executive poate fi rezultatul unor

modificări sau dificultăţi în controlul dinamicii de ansamblu, fie prin eşecul sau

dificultăţile întâmpinate de un anumit proces (fapt care modifică dinamica), fie prin

eşecul controlului global.

Puncte slabe ale modelului memoriei de lucru:

Rolul unităţii executive centrale este neclar. Este cea mai mare slăbiciune a

modelului datorită faptului că această componentă are rolul de coordonare.

Este presupus faptul că unitatea executivă are activităţi de procesare extrem

de variate, ceea ce face extrem de dificilă explicarea funcţionării ei.

Este posibil ca unitatea executivă să aibă, la rândul ei, alte componente.

Dacă unitatea executivă are o capacitate redusă, care este aceasta?

Sunt dovezi care arată că memoria de lucru vizuală este până la un anumit

punct separtă de memoria de lucru verbală.

Puncte tari ale modelului memorie de lucru:

Modelul tratează procesarea activă şi stocarea tranzitorie a informaţiei şi este

implicat în toate sarcinile cognitive complexe.

Blocnotesul spaţio-vizual ajută la explicarea orientării geografice.

Explică efectiv capacitatea noastră de a stoca informaţii temporar, în timp ce

procesăm acel material.

72

Este general acceptat că modelul memoriei de lucru care descrie MSD ca

fiind compusă din mai multe unităţi este mai apropiat de realitate (are

validitate ecologică) decât modelul memoriei etajate care tratează MSD ca pe

o singură unitate.

Poate explica deficienţele MSD la pacienţii care au suferit leziuni pe creier.

Rezumat

Modelele derivate din teoria informaţiei concep memoria ca fiindcompusă din mai multe

depozite. Aceste modele au asumat că memoria pe termen scurt (MTS) şi memoria pe

termen lung (MTL) sunt structuri calitativ diferite, informaţia mai întâi intrând în MTS şi

apoi fiind transferată în MTL. Cele mai formalizate modele cu privire la memorie sunt,

cele ale lui Waugh şi Norman (1965), Atkinson şi Shiffrin (1968) şi Baddeley şi Hitch

(1974). Expresia „memorie de lucru” se referă la un sistem de memorie ipotetic sau la

procese de memorare ipotetice, specializate în memorarea de informaţii atunci când

acestea au un rol într-o sarcină mai mult sau mai puţin complexă a cărei finalitate

principală nu este memorarea lor, ci rezolvarea de probleme, limbajul, planificarea

unor acţiuni etc.

.

Cuvinte cheie

Modelele seriale ale memoriei, modelul memoriei de lucru


1. Încercaţi să găsiţi asemănări între modelul memoriei de lucru şi unul dintre

modelele explicative ale atenţiei (pp. 57-72).

73

Concluzii

Pentru explicarea psihologică a memoriei sunt folosite astăzi mai multe modele,

dintre care am prezentat câteva mai sus. Cele mai multe sunt foarte noi, după cum şi

domeniul psihologiei cognitive este foarte nou. Fiecare model are puncte tari,

succese în explicarea memoriei, dar trebuie să privim critic toate premisele de la care

pleacă ele.

74

UNITATEA 8. Rezolvarea de probleme

Obiective 75




Rezolvarea de probleme 76

Rezumat 80

Cuvinte cheie 80


Concluzii 80

75

Obiective


- Înţeleagă ce este din perspectiva psihologiei cognitive rezolvarea de

probleme.








Este de trei ore.

76

Rezolvarea unei probleme înseamnă transformarea unei situaţii date într-o

situaţie dorită sau finalitate [engl. goal] (Hayes, 1989). Rezolvarea de probleme

poate avea loc în interiorul minţii umane, în interiorul unui computer, într-o

combinaţie a celor două, sau în interacţiune cu mediul. O strategie poate fi generată

înainte de desfăşurarea oricărei acţiuni (planificare – engl. planning) sau chiar în

timpul căutării obiectivului.

Planificarea este procesul generării (posibil parţiale) a reprezentărilor

comportamentului viitor înaintea utilizării unor atare planuri pentru a constrânge sau

controla acel comportament. Rezultatul este de obicei un set de acţiuni (având

constrângeri temporale sau de alt gen asupra lor) pentru execuţie de către un agent

sau mai mulţi agenţi. Planificarea este considerată un aspect central al inteligenţei

umane şi a fost studiată încă de la începuturile ştiinţei cognitive şi inteligenţei

artificiale. Cercetările au condus la multe instrumente utile pentru aplicare în lumea

reală şi au generat insight-uri semnificative în ce priveşte organizarea

comportamentului şi natura gândirii cu privire la acţiuni.

