+ All Categories
Home > Documents > 11. CURS Psih Cognitiva ID

11. CURS Psih Cognitiva ID

Date post: 03-Jul-2015
Category:
Upload: roxana
View: 1,955 times
Download: 6 times
Share this document with a friend
93
UNIVERSITATEA „TITU MAIORESCU” FACULTATEA DE PSIHOLOGIE PSIHOLOGIE COGNITIVĂ 1
Transcript
Page 1: 11. CURS Psih Cognitiva ID

UNIVERSITATEA „TITU MAIORESCU”

FACULTATEA DE PSIHOLOGIE

PSIHOLOGIE COGNITIVĂ

1

Page 2: 11. CURS Psih Cognitiva ID

1. Titularul cursului: lect. univ. drd. Daniela Dumitru

2. Obiectivele disciplinei:

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.

3. Conţinut:

În cadrul acestui curs vor fi studiate temele principale din psihologia cognitivă. Acesta

este un curs introductiv.

4. Durata: 1 semestru.

5. Evaluare finală: examen scris grilă.

2

Page 3: 11. CURS Psih Cognitiva ID

Introducere. Bazele psihologiei cognitive

Curs 1

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.

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

3

Page 4: 11. CURS Psih Cognitiva ID

regului şi de configuraţia propriilor subsiteme 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 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 plaseză 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

4

Page 5: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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.

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.

5

Page 6: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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.

Noul domeniu are însă şi critici. Trei categorii de critici s-au conturat de-a lungul timpului:

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 aflate la

nivelul computaţional. În plus, majoritatea modelelor cognitive iau în consideraţie datele

oferite de neuroştiinţe, mai ales dacă vorbim despre paradigma neoconexionistă.

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

6

Page 7: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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.

7

Page 8: 11. CURS Psih Cognitiva ID

Nivelurile de analiză ale sistemului cognitiv

Curs 2

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 este demonstrată existenţa unui sistem cognitiv exclusiv informaţional independent de

o structură fizică.

Reprezentarea

În psihologia cognitivă reprezentarea primeşte o definiţie diferită 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.

8

Page 9: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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 (dar ele nu sunt identice, reprezentarea nu este o copie a realităţii).

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).

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).

Nivelurile de analiză ale sistemului cognitiv

Sunt patru niveluri care descriu orice sistem cognitiv:

1. nivelul cunoştinţelor;

2. nivelul computaţional;

3. nivelul algoritmic-reprezentaţional;

4. nivelul implementaţional.

9

Page 10: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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).

10

Page 11: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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

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]

Sunt 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

11

Page 12: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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.

Aplicaţii:

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

2. Explicaţi ce este „proprietatea de calcul”.

3. Explicaţi care este diferenţa dintre simbolic şi subsimbolic.

4. Ce este o reprezentare?

12

Page 13: 11. CURS Psih Cognitiva ID

Paradigmele psihologiei cognitive. Paradigma clasică simbolică şi paradigma

neoconexionistă

Curs 3

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

În funcţie de tipul reprezentărilor şi de modalităţile de tratare ale acestora putem identifica două

paradigme în care se discută despre sistemul cognitiv: paradigma clasic-simbolică şi paradigma

neoconexionistă.

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.

13

Page 14: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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 susţinută, în special, la explicarea

proceselor cognitive centrale şi în primul rând la 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.

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.

14

Page 15: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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 este 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).

Reţelele neuromimetice

Neoconexionismul susţine o modelare a procesării la nivelul algoritmic-reprezentaţional

printr-o reţea neuromimetică.

Informaţia este reprezentată la nivelul sistemului cognitiv uman prin valori şi patternuri de

activare ale unor unităţi (neuromimi).

O reţea neuromimetică este formată din:

15

Page 16: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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.

Unităţile

Se numesc unităţi cognitive, neuroni formali sau noduri.

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.

16

Page 17: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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.

Stările de activare

Acestea sunt valori care definesc starea unei unităţi 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.

17

Page 18: 11. CURS Psih Cognitiva ID

Regula de activare

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.

18

Page 19: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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.

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).

19

Page 20: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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

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.

20

Page 21: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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.

Aplicaţii:

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

2. Subliniaţi punctele slabe şi punctele tari ale fiecărei paradigme.

21

Page 22: 11. CURS Psih Cognitiva ID

Procesarea vizuală

Curs 4

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.

22

Page 23: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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

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

23

Page 24: 11. CURS Psih Cognitiva ID

geniculaţi laterali, poate fi probată prin teste neurofiziologice, cât şi prin metode psihofizice, cum

ar fi grilajul Hermann-Hering.

Grilajul lui Hermann (1870). Privirea grilajului produce iluzia unor pete cenuşii la intersecţia canalelor albe situate între careurile negre.

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.

24

Page 25: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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

25

Page 26: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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:

Schema generală a procesării informaţiei vizuale (D. Marr)

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

prin care se stabileşte:

poziţia şi forma

26

Page 27: 11. CURS Psih Cognitiva ID

textura

culoarea

distanţa şi adâncimea

dacă este în mişcare şi cum.

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).

După procesarea 2½ D şi pe baza inputului ei se realizează procesarea secundară, imaginea 3D şi

recunoaşterea obiectului.

27

Page 28: 11. CURS Psih Cognitiva ID

Procesării primare îi corespunde decât primele două niveluri (schema primară şi imaginea 2½D),

imaginea 3D şi recunoaşterea aparţin procesării secundare.

Caracteristici ale procesărilor primare

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.

Au un caracter irepresibil, automat (deschidem ochii şi vedem, fie ca vrem fie că nu vrem; auzim

sunetele fie că vrem, fie că nu vrem).

Depind de nişte asumpţii despre realitate (asumpţia rigidităţii – prespunem că nu trăim într-un

univers pulsatoriu, 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.

28

Page 29: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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.

Recunoaşterea obiectelor

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).

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

29

Page 30: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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.

Pandemonium (Selfridge). O reprezentare

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).

30

Page 31: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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).

31

Page 32: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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). Sunt implicate opt

componente: o descriere iniţială (codarea structurală), analiza expresiei, analiza felului de a

32

Page 33: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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.

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.

Aplicaţii:

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.

33

Page 34: 11. CURS Psih Cognitiva ID

Recunoaşterea limbajului (scris şi vorbit)

Curs 5

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).

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

anume cuvinte, topica, etc.).

34

Page 35: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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 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

35

Page 36: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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.

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

36

Page 37: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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 inonsistente, sunt reciproc

inhibitoare. Procesarea activării interactive permite fiecărei ipoteze atât să congtrângă,

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

37

Page 38: 11. CURS Psih Cognitiva ID

Unităţile sunt organizate pe diferite niveluri, nivelul trăsăturilor, nivelul fonemelor şi

nivelul cuvintelor. O acţiune inhibitoare sau una activatoare se 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.

Aplicaţii:

1. Care sunt caracteristicile identificării cuvintelor?

2. În ce constă modelul TRACE?

38

Page 39: 11. CURS Psih Cognitiva ID

Mecanismul atenţiei

Cursul 6

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.

39

Page 40: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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), 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).

40

Page 41: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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.

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.

41

Page 42: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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

42

Page 43: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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 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.

43

Page 44: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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?

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).

44

Page 45: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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.

45

Page 46: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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.

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.

Aplicaţii:

1. Care sunt câştigurile explicării mecanismului atenţiei pe parcursul modelelor prezentate

mai sus?

46

Page 47: 11. CURS Psih Cognitiva ID

Memoria. Modelul memoriei de lucru

Curs 7

Modelul etajat al memoriei

Acest model susţine că există trei etaje ale memoriei prin care curge informaţia :

1. Memoria senzorială (MS): reţine informaţia din mediu înainte de a o transmite către memoria

de scurtă durată; reţine informaţia pentru 200-400 milisecunde. Informaţiile sunt reţinute în

funcţie de analizatori, adică avem o MS vizuală (iconică), o MS auditivă (ecoică), etc.

2. Memoria de scurtă durată (MSD): are o capacitatea limitată de 7±2 chunks-uri şi informaţia

este reţinută timp de 15-30 de secunde.

3. Memoria de lungă durată (MLD): procesează semantic informaţia, are o capacitate nelimitată

şi poate reţine informaţia pe o perioadă îndelungată.

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 spaţio-vizual (visuo-spatial scratch-pad).

47

Page 48: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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.

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

care acţionează împreună ca un “spaţiu de lucru mental”. 48

Page 49: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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.

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.

49

Page 50: 11. CURS Psih Cognitiva ID

Aplicaţii:

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

explicative ale atenţiei.

50

Page 51: 11. CURS Psih Cognitiva ID

Rezolvarea de probleme

Curs 8

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

51

Page 52: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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 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

52

Page 53: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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.

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?

53

Page 54: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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 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.

54

Page 55: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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) au 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).

55

Page 56: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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 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.

Aplicaţii:

1. În ce constă modelul implementat pe calculator al lui Newell şi Simon (1972)?

2. Care sunt paşii rezolvării unei probleme de analogie?

56

Page 57: 11. CURS Psih Cognitiva ID

Exemple de itemi din evaluarea finală (examen final)

Examinarea finală este reprezentată de un set de 25 – 30 de întrebări cu răspuns închis (grile),

dintre care aveţi prezentate mai jos 12 exemple, însoţite de răspunsurile corecte.

Menţionăm că fiecare item are exact un răspuns corect şi nu există niciun item fără răspuns.

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.

57

Page 58: 11. CURS Psih Cognitiva ID

(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.

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

58

Page 59: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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”?

(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.

59

Page 60: 11. CURS Psih Cognitiva ID

(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

9. Care dintre următoarele este adevărată?

(A) Neuromimii nu sunt unităţi ale unei reţele conexioniste.

(B) Neuromimii nu sunt interpretabili semantic.

(C) Neuromimii sunt interpretabili din punct de vedere al valorii de adevăr.

(D) Neuromimii sunt unităţi ale unei reţele simbolice.

Răspuns corect: B

10. Ce este o regulă de activare?

60

Page 61: 11. CURS Psih Cognitiva ID

(A) Este o funcţie care stabileşte modul în care se modifică valoarea de activare a unităţilor dintr-

o reţea conexionistă.

(B) Este o funcţie prin care se urmăreşte „trezirea” unităţilor dintr-o reţea conexionistă.

(C) Este o regulă care stabileşte care dintre unităţi se activează într-o reţea conexionistă.

(D) Este o funcţie care stabileşte cum se modifică raporturile dintre diferitele unităţi activate din

reţeaua conexionistă.

Răspuns corect: A

11. La ce se referă următoarea afirmaţie „sunt algoritmi sau ecuaţii care guvernează ponderea

conexiunilor dintr-o reţea”?

(A) simbolurile.

(B) valorile de activare.

(C) regulile de învăţare.

(D) nodurile reţelei.

Răspuns corect: C

12. La care dintre regulile de învăţare se referă următoarea relaţie, Wu,i= lr · au · ai ?

(A) regula lui Hebb.

(B) regula delta.

(C) regula delta generalizată.

(D) regula Widrow-Hoff.

Răspuns corect: A

61

Page 62: 11. CURS Psih Cognitiva ID

Bibliografie suplimentară:

Brown, Carol (2007), Cognitive Psychology, Sage Publications, London.

Miclea, M. (1998), Psihologie cognitivă, Polirom, Iaşi.

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 (pp. 49-81). 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.

62

Page 63: 11. CURS Psih Cognitiva ID

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.

17. Minsky, M. (1975). A framework for representing knowledge. In P. H. Winston (Ed.),

The psychology of computer vision (pp. 211-277). 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:

23. Explorations in the microstructure of cognition. Cambridge MA: MIT Press/Bradford

Books.

24. Salomon, G. (Ed.). (1993). Distributed cognitions. Cambridge: Cambridge University

Press.

25. Sternberg, R. J. (2003). Cognitive Psychology (third ed.). Belmont, CA: Wadsowrth.

26. Thagard, P. (1988). Computational philosophy of science. Cambridge, MA: MIT

Press/Bradford Books.

27. Winston, P. (1993). Artificial intelligence (3rd ed.). Reading, MA: Addison Wesley.

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

63


Recommended