Wykład 8/9:Trwałe reprezentacje mentalne;Schematy

Wstęp do kognitywistykiWstęp do kognitywistyki

Reprezentacje trwałe

● Pojęcia – poznawcza reprezentacja świata, schematyczne reprezentacje zbioru obiektów, np. kategorii naturalnych, sztucznych lub hipotetycznych, stanowiące dla nich nadrzędną kategorię umysłową.

● Schemat poznawczy – to złożona forma reprezentacji umysłowej, obejmująca zarówno sens typowej sytuacji, jak i znaczenie typowych form zachowania, jakie powinny być wygenerowane w reakcji na tę typową sytuację

Pojęcia - charakterystyka

Schematyczna struktura reprezentacji wyraża się poprzez relację koniunkcyjną lub dysjunkcyjną istotnych właściwości obiektów.

● Pojęcia definiuje się jako zbiory cech powiązanych znaczeniowo lub funkcjonalnie.

● Pojęcia to głębokie, trwałe odzwierciedlenia obiektów

● to amodalne sądy o relacjach pomiędzy właściwościami obiektów reprezentowanych

● zapewniają ekonomię funkcjonowania

● traktują „bodźce nieidentyczne jako równoważne”

Ogólne własności pojęć

● pojęcia charakteryzuje różny stopień ogólności (redukcji różnorodności)

● redukowanie różnorodności – proces kategoryzacji

● Kategoryzacja – łączenie obiektów w grupy charakteryzujące się zestawem wspólnych właściwości

● reprezentacje pojęciowe rozwijają się i zmieniają w trakcie życia

● zależne od kontekstu nabywania i stosowania

● mogą funkcjonować w oderwaniu od doświadczenia; doświadczenie niezbędne w procesie nabywania reprezentacji

Rodzaje pojęć

Pojęcia matrycowe – (jasno określone), stanowią reprezentację skończonej liczby cech wspólnych wszystkim desygnatom, które w jednakowym stopniu przysługują wszystkim desygnatom pojęcia

Pojęcia naturalne – mniej precyzyjnie określone, stanowią poznawczą reprezentację skończonej liczb cech, cechy te w różnym stopniu przysługują desygnatom pojęcia

● względność powyższego rozróżnienia

Koncepcje reprezentacji pojęciowych

...różnią się w zakresie:

● struktury reprezentacji pojęciowych

● sposobu nabywania reprezentacji

● zbiór reguł procesu kategoryzacji

● zakres stosowalności poszczególnych koncepcji

Klasyczne teorie pojęćPojęcie to syntetyczny opis pewnej klasy desygnatów,

reprezentacja zbioru obiektów uwzględniająca wszystkie istotne (tj. powtarzające się) właściwości tego zbioru

cechy istotne – cechy definicyjne

● pojęcia podrzędne – wszystkie cechy pojęcia nadrzędnego + cechy specyficzne dla poziomu

Przyswajanie pojęć: abstrahowanie właściwości

Abstrahowanie – wyróżnianie w grupie obiektów pewnych cech przy pominięciu pozostałych;

● abstrakcja pozytywna

● abstrakcja negatywna (A. Lewicki, 1960)

w konsekwencji:

Klasyczne teorie pojęć

dwa rodzaje błędów:

● błąd abstrakcji pozytywnej (pomij. cech istotnych)

● błąd abstrakcji negatywnej (doł. cech nieistotnych)

Krytyka:

● zastosowanie w naukach ścisłych (poj. matrycowe)

● problem pojęć dysjunktywnych

● równoważność cech istotnych pojęcia

● wszystkie repr. pojęciowe definiowane za pomocą zestawu cech istotnych są równie ważne i w równym stopniu dostosowane do opisu świata zewnętrznego