Pentru a rezolva o problemă trebuie generată o reprezentare, sau trebuie

accesată o reprezentare preexistentă. O reprezentare include:

(1) o descriere a situaţiei date

(2) operatori sau acţiuni pentru schimbarea situaţiei

(3) teste pentru a determina dacă finalitatea a fost atinsă.

Aplicarea operatorilor creează noi situaţii, şi aplicările potenţiale ale tuturor

operatorilor permişi definesc un arbore de situaţii ce pot fi atinse, anume spaţiul

problemei. Rezolvarea de probleme corespunde atunci cu căutarea în spaţiul

problemei a unei situaţii care satisface testele pentru o soluţie (VanLehn, 1989).

Atât în cazul programelor de calculator cât şi al oamenilor (după cum indică

dovezi recente), operatorii de obicei iau forma regulilor condiţie-acţiune (producţii).

Atunci când sistemul observă că sunt satisfăcute condiţiile unei producţii, acesta

77

declanşează acţiunea corespunzătoare de accesare a informaţiei în memorie,

modificare a informaţiei, sau acţiune asupra mediului (Newell şi Simon, 1972).

Newell şi Simon (1972) au dezvoltat o simulare pe calculator destinată să

rezolve o varietate de probleme care se înscriau de la şah la logică, la aritmetică. În

programul de rezolvare a problemelor, informaţia constă din „structuri simbol” (p. 23)

precum o listă, arbore sau reţea, şi procesarea constă din „executarea de secvenţe de

procese informaţionale elementare” (p. 30). O problemă este reprezentată ca un

spaţiu al problemei constând din starea iniţială, starea finală şi toate stările

intermediare posibile cu legături între ele. Procesul căutării spaţiului este realizat

printr-o strategie de rezolvare de probleme numită analiza mijloace-scopuri (engl.

means-ends),

în care rezolvitorul stabileşte un obiectiv şi îl atinge dacă este posibil sau determină

un obstacol care trebuie depăşit. Astfel, rezolvarea de probleme implică procese

aplicate unei reprezentări simbolice ale unei probleme:

Dacă aplicarea este de succes, reprezentarea este modificată; dacă nu, un nou

proces este selectat pe baza unei strategii de analiză mijloace-scopuri.

Într-o problemă complexă, poate fi aplicată o serie lungă de procesări

informaţionale şi pot fi create multe reprezentări succesive ale stării problemă.

În cele mai multe probleme din viaţă, spaţiul problemei este foarte mare. Nici chiar

cele mai rapide calculatoare nu pot căuta exhaustiv în astfel de spaţii. Totuşi, în astfel

de situaţii, oamenii au adesea nevoie de numai câteva secunde pentru a examina

fiecare nouă stare. Astfel, căutarea trebuie să fie înalt selectivă, folosind reguli

euristice pentru a selecta numai câteva stări promiţătoare pentru a fi considerate.

Euristicile care orientează căutarea derivă din proprietăţile sarcinii. Dacă un

domeniu are o structură matematică tare (de exemplu, poate fi descris ca o problemă

de programare lineară), pot exista strategii care găsesc totdeauna o soluţie optimă

într-un timp acceptabil computaţional. În domenii mai puţin structurate (incluzând

cele mai multe situaţii din viaţa reală) euristicile urmează căi plauzibile care adesea

găsesc soluţii satisfăcătoare (nu neapărat optime) bazându-se pe computaţii modeste

dar fără garanţia succesului.

Problemele sunt numite bine structurate dacă situaţiile, operatorii şi testele

finalităţilor sunt clar definite şi slab structurate, în măsura în care acestea sunt vag

definite.

78

Pe măsură ce nivelul de structurare al problemei scade, sunt solicitate

euristici failibile pentru a căuta şi evalua soluţiile potenţiale. În situaţiile foarte slab

structurate, testele pentru succes sunt complexe şi slab definite, şi sunt adesea

elaborate în timpul procesului de soluţionare (Akin, 1986). Cum optimizarea este

imposibilă şi pot fi întâlnite mai multe soluţii satisfăcătoare, ordinea în care sunt

sintetizate alternativele afectează puternic produsul final.

O contribuţie fundamentală a teoriei procesării informaţiei este analiza

sarcinii cognitive – tehnic pentru descrierea proceselor cognitive pe care o persoană

trebuie să le desfăşoare pentru a îndeplini o sarcină cognitivă. De exemplu, să

considerăm probleme de analogie câine : latră :: pisica : ____, care poate fi citită

„câine este pentru lătrat ceea ce pisica este pentru ce?” şi în care termenul (a) este

„câine”, termenul (b) este „latră”, termenul (c) este „pisică” şi termenul (d) este

necunoscut. Care sunt procesele cognitive pe care un rezolvitor trebuie să le parcurgă

pentru a rezolva această problemă?

Pe baza unei analize a sarcinii cognitive, rezolvarea unei probleme de

analogie poate fi împărţită în cinci paşi fundamentali (Mayer, 1987; Sternberg, 1977).

1. Encodarea – adică, citirea şi formarea unei reprezentări mentale a cuvintelor şi a

punctuaţiei însoţitoare;

2. Inferarea – adică, determinarea relaţiei dintre termenul (a) şi termenul (b) [de ex.,

termenul (b) este sunetul pe care termenul (a) îl face];

3. Stabilirea corespondenţelor [engl. mapping] – adică, determinarea a ce este

termenul (c) şi cum corespunde el cu termenul (a) [de ex., termenul (a) este un tip de

animal care emite sunet, şi termenul (c) este un alt tip de animal care emite sunet];

4. Aplicarea – adică, generarea unui termen (d) pe baza aplicări regulii relaţionale

termenului (c) [adică, sunetul pe care termenul (c) îl face este ___];

5. Formularea răspunsului – adică producerea fizică a răspunsului precum a scrie

„miaună” sau încercuirea cuvântului corect într-o listă.

Analiza cognitivă a sarcinii are aplicaţii educaţionale utile deoarece sugerează

procese cognitive specifice pe care elevii trebuie să le înveţe. De exemplu, analiza

cognitivă a problemelor de analogie sugerează că elevii ar beneficia de pe urma

instruirii cu privire la cum să infereze relaţia între termenul (a) şi termenul (b)

(Sternberg, 1977). Pentru a testa această idee, Sternberg şi Ketron (1982) au învăţat

elevi de liceu cum să rezolve probleme de analogie arătându-le cum să infereze

79

schimbarea de la termenul (a) la termenul (b) şi cum să aplice acea modificare al

termenul (c). La un test ulterior de gândire analogică implicând noi probleme, elevii

antrenaţi au

rezolvat problemele de două ori mai repede şi au comis jumătate din numărul de

erori în comparaţie cu elevii care nu au beneficiat de antrenament.

Analiza cognitivă a sarcinii oferă de asemenea avantaje în ce priveşte

evaluarea rezultatelor de învăţare ale elevilor. De exemplu, în loc să măsurăm doar

procentajul de corectitudine la un test, este posibil să specificăm mai precis

cunoştinţele pe care le posedă un elev – incluzând componentele incomplete sau

incorecte. De exemplu, să presupunem că un elev dă următoarele răspunsuri la un

test de aritmetică:

O evaluare tradiţională ar indica că elevul a rezolvat corect 25% dintre

probleme. Totuşi, o analiză cognitivă a sarcinii relevă că elevul pare să aplice

consecvent o procedură de scădere care are un pas incorect (eroare în algoritm sau

engl. bug) – anume, scade numărul mai mic din numărul mai mare pe fiecare coloană

(Brown şi Burton, 1978). Specificând procedura pe care elevul o foloseşte, devine

clar că este necesară o intervenţie pentru a ajuta elevul să înlocuiască acest pas

incorect scade-mai-mic-din-mai-mare.

Două limitări ale perspectivei clasice – oamenii ca procesori de informaţie –

privesc caracterizarea informaţiei ca o marfă (bun obiectiv) şi caracterizarea

procesărilor ca aplicare de algoritmi. Deşi astfel de caracterizări se pot potrivi cu

sarcini de laborator înalt controlate, ele par prea limitate pentru a explica întregul

spectru al învăţării umane în situaţii complexe din lumea reală. De exemplu,

Metcalfe (1986a, 1986b; Metcalfe şi Wiebe, 1978) a arătat că oamenii folosesc

procesări cognitive diferite pentru probleme de insight (care solicită o reorganizare

majoră a problemei) şi probleme noninsight (care solicită aplicarea pas-cu-pas a unei

serii de procese cognitive).

Pentru problemele de insight, oameni nu sunt capabili să prezică cât de

aproape sunt de rezolvarea problemei (inconsecvent cu gândirea pas-cu-pas susţinută

de perspectiva clasică), dar pentru problemele noninsight ei sunt capabili să întrevadă

80

cât de aproape sunt de soluţie (consecvent cu gândirea pas-cu-pas avansată de

perspectiva clasică). Aparent, perspectiva clasică poate oferi o explicaţie rezonabilă a

modului cum oamenii gândesc cu privire la problemele non-insight, dar nu şi cum

gândesc cu privire la probleme de insight.

.

Rezumat

Rezolvarea unei probleme înseamnă transformarea unei situaţii date într-o situaţie

dorită sau finalitate. Pentru a rezolva o problemă trebuie generată o reprezentare, sau

trebuie accesată o reprezentare preexistentă. O reprezentare include (1) o descriere a

situaţiei date, (2) operatori sau acţiuni pentruschimbarea situaţiei şi (3) teste pentru a

determina dacă finalitatea a fost atinsă.

.

Cuvinte cheie

Rezolvare de probleme, planificare, probleme insight, probleme non-insight,

probleme de analogie.


1. În ce constă modelul implementat pe calculator al lui Newell şi Simon (1972)?

(p.72)

2. Care sunt paşii rezolvării unei probleme de analogie? (p. 78)

81

Test de autoevaluare final

1. Care este perspectiva din care psihologia cognitivă abordează psihicul?

(A) Perspectiva mecanismelor perceptuale.

(B) Perspectiva procesuală.

(C) Prespectiva mecanismelor informaţionale.

(D) Perspectiva computaţională.

Răspuns corect: C

2. Obiectivul de cercetare al psihologiei cognitive este:

(A) Studierea capacităţilor de calcul, reprezentarea şi acţiune ale psihicului.

(B) Studierea capacităţilor analitice şi reprezentaţionale ale psihicului precum şi

studirea creierului, structural şi funcţional.

(C) Studirea capacităţilor de reprezentare şi de proiectare ale psihicului, funcţionarea

şi capacitatea creierului.

(D) Studierea capacităţilor computaţionale şi de reprezentare ale psihicului precum şi

ale proiecţiilor lor structurale şi funcţionale în creier.

Răspuns corect: D

3. Care sunt criticile care se aduc psihologiei cognitive?

(A) lipsa plauzibilităţii neuronale; obţinerea rezultatelor prin simulare pe calculator; este o

modă.

(B) abordarea sumară a psihicului; lipsa interesului pentru personalitate.

(C) interesul crescut pentru inteligenţa artificială.

(D) lipsa metodologiei proprii; folosirea experimentelor pe animale; interesul crescut pentru

teorie.

82

Răspuns corect: A

4. Care dintre următoarele afirmaţii este adevărată?

(A) Reprezentarea evenimentului X-T-Y într-un mediu intern se realizează când o proiecţie a

acestui eveniment este refăcută punct cu punct în memorie.

(B) Reprezentarea evenimentului X-T-Y într-un mediu intern se realizează când o proiecţie t

a lui T în acest mediu pot genera o variabilă y care să corespundă lui Y.

(C) Reprezentarea evenimentului X-T-Y într-un mediu intern se realizează când o proiecţie x

a variabilei X şi o proiecţie t a lui T în acest mediu pot genera o variabilă y care să

corespundă lui Y.

(D) Reprezentarea evenimentului X-T-Y într-un mediu intern se realizează când pe retină se

proiectează acest eveniment punct cu punct.

Răspuns corect: C

5. Ce este proprietatea de calcul a sistemului cognitiv?

(A) Proprietatea sistemului cognitiv care constă în determinarea unor reguli de manipulare.

(B) Proprietatea sistemului cognitiv care constă în manipularea reprezentărilor pe baza unor

reguli.

(C) Proprietatea sistemului cognitiv care constă în manipularea regulilor.

(D) Proprietatea sistemului cognitiv care constă în manipularea reprezentărilor şi

percepţiilor.

Răspuns corect: B

6. Ce înţelegem prin „nivelurile de analiză a sistemului cognitiv”?

(A) niveluri care descriu orice sistem cognitiv din punctul de vedere al alcătuirii sale (nivelul

cunoştinţelor, nivelul algoritimic-reprezentaţional).

(B) niveluri care reprezintă orice sistem cognitiv sub forma unor straturi prin care informaţia

trece şi este prelucrată.

(C) niveluri care descriu orice sistem cognitiv (nivelul cunoştinţelor şi nivelul

implementaţional).

(D) niveluri care descriu orice sistem cognitiv (nivelul cunoştinţelor, nivelul computaţional,

nivelul algoritimic-reprezentaţional, nivelul implementaţional).

Răspuns corect: D

7. Ce înseamnă „cognitiv-penetrabil”?

83

(A) Comportamentele şi mecanismele psihice care sunt expuse la degradare în timp.

(B) Comportamentele şi mecanismele psihice care se nu se modifică în funcţie de

cunoştinţele pe care le are subiectul.

(C) Comportamentele şi mecanismele psihice care se modifică în funcţie de cunoştinţele pe

care le are subiectul.

(D) Comportamentele şi mecanismele psihice care sunt supuse modificării datorită

manipulării şi sugestibilităţii.

Răspuns corect: C

8. Care este ideea centrală a paradigmei simbolice (clasice)?

(A) Reprezentarea informaţiei în sistemul cognitiv este constă în activarea unor unităţi

simple (neuromimi) pe baza unor patternuri şi valori de activare.

(B) Toate cunoştinţele şi stările de lucruri corespunzătoare sunt reprezentate în sistemul

cognitiv prin simboluri sau structuri simbolice care se supun unor reguli de combinare (o

gramatică).

(C) Cunoştinţele sunt reprezentate în sistemul cognitiv prin activarea unor unităţi simple care

se supun unor reguli de combinare.

(D) Se folosesc teoriile filosofilor clasici pentru a explica reprezentarea şi combinarea

cunoştinţelor.

Răspuns corect: B

84

Bibliografie selectivă:

1. Anderson, J. R. (2000). Cognitive psychology and its implications (5th ed.).

New York: Worth.

2. Bechtel, W., & Abrahamsen, A. A. (2002). Connectionism and the mind:

Parallel processing, dynamics, and evolution in networks (2nd ed.). Oxford:

Basil Blackwell.

3. Bruner, J. S., Goodnow, J. J., & Austin, G. A. (1956). A study of thinking.

New York: Wiley.

4. Churchland, P. M. (1989). A neurocomputational perspective. Cambridge,

MA: MIT Press.

5. Clark, A. (1997). Being there: Putting brain, body, and world together again.

Cambridge, MA: MIT Press.

6. Feldman, J. A. (1981). A connectionist model of visual memory. In G. E.

Hinton & J. A.

7. Anderson (Eds.), Parallel models of associative memory. Hillsdale, NJ:

Erlbaum.

8. Gibson, J. J. (1979). The ecological approach to visual perception. Boston:

Houghton-Mifflin.

9. Gick, M. L., & Holyoak, K. J. (1980). Analogical problem solving. Cognitive

Psychology, 12, 306-355.

10. Hebb, D. O. (1949). The organization of behavior. New York: Wiley.

11. Johnson-Laird, P. N. (1983). Mental models. Cambridge, MA: Harvard

University Press.

12. Kosslyn, S. M. (1980). Image and mind. Cambridge: Harvard University

Press.

13. Marr, D. (1982). Vision. San Francisco: Freeman.

14. McClelland, J. L., & Rumelhart, D. E. (1989). Explorations in parallel

distributed processing. Cambridge, MA: MIT Press.

15. Miclea M. (1999). Psihologie cognitivă. Polirom, Iaşi.

16. Miller, G. A. (1956). The magical number seven, plus or minus two: Some

limits on our capacity for processing information. Psychological Review, 63,

81-97.

85

17. Minsky, M. (1975). A framework for representing knowledge. In P. H.

Winston (Ed.), The psychology of computer vision New York: McGraw-Hill.

18. Newell, A. (1990). Unified theories of cognition. Cambridge, MA: Harvard

University Press.

19. Newell, A., & Simon, H. A. (1972). Human problem solving. Englewood

Cliffs, NJ: Prentice-Hall.

20. Norman, D. A. (1989). The design of everyday things. New York: Doubleday.

21. Pylyshyn, Z. (1984). Computation and cognition: Toward a foundation for

cognitive science. Cambridge, MA: MIT Press.

22. Rumelhart, D. E., & McClelland, J. L. (Eds.). (1986). Parallel distributed

processing: Explorations in the microstructure of cognition. Cambridge MA:

MIT Press/Bradford Books.

23. Salomon, G. (Ed.). (1993). Distributed cognitions. Cambridge: Cambridge

University Press.

24. Sternberg, R. J. (2003). Cognitive Psychology (third ed.). Belmont, CA:

Wadsowrth.

25. Thagard, P. (1988). Computational philosophy of science. Cambridge, MA:

MIT Press/Bradford Books.

26. Winston, P. (1993). Artificial intelligence (3rd ed.). Reading, MA: Addison

Wesley.

27. Zlate M. (1999). Psihologia mecanismelor cognitive. Polirom, Iaşi.

Documents

UNIVERSITATEA TITU MAIORESCU Facultatea de …anatolbasarab.ro/wp-content/uploads/2014/09/Psihologie-cognitiva... · 4 neuropsihologie concepte precum procesele psihice, structura