Kognition

Kapitel 4 Kognition - Aufmerksamkeit
Grundlagen
Aufmerksamkeit
Definitionen:
„The taking possession of the mind, in clear and vivid form, of one out of what seem several
simultaneously possible objects or trains of thoughts … It implies withdrawal from some things in order
to deal effectively with others.“ James, 1890.“
Mandler (1980): Attention was the hiding place of consciousness.
Aufmerksamkeit war das Versteck vom Bewusstsein.
Wort „Bewusstsein“ war tabu – deswegen Aufmerksamkeit.
Arten von Aufmerksamkeit
overt attention – covert attention (visuell)
• Offen: Blick & seine Verlagerung
• Verdeckt: ohne sichtbare Änderung von Augen-, Kopf- und Körperhaltung (peripheres Sehen)
Perceptual attention – central attention
• Perzeptuell: Beachtung v. visuellen, auditiven, taktilen, gustatorischen, etc. Reizen
• Zentral: Beachtung von Repräsentationen z.B. bei Auswahl einer Antwort
 Einige Theorien nehmen nur Perzeptuelle Aufmerksamkeit als existent an.
Feature based: Anhand eines Merkmals
• FBA: „Ich suche die DVD Kill Bill Vol. 1. sie hat eine gelbe Hülle“
location based: Anhand eines Ortes
• LBA: „Die Schere liegt hinten links in der Ecke der Schublade“
object based: Anhand eines Objektes
• OBA: „Wenn Du den Kirchturm gefunden hast, schau nach oben, dort ist die Uhr“
Voluntary vs. involuntary attention
Willkürlich: Aufgabe bestimmt, was beachtet wird (z.B. Pfeil)
Unwillkürlich: Aufmerksamkeit wird ungeplant gelenkt (eine Bewegung, oder ein Blinken)
Selektive
1
Aufmerksamkeit: Frühe & späte Selektion
Experimente mit auditiven Reizen: dichotisches Hören (Cherry 1953)
Aufgabe: VP hört auf jedem Ohr einen anderen Text des
gleichen Sprechers. Muss Text auf einem Ohr begleitend
mitsprechen (shadowing „beschatten“)
Ergebnisse: Beachtete Nachricht – leicht wiedergegeben.
Unbeachtete Nachricht fast komplett vergessen.
Interpretation: Aufmerksamkeit begrenzt Information.
Nur eine Information aufnehmbar & verarbeitbar.
System ist stark kapazitätsbeschränkt und zwar auf ein
Objekt zu einem Zeitpunkt
Cocktail-Party-Problem: Gespräch kann man nur in im
Stimmengewirr folgen, wenn man die Aufmerksamkeit dahin lenkt.
Broadbents Filtermodell: Frühe Selektion
•
•
•
Stellt Abläufe im Geist als Informationsverarbeitung dar.
Aufmerksamkeit ist der Filter, der beachtete Information durchlässt
Theorie der frühen Selektion: Das Filtern geschieht auf Basis physikalischer Merkmale wie Ort,
oder Stimmhöhe, etc. „Früh“ meint hier rein sensorisch, ohne Interpretation oder Semantik
•
•
Sensorisches Gedächtnis: Behält Information nur für einen Sekundenbruchteil
Filter: Beachtete Nachricht wird aufgrund physischer Merkmale (z.B. Ort) identifiziert &
durchgelassen
Detektor: Verarbeitet die Nachricht (Was wurde gesagt-Cherry))
KZG: Hält Information für unmittelbare Verwendung 10-15s
LZG: Speichert Information langfristig
•
•
•
2
Experiment „split-scan“ v. Broadbent (1956/58)
Gleichzeitige Darbietung von Buchstabenpaaren.
Ein Buchstabe auf linkem Ohr, der andere auf dem Rechten
L: H ___Rechts: M  HM
Bedingung 1: Reihenfolge wahrnehmen, keine gute Leistung
H & M  HM
Bedingung2: Reihenfolge der Wiedergabe ist frei gestellt:
VP organisieren die Wiedergabe nach Ort/ Ohr