● nieuwzględnianie elastyczności reprezentacji

Teorie probabilistyczne

Reprezentacja pojęciowa jest sumarycznym opisem wszystkich cech egzemplarzy będących desygnatami pojęcia

cechy te różnią się powszechnością

● każdy egzemplarz posiada właściwości z pewnym prawdopodobieństwem

(Rips, Shoben, Smith): pojęcie definiowane przez 2 rodzaje cech:

● cechy definicyjne (rdzeń pojęcia)

● cechy charakterystyczne, wskazujące na typowość obiektu względem nadrzędnego im pojęcia

Teorie probabilistyczne

proces kategoryzacji:

● porównanie całościowe (wszystkie cechy obiektu i cechy pojęcia)

● porównanie szczegółowe dotyczące cech definicyjnych nadrzędnej kategorii pojęciowej (proporcja)

Krytyka:

● założenie o ściśle określonym rdzeniu pojęciowym

● zestaw najbardziej prawdopodobnych cech nie musi tworzyć spójnej nadrzędnej kategorii pojęciowej

● nieklarowne rozróżnienia w zakresie struktury reprezentacji i sposobu kategoryzacji

Teorie prototypów

dwa wymiary reprezentacji pojęciowej (Rosch, 78):

● pionowy – dotyczy stopnia ogólności pojęcia; 3 poziomy:

– nadrzędny: niewielka liczba cech, szeroka inkluzywność

– podstawowy: więcej cech; pojęcia tego poziomu wymieniane są spontanicznie, egzemplarze szybciej identyfikowane; najlepsza równowaga między ekonomicznością a specyficznością

– podrzędny: pojęcia b. szczegółowe i dużej liczbie charakteryzujących je cech; mniejsza łatwość identyfikowania desygnatów

Teorie prototypów

● wymiar poziomy – dotyczy desygnatów pojęcia na poziomie wyższym: typowość desygnatów

Prototyp - „najczystszy” (najbardziej typowy) desygnat danej kategorii, reprezentujący w umyśle kategorię nadrzędną

● problem z klasyfikacją na skali typowości

● na kształtowanie się prototypu ma wpływ doświadczenie indywidualne i dziedzictwo kulturowe, jednak

● typowość niezależna od częstości doświadczeń (w obrębie danej populacji)

● Typowy egzemplarz stanowi odniesienie dla mniej typowego (niesymetryczność)

Teorie prototypówPrototyp – to ten egzemplarz, który jest najbardziej

podobny do wszystkich innych desygnatów i najmniej podobny do desygnatów innych kategorii (Rosch, 75); kategoria podobieństwa rodzinnego

Krytyka:

● nic nie mówi o istocie pojęcia i jego strukturze

● badania w aspekcie funkcjonalnym

● zjawiska kategoryzacji daje się wyjaśnić i w innych teoriach

● abstrakcyjne kategorie nie maja prototypów – zastosowanie tam, gdzie można podać listę desygnatów, lub tam, gdzie jej istnienie podejrzewamy (pojęcia konkretne)

Teorie egzemplarzyReprezentacja pojęciowa składa się z odrębnych opisów

egzemplarzy danego pojęcia: odzwierciedlenia pojedynczych przedstawicieli kategorii (np. prototyp), podzbiory wchodzące w zakres pojęcia

Proces kategoryzacji polega na porównywaniu egzemplarzy; egzemplarz przyjęty do kategorii staje się punktem odniesienia

● w procesie kategoryzacji porównujemy podobieństwo nowego egzemplarza z pierwszym napotkanym.

Krytyka:

● problem stopnia podobieństwa

● trudne do zastosowania w naukach ścisłych

● problem tworzenia się podzbiorów

● przechowywanie wszystkich doświadcz. egzemplarzy?

Porównanie

za: Nęcka, Orzechowski, Szymura, Psychologia poznawcza, Warszawa: WN PWN, 2006.

Teorie sieci semantycznej

network model of semantic memory, Collins, Quillian 1969

● struktura: punkty węzłowe i łączące je relacje

Czy kanarek jest żółty?

Czy kanarek ma skórę?

● relacja semantyczna dwóch reprezentacji pojęciowych wyraża się sumą wszystkich połączeń pomiędzy ich desygnatami i właściwościami

● połączenia między pojęciami – ścieżki sieci

● relacje semantyczne zbudowane na połączeniach pozytywnych: kura jest to ptak

● oraz na podstawie ścieżek zaprzeczających: kot nie jest to pies

Teorie sieci semantycznej

Teoria schematówRumelhart, Ortony, 1977

● schemat to dobrze zintegrowany fragment sieci semantycznej, kodujący:

– sens sytuacji

– znaczenie typowej formy zachowania generowanej w odpowiedzi na daną sytuację

● zróżnicowany poziom ogólności schematów

● hierarchiczna struktura schematów

● struktury o szerokim zakresie zastosowania:

– część rdzenna (core)

– część elastyczna (tracks) [Schank, Abelson, 1977]

Teoria schematów: trzy analogieRumelhart:

● schemat jest jak gra:

– sekwencje wydarzeń (scenariusz)

– wykonawcy czynności (aktorzy)● schemat jest jak teoria

● schemat przypomina działający program komputerowy (subprocedury, procedury spr. poprawności działania)

nabywanie i modyfikacja schematów:

● rozwój istniejących schematów

● dostrajanie schematów

● restrukturalizacja schematów

Teoria ramMarvin Minsky (1975)

● dwa poziomy ram:

– wyższy: stałe elementy struktury sieciowej

– niższy: ma liczne „okienka” zapełniane częściami elastycznymi (zmiennymi)

dla każdej ramy ważne są:

● informacja o sposobie stosowania ramy

● scenariusz (sekwencja zdarzeń i kolejność podejmowanych akcji)

● co robić gdy oczekiwania co do rozwoju sytuacji nie potwierdzają się

Koncepcja ram podkreśla znaczenie struktur pojęciowych dla regulacji celowych działań człowieka

Teoria ram

Teoria planów, scen i tematówSchank (1982, 1986), Schank, Abelson (1977)

● plany: schematy zawierające wiedzę nt. abstrakcyjnych lub celowych działań człowieka

● MOP-y (Memory Organisation Packets): zbiory podobnych fragmentów różnych schematów – odnoszą się do pojed. rodzajów podobnych de siebie scen.

● TOP-y (Thematic Organisation Points): zbiory ogólnych tematów (motywów) których złożone scenariusze mogą dotyczyć

plany – rozumienie działania innych

sceny, tematy – generowanie elastycznych form zachowania się

Struktury sieciowe: porównanie

● funkcje struktur (wiedza deklaratywna i proceduralna)

● różnice w elastyczności

● domeny zastosowań

Bibliografia1. Chlewiński Zdzisław, Umysł. Dynamiczna organizacja pojęć, Warszawa: WN PWN,

1999.

2. Harnish Robert M., Minds, Brains, Computers, Oxford, UK: Blackwell Publishers, 2002 (zwł. rzdz. 7)

3. Johnson-Laird P.N., Mental Models, Cambridge, Mass.: Cambridge Univerisity Press, 1983.

4. Lindsay P.H., Norman D.A., Procesy przetwarzania informacji u człowieka. Wprowadzenie do psychologii, Warszawa: pWN, 1984.

5. Maruszewski Tomasz, Psychologia poznawcza, Warszawa: Polskie Towarzystwo Semiotyczne, 1996.

6. The MIT Encyclopedia of the Cognitive Sciences, R.A. Wilson, F.C. Keil (red.), A bradford Book, Cambridge, Mass.: The MIT Press, 2001.

7. Modele umysłu, Z. Chlewiński (red.), Warszawa: WN PWN, 1999.

8. Nęcka E., Orzechowski J., Szymura B., Psychologia poznawcza, Warszawa: Academica, WN PWN, 2006.