UNIVERSITATEA TITU MAIORESCU
Facultatea de Psihologie
Departamentul de ỵnvățământ la distanță
MODUL:
PSIHOLOGIE COGNITIVĂ
TUTORE: Conf. univ. dr. DANIELA DUMITRU
- 2014 -
2
CUPRINS
CUPRINS.......................................................................................................................................3
INTRODUCERE.............................................................................................................................4
UNITATEA 1. Introducere. Bazele psihologiei cognitive...........................................................10
UNITATEA 2. Nivelurile de analiză ale sistemului cognitiv........................................................18
UNITATEA 3. Paradigmele psihologiei cognitive. Paradigma clasic simbolică şi paradigma
neoconexionistă.........................................................................................................................26
UNITATEA 4. Procesarea informaţiei vizuale.............................................................................40
UNITATEA 5. Mecanismul atenţiei.............................................................................................54
UNITATEA 6. Limbajul................................................................................................................65
....................................................................................................................................................78
UNITATEA 7. Memoria...............................................................................................................79
UNITATEA 8. Raţionarea şi luarea de decizii.............................................................................91
Test de autoevaluare final.......................................................................................................133
Bibliografie selectivă:...............................................................................................................136
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. Ỵnţelegerea 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, ỵn
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 ỵn psihologia cognitivă
Această primă unitate de studiu asigură o introducere generală ỵn
problematica psihologiei cognitive. Psihologia cognitivă este un domeniu nou,
pluridisciplinar, de „generaţie nouă”, aflat ỵn plină expansiune şi ỵn plină dezvoltare,
apelând ỵn primul rând la cercetări experimentale. Aflată ỵntre 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. Ỵnceputurile sale se află
ỵn 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 ỵn 1967 o carte cu acelaşi titlu.
Unitate de studiu 2: Nivelurile de analiză ale sistemului cognitiv
Ỵn 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
ỵn
psihologia
cognitivă sunt: metafora calculatorului şi metafora creierului. Acestea sunt
asociate
cu
două
paradigme
fundamentale:
paradigma
simbolică(numită şi clasic-simbolică) şi paradigma conexionistă
5
(numită şi neo-conexionistă). Teza principală a paradigmei clasicesimbolice din psihologia cognitivă este aceea potrivit căreia
cunoştinţele sunt reprezentate ỵn sistemul cognitiv prin simboluri
sau structuri simbolice. Conform metaforei calculatorului, sistemul
cognitiv al oamenilor poate fi ỵnţeles 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 ỵn care
trăim este obţinută prin intermediul văzului. Circa jumătate din
suprafaţa neocortexului este implicată ỵn procesarea informaţiei
vizuale. Procesarea informaţiei vizuale la nivel computaţional se
ỵmparte ỵn două mari stadii: procesare primară şi procesare
secundară. Procesarea primară cuprinde prelucrările preatenţionale
care
au
ca
rezultat
reprezentarea,
ỵn
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
ỵn
recunoaşterea figurii şi obiectelor. Ele au ca input rezultatele
procesărilor primare şi ca output – imaginea tridimesională a unui
obiect.
Unitate de studiu 5: Mecanismul atenţiei
Conform modelului lui Broadbent, output-ul informaţional din
sistemul perceptiv întâlneşte un filtru, care lăsa să treacă numai
informaţia la care oamenii acordă atenţie. Treisman (1969) a atribuit un
nou rol filtrului lui Broadbent. Ỵn 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.
6
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 ỵn funcţie de
modalităţile senzoriale).
Unitate de studiu 6: Limbajul
Există mai multe teorii care explică recunoaşterea limbajului, cele mai
cunoscute fiind teoria motorie, modelul cohortelor, modelul „trace”. De asemenea,
vom explica teoriile care privesc ỵnţelegerea şi producerea limbajului.
Unitate de studiu 7: Memoria
Prezentăm două model de descriere a memoriei: modelul etajat şi modelul
unitar al meoriei. Modelele derivate din teoria informaţiei concep memoria ca fiind
compusă 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 ỵntâi intrând în MTS şi apoi fiind transferată în MTL. Acesta este modelul etajat al memoriei.
Modelul unitar vede memoria ca fiind un singur bloc, din care sunt temporat activate informaţiile
necesare funcţionării.
Unitate de studiu 8: Luare de decizii şi rezolvarea de probleme
Prezentăm teoriile luării deciziilor, euristicile şi biasurile implicate ỵn acest proces şi
de ce apar ele.
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 ỵnvăţare.
Pentru ỵnsuşirea conceptelor de bază ale disciplinei şi ỵnţelegerea informaţiilor
prezentate ỵn 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
7
parcurgere a unității, subiectele teoretice aferente acesteia, un rezumat, cuvinte
cheie, teste de autoevaluare și concluzii.
Fiecare dintre aceste subpuncte sunt semnalizate ỵn text prin intermediul unor
pictograme. Ỵn 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
REZUMAT
CUVINTE CHEIE
8
TESTE DE
AUTOEVALUARE
RĂSPUNS CORECT
CONCLUZII
5. Recomandări de evaluare
După parcurgerea fiecărei unităţi de studiu se impune rezolvarea sarcinilor de
ỵnvăţare, ce presupun studiu individual, dar şi a celor de autoevaluare.
Activităţile de evaluare condiţionează nivelul nivelul de dobợndire a competenelor
specificate prin obiectivele disciplinei.
ẻn ceea ce priveşte evaluarea finală, se va realiza printr-un examen, planificat
conform calendarului disciplinei. Examenul constă ỵn 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
11
Cunoștințe preliminarii
11
Resurse necesare și recomandări de studiu
11
Durată medie de parcurgere a unității
11
Introducere. Bazele psihologiei cognitive
12
Rezumat
15
Cuvinte cheie
16
Teste de autoevaluare
16
Concluzii
17
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 ỵn 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 ỵn 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).
Ỵn felul acesta, psihologia cognitivă ỵşi circumscrie aria cercetărilor ỵntr-un
univers de discurs foarte larg şi divers, creându-şi un limbaj propriu şi diferit de
restul disciplinelor psihologice ortodoxe. Tehnicitatea caracteristică acestui domeniu
poate surprinde la ỵnceput pe studenţii care urmeză acest curs. Poate fi numit
psihologie cibernetică sau „psihologia ca un calculator”, deoarece similartăţile ỵntre
tehnologia informaţiei şi modul ỵn care această ramură a psihologie descrie psihicul
uman sunt izbitoare, imposibil de „digerat” de studentul ortodox la psihologie care
ştie că psihicul este „uman” şi nu maşină.
Psihologia cognitivă abordează teme despre sistemul cognitiv uman
(percepţia, gândirea, memoria, limbajul, 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 ỵn output-ul motor sau comportamental. La fel ca
şi un calculator, psihicul are intrări şi ieşiri, stimul şi răspuns. Aşa este, seamănă cu
behaviorismul.
Abordarea şi explicarea tuturor fenomenelor psihice din perspectiva
mecanismelor informaţionale pe care le includ şi de care depind ỵn desfăşurarea lor
este abordarea care delimitează psihologia cognitivă de alte ramuri ale psihologiei.
Psihologia cognitivă doreşte să surprindă imaginea sistemului psihic uman ca sistem
capabil de schimburi informaţionale cu mediul ỵnconjurător, capabil de a
transforma informaţia ỵn 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.
12
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 ỵn forţă ỵn peisajul ştiinţific internaţional.
Efortul de a
formaliza logica astfel ỵncât să fie posibilă manipularea simbolurilor pe baza unor
reguli sintactice generale şi recursive, duce la definirea calculabilităţii şi a
computaţiei.
Alături de teora informaţiei şi logica matematică şi simbolică, curentele
psihologice ale căror idei şi cercetări psihologia cognitivă le-a integrat sunt
asociaţionismul, gestaltismul, behaviorismul şi constructivismul piagetian.
Instrumentarul
metodologic
folosit
ỵn
cercetare
conţine
metoda
experimentului ca metodă predilectă, la care se adaugă modelarea-formalizareasimularea pe calculator.
Chiar dacă acest domeniu se delimitează şi se defineşte ỵn 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
ỵn „cogito”, cert este că noi suntem fiinţe cugetătoare, gândim, restul (realitatea
exterioară, corpul nostru) fiind nesigur, iluzoriu, himeric.
Ỵn cel de-al doilea război mondial, Alan Turing, logician şi matematican care
a lucrat la spargerea codurilor germane, construieşte maşina Turing, maşină teoretică
cu computabilitate universală. El a demonstrat că o maşină poate rezolva orice calcul
matematic, atâta timp cât acesta este reprezentat algoritmic. Maşina lui Turing este
„părintele” tuturor calculatoarelor de astăzi (să adăugăm şi tabletele). Turing a dat şi
soluţia evaluării inteligenţei unui sistem artificial: dacă un sistem dă un răspuns unui
observator extern şi acesta nu se deosebeşte de răspunsul pe care le-ar fi dat un
subiect uman, atunci el este considerat inteligent.
Ỵn 1956 se conturaseră două grupuri de cercetare a mecanismelor de
procesare a informaţiilor: unul la MIT şi celălalt la Carnegie-Mellon. Ỵn toamna
aceluiaşi an, MIT organizează un simpozion, iar ỵn ultima zi, 12 septembrie,
considerată şi ziua de naştere a ştiinţelor cognitive, au fost prezentate trei comunicări
de referinţă: H.A. Simon şi A. Newell prezintă prima demonstraţie pe calculator a
unei teoreme logice (Logic Theory Machine), N. Chomsky prezintă Three Models of
13
Language, iniţiind lingvistica teoretică, G. Miller prezintă ỵntr-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 ỵn 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 ỵn valoare de sute de
milioane de dolari la mijlocul anilor ‘70. Mulţi cercetători şi-au schimbat radical
programul pentru a putea accesa aceste fonduri.
Ỵn 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). Ỵn 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 ỵn
creier.” Prin această „declaraţie de independenţă” se stipulează că ştiinţele cognitive
studiază sistemele cognitive naturale sau artificiale, căutând explicaţii pentru modul
de tratare a informaţiei ỵn aceste sisteme din punct de vedere al calculelor şi
reprezentării acesteia şi din punct de vedere a implementării acestor operaţii ỵn
diferite medii fizice disponibile la un moment dat.
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 ỵn paranteză.
Psihologia cognitivă este supusă unei duble presiuni, ceea ce ỵi 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 ỵn sus, dinspre neuroştiinţe solicită psihologiei cognitive să
construiască modele valide, relevante şi de predictibilitate pentru comportamentul
uman.
14
Noul domeniu are ỵnsă 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 ỵn 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. Ỵn plus, majoritatea modelelor
cognitive iau ỵn 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 ỵn urma ceretărilor, mai ales modelarea şi
simularea pe calculator. De asemenea, behavioriştii pun la ỵndoială şi
capacitatea unor factori cognitivi de a influenţa comportamentul. Aceste
critici au scăzut ỵn ultimii ani, deoarece multe dintre rezultatele experimentale
ale behaviorismului au fost preluate de către psihologia cognitivă, dar şi
behavioriştii se regăsesc teoretic ỵn 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.
Ceea ce poate să facă psihologia cognitivă este că poate descrie ỵn mod universal
capacităţile computaţionale, de prelucrare a informaţiilor şi de răspuns la stimulările
mediului fără a considera doar subiecţii umani. Astfel, posibilitatea înţelegerii
structurilor cognitive interne şi comunicarea cu subiecţi infraumani sunt deschise de
15
teoria psihologică cognitivă. Prelucrarea informaţiei modelată şi formalizată ỵn teoria
ştiinţelor cognitive şi ỵn psihologia cognitivă ne oferă o perspectivă lărgită asupra
vieţii ỵn general, nu doar asupra speciei noastre. Toate organismele, pentru a
supravieţui, trebuie să aibă un sistem de prelucrare a informaţiei exterioare şi de
concepere a unui răspuns adaptativ. Ştiinţele cognitive oferă o astfel de viziune, de a
ỵnţelege şi alţi subiecţi şi de a gândi dincolo de propria noastră „umanitate”.
Rezumat
Psihologia cognitivă este un domeniu nou, pluridisciplinar, de „generaţie
nouă”, aflat ỵn plină expansiune şi ỵn plină dezvoltare, apelând ỵn primul rând la
cercetări experimentale. Aflată ỵntre 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. Ỵnceputurile sale se află ỵn 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 ỵn 1967
o carte cu acelaşi titlu.
Cuvinte cheie
Ştiinţe cognitive. Psihologie cognitivă.
Teste de autoevaluare
1. Care este metoda predilectă de cercetare a psihicului ỵn cadrul psihologiei
cognitive? (pg. 12)
(A) metoda experimentului.
(B) metoda simulării pe calculator.
(C) metoda studiului corelaţional.
(D) metoda investigării pe bază de chestionar.
16
Răspuns corect: A
2. Obiectivul de cercetare al psihologiei cognitive este (p. 11):
(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 ỵn creier.
Răspuns corect: D
3. Care sunt criticile aduse de behaviorişti psihologiei cognitive? (p. 14)
4. Ce curente psihologice au contribuit la apariţia psihologiei cognitive? (p. 12)
5. Prezentaţi ce se ỵnţelege 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.
17
UNITATEA 2. Nivelurile de analiză ale sistemului
cognitiv
Obiective
19
Cunoștințe preliminarii
19
Resurse necesare și recomandări de studiu
19
Durată medie de parcurgere a unității
19
Nivelurile de analiză ale sistemului cognitiv
20
Rezumat
24
Cuvinte cheie
25
Teste de autoevaluare
25
Concluzii
25
Obiective
18
La sfârşitul acestei prelegeri, studentul va putea :
-
Aibă o altă pespectivă asupra sistemului cognitiv;
-
Să ỵnţeleagă că un sistem cognitiv poate fi analizat din punctul de vedere
a celor patru nivele;
-
Să utilizeze noile informaţii pentru a ỵnţelege perspectiva cognitivistă
asupra psihicului.
Cunoștințe preliminarii
Psihologie generală – mecanismele cognitive.
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.
19
Prelegerea care urmează va aborda una dintre temele importante ỵn psihologia
cognitivă, având ca scop prezentarea sistemului cognitiv ỵntr-o perspectivă nouă.
Definiţia sistemului cognitiv
Un sistem cognitiv este orice sistem fizic care posedă două proprietăţi: de
reprezentare şi de calcul (Miclea, 1999, p. 26). Reformulând putem spune că un
sistem cognitiv este un sistem fizic care foloseşte informaţie stocată ỵn diferite
forme / medii, energetice şi/ sau chimice. Până acum nu a fost demonstrată existenţa
unui sistem cognitiv exclusiv informaţional independent de o structură fizică. De
exemplu, structura fizică de suport a psihicului este creierul.
Nu orice sistem fizic este şi cognitiv, ci doar acela care are capacităţi de
reprezentare şi de calcul.
Reprezentarea
Ỵn psihologia cognitivă reprezentarea primeşte o definiţie diferită de cea clasică şi
este considerată ca fiind o reflectare ỵn mediul intern a realităţii exterioare. Deci ea
nu mai este circumscrisă senzorial aşa cum era ỵn psihologia clasică, o imagine
schematică a unui obiect ợn absena acestuia. ẻn acest sens se folosete termenul de
imagine mentală, reprezentarea fiind un termen cu o sferă mult mai largă, el
referindu-se la toate informaţiile care ajung ỵn sistem şi care sunt „traduse” ỵn
limbajul intern, propriu al sistemului în cauză. Această definiţie a reprezentării
folosită în ştinţele cogitive este preluată din logica simbolică. Iată cum simbolizează
(formalizează) A. Newell (1992) reprezentarea:
Luăm un eveniment extern: variabila X se transformă (T) ỵn variabila Y. Rezultă
formula X-T-Y (adică variabila X se transformă ỵn variabilaY).
20
Reprezentarea evenimentului X-T-Y ỵntr-un mediu intern se realizează când o
proiecţie x a variabilei X şi o proiecţie t a lui T ỵn acest mediu pot genera o variabilă
y care să corespundă lui Y.
Important este ca să existe o relaţie sistematică între variabilele externe şi referentul
lor intern. Adică, reprezentarea a ceva să corespundă ỵntotdeauna 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 ỵnţeles). Nu va
chinuiţi să ỵnţelegeţi. Vom reveni când vom vorbi despre paradigmele psihologiei
cognitive.
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 ỵn cele ce
urmează).
Corespunzător celor două tipuri de reprezentări şi reguli de manipulare ale lor vom
avea două tipuri de modelări (teorii) ỵn ştiinţele cognitive: clasic-simbolice şi
neuromimetice.
Analiza sistemului cognitiv
Orice sistem cognitiv este organizat ỵn patru niveluri care care ỵi definesc structura
(Miclea, 2003, pp. 28-35):
1. nivelul cunoştinţelor;
2. nivelul computaţional;
21
3. nivelul algoritmic-reprezentaţional;
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 ỵn timp şi
neierarhizate ỵn 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 ỵnţeles pe baza
volumului şi naturii cunoştinţelor pe care le are, a scopurilor şi intenţiilor sale.
Comportamentul unei peroane (sistem cognitiv) este dat de scopurile sale care sunt
realizate folosindu-se de cunoştinţele pe care le are. Adică, o persoană rezolvă o
problemă ỵn funcţie de ce ştie (cineva spune ca ploaia de metoriţi este de la
Dumnezeu pentru că a venit din cer, iar altcineva poate spune că ploaia de meteoriţi
vine de la un meteorit mai mare care s-a apropiat de Pământ prea mult şi a fost atras
de gravitaţia lui, fiind apoi spart ỵn bucăţi mai mici prin frecarea cu atmosfera).
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
ỵmpart
ỵn
cognitiv-penetrabile
şi
cognitiv-impenetrabile.
Comportamentele şi mecanismele psihice care se modifică ỵn 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 ỵntr-un cuvânt
decât dacă este prezentată ỵntr-o combinaţie de litere fără sens. Sau eu aş face altceva
ỵn acest moment (aş pleca, poate) dacă mi s-ar spune că este o inundaţie la etajul de
deasupra sălii de curs.
Comportamentele care nu sunt influenţate de cunoştinţele de care dispune un
subiect se numesc cognitiv-impenetrabile (exemplu: extragerea contururilor unui
obiect nu depinde de cunoştinţele; persoana va procesa contururile obiectelor ỵn
fiecare situaţie la fel, va vedea de ficare dată contururi la fiecare obiect perceput).
22
Trebuie să mai facem o distincţie referitoare la procesările informaţiei care se
va dovedi utilă ỵn cele ce urmează. Procesările informaţiilor de la palierele periferice
ale sistemului cognitiv (dinspre analizatori: culoare, textură, contururi, mişcare,
zgomote, etc.) spre cele centrale (semantice şi funcţionale: categoria din care face
parte, semificaţia pe care o are şi funcţia pe care o ỵndeplineşte pentru subiectul ỵn
cauză, etc.) se numesc analiză ascendentă (bottom-up analysis, data-driven
processing).
Procesările pe baza informaţiilor deja deţinute de sistem se numesc analiză
descendentă (top-down analysis, knowledge driven processing). Ex.: trăsăturile feţei
umane sunt mai uşor recunoscute dacă sunt plasate în contextul unei figuri umane. Şi
un alt exemplu: când citim, procesăm mai ỵntâi de jos ỵn sus, forma literelor,
contururile lor, gruparea lor spaţială ỵn cuvinte, apoi de sus ỵn jos, descendent, pentru
a ỵnţelege ce vedem apelăm la cunoştinţele (la baza noastră de cunoştinţe) de limba
română.
Nivelul computaţional
Ỵntreg sistemul cognitiv se confruntă cu anumite sarcini, probleme pe care trebuie să
le rezolve. Una dintre metodele de analiză a sistemului cognitiv este analiza sarcinii
de rezolvat, adică descompunerea ei ỵn componente şi specificarea ficărui mecanism
cognitiv implicat ỵn rezolvarea acelei componente. Stabilirea exhaustivă a
procesărilor la care sunt supuse datele problemei (input-ul) pentru a obţine soluţia
(output-ul) este pincipalul scop al sistemului cognitiv la nivel computaţional (Miclea,
2003, p. 30).
Exemplu: Analiza computaţională a sistemului vizual: pe retină se proiectează o
imagine bidimensională a obiectelor tridimensionale. Dar această imagine, proiecţie,
poate aparţine unui număr infinit de obiecte tridimensionale. Sarcina sistemului este
de a afla care obiect tridimensional a generat acea imagine bidimensională. La nivel
computaţional se identifică ce mecanisme cognitive permit subiectului să
recunoască
obiectul
tridimensional
(output-ul)
ce
a
produs
imaginea
bidimensională, formată dintr-o mulţime de pixeli (input-ul). Această procesare se
bazează de calculul adâncimii folosind diparitatea binoculară.
23
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).
Nivelul algoritmic-reprezentaţional
Analiza algoritmului care realizează funcţia input-output şi a modalităţilor ỵn care
sunt reprezentate input-ul şi outputul poartă numele de nivel algoritmicreprezentaţional.
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 ỵntâmplă la
nivel fizic sau biochimic când au loc anumite operaţii. Mai este numit şi nivelul
hardware.
Rezumat
Ỵn 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.
24
Teste de autoevaluare
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)?
5. Explicaţi ce ỵnseamnă „cognitiv-penetrabil” şi „cognitiv impenetrabil” şi ce
importanţă au ele pentru un sistem cognitiv? (p. 20)
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 ỵn domeniul
inteligenţei artificiale.
25