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Behalten Kognitive Architekturen und Produktionssysteme

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  • Behalten Kognitive Architekturen und Produktionssysteme
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  • bersicht 1.Gedchtnis 2.Mehr-Speicher-Modelle 3.Arbeitsgedchtnis 4.Ein-Speicher-Modelle
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  • 1. Gedchtnis Artgeschichtliches Gedchtnis Erfahrungen vergangener Generationen in genetischem Code = artspezifische, angeborene Verhaltensdispositionen erlauben Anpassung an invariante Umweltbedingungen Individuelles Gedchtnis Erfahrungen im Verlaufe des eigenen Lebens (ontogenetisch) = individuumspezifische, erworbene Verhaltensdispositionen Anpassung an sich verndernde Umweltbedingungen
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  • Gedchtnisfunktionen Retrospektion Bereits Gelerntes aktualisieren Antizipation Mgliche zuknftige Ereignisse vorhersehen
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  • Strukturen und Prozesse Struktur architektonische Beschaffenheit z.B. Speicher, Register, Netzwerk Prozesse Aufnahme von Informationen, Reprsentation, Verarbeitung, Produktion neuer Inhalte, Abruf von Informationen
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  • 2. Mehr-Speicher-Modelle Sensorisches Register Arbeitsspeicher Langzeitspeicher ACT-Modell
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  • 2. Mehr-Speicher-Modelle Mindestens zwei separate Speicher vgl. James (1890): primr sekundr Arbeitsspeicher - Langzeitspeicher Speicher sind permanente Strukturen Kognitive Aktivitt beim bergang von einem zum anderen Speicher
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  • Sensorisches Register Reizmuster werden modalittsspezifisch abgelegt = Prkategoriale Speicherung Zeitlich begrenzte Verfgbarkeit: bis 4 Sekunden groe Kapazitt Verlust der Informationen beginnt sehr schnell und ist sehr hoch Verlust wegen nachdrngender Informationen
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  • Kurzzeitspeicher Enthlt Informationen aus sensorischem Register und Langzeitspeicher Lngere Verfgbarkeit, selbst wenn Aufmerksamkeit kurzfristig abgezogen wird berwiegend verbale Kodierung Aufbewahrung und Verarbeitung (Arbeitsgedchtnis) Haltedauer (ohne Aufmerksamkeit): 20 Sekunden Kapazitt auf sieben Einheiten beschrnkt Verlust von Informationen durch Interferenz, fehlendes Wiederholen
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  • Langzeitspeicher Informationen aus dem Kurzzeitspeicher (bewusst oder unbewusst) Unbegrenzte Kapazitt Unbegrenzte Dauer der Speicherung Kodierung: deklarativ (Wissen), prozedural (Fertigkeiten) Verlust durch falsche Kodierung, Interferenz, ungengende Konsolidierung, motiviertes Vergessen, Misslingen des Abrufs
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  • ACT- Modell Adaptive Control of Thought: Psychologische Theorie kognitiver Prozesse Arbeitsgedchtnis Langzeitgedchtnis: deklarativ - prozedural
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  • Arten kognitiver Inhalte Deklarativ Wissen, dass... ! Fakten Begriffe Scripts Schemata Fertigkeiten Prozedural Wissen, wie... ! Wissen generieren Wissen anwenden Schlussfolgern Stze bilden Geschichten erzhlen
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  • Prozeduralisierung und Automatisierung Kognitives System verndert sich selbst, indem die im prozeduralen Langzeit- gedchtnis abgelegten Produktionen zur Anwendung kommen Prozeduralisierung Je hufiger die Anwendung erfolgt, desto strker werden die Fertigkeiten automatisiert Automatisierung
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  • 3. Arbeitsgedchtnis Arbeitsgedchtnis statt Kurzzeitspeicher Verarbeitung wichtiger als Verweildauer Informationen unterschiedlicher Herkunft verarbeiten Grundkonzeption: Hilfssysteme und Kontrollinstanz (zentrale Exekutive)
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  • Arbeitsspeichersystem nach Baddeley (1986) Zentrale Exekutive kontrolliert und dirigiert die anderen Funktions- einheiten des Verarbeitungssystems kommt zum Einsatz, wenn es um kognitiv anspruchsvolle Aufgaben geht zur Erhhung der Kapazitt der zentralen Exekutive werden Hilfssysteme herangezogen (z.B. artikulatorische Schleife, rumlich-visueller Notizblock; PET)
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  • Rumlich-visueller Notizblock Untersttzungssystem fr zentrale Verarbeitungs-einheit Visuell und/oder rumliche Informationen werden festgehalten Raum fr die Verarbeitung mehrerer Informationen gleichzeitig Mglichkeit zum ben inneres Auge, das gespeicherte Informationen visuell bereithlt
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  • Artikulatorische Schleife Untersttzungssystem fr zentrale Verarbeitungs-einheit Rckkopplungsschleife des verbalen bens Zustndig fr die zeitliche (in chronologischer Reihenfolge) und serielle (in der Reihenfolge der Prsentation) Organisation von Informationen z.B. Telefonnummer leise wiederholen, um sie sich einzuprgen (inneres Sprechen verbessert Gedchtnisleistung, wird es verhindert, verschlechtert sich die Leistung)
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  • Arbeitsspeichersystem nach Baddeley (1986)
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  • 4. Ein-Speicher-Modelle Kennzeichen Selektive Aufmerksamkeit in Netzwerkmodellen Vergessen in Netzwerkmodellen Konnektionistische Netzwerke
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  • Kennzeichen von Ein-Speicher- Modellen Netzwerkstruktur (dreidimensional) Knoten sind Informationseinheiten Verbindungen zwischen Gedchtnisinhalten entsprechen den Verknpfungen der Knoten Sachverhalte als Knoten oder Teilnetz
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  • Kennzeichen von Ein-Speicher- Modellen Netzwerkstruktur (dreidimensional) Knoten sind Informationseinheiten Verknpfungen als Assoziationen Sachverhalte als Knoten oder Teilnetz Funktional in Ebenen untergliedert Verknpfung ber Ebenen hinweg (Oberflchenmerkmale, Gestalt, Bedeutung)
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  • Gedchtnismodell (Shiffrin, 1966)
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  • Kennzeichen von Ein-Speicher- Modellen Netzwerkstruktur (dreidimensional) Knoten sind Informationseinheiten Verknpfungen als Assoziationen Sachverhalte als Knoten oder Teilnetz Funktional in Ebenen untergliedert Verknpfung ber Ebenen hinweg (Oberflchenmerkmale, Gestalt, Bedeutung) Arbeitsgedchtnis ist temporrer Zustand des Langzeitgedchtnisses
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  • Verfgbarkeit, Aktivierung und Zugnglichkeit Im Langzeitgedchtnis vorhandene Kognitionen sind im Prinzip verfgbar; sie gelten als passiv und mssen erst aktiviert werden, damit kognitive Prozesse stattfinden knnen. Der Wechsel vom passiven zum aktiven Zustand von Teilen des Netzwerks entspricht der Aktivierung von Gedchtnisinhalten und ist gleichbedeutend mit dem Kurzzeitgedchtnis. Je hufiger Gedchtnisinhalte aktiviert werden, desto hher ist die chronische Zugnglichkeit der Kognitionen.
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  • Selektive Aufmerksamkeit im Netzwerkmodell Durch den Einsatz von Kontrollprozessen entscheidet das Individuum ber die Menge der gerade aktivierten Inhalte des Netz-werks. (Nicht mehr Wegfiltern von Informationen beim bergang von einem zum nchsten Speicher.)
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  • Vergessen im Netzwerkmodell Netzwerkteile, die nicht mehr Gegenstand bewusster Bearbeitung sind, werden wieder inaktiv. Vergessen bedeutet, dass man nicht mehr in der Lage ist, die Inhalte des Langzeit- gedchtnisses zu aktivieren.
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  • Konnektionistische Netzwerke Rumelhart, McClelland & PDP Research Group, 1986 Neurobiologische Modelle und KI-Forschung Funktionsweise von Neuronen und Neuronenverbnden und Simulation kognitiver Prozesse durch Programmierung parallel data processing: Gehirnaktivitten breiten sich netzartig von mehreren Zentren gleichzeitig aus Hochleistungsrechner arbeiten mit mehreren Prozessoren gleichzeitig
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  • Neuronale Netzwerke mit Zwischenschichten 99,9% der neuronalen Aktivitt findet innerhalb des ZNS statt Kommunikation zwischen verschiedenen Schichten des Grohirns Tiefere Schichten werden durch Eingabemuster aktiviert ( Interpretationsangebote von innen; Prototyp wird verfgbar) Zwischenschichten fr Abstraktionsleistungen, Konzeptbildung
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  • Literatur Goschke, T. (1996). Lernen und Gedchtnis: mentale Prozesse und Gehirnstrukturen. In G. Roth & W. Prinz (Hrsg.) (1996). Kopf-Arbeit. Gehirnfunktion und kognitive Leistung (S. 359- 410). Heidelberg: Spektrum Akademischer Verlag. Strube, G. (1992). Neokonnektionismus: Eine neue Basis fr die Theorie und Modellierung menschlicher Kognitionen. Psychologische Rundschau, 41, 129-143.
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  • Schnen Dank fr Ihre Aufmerksamkeit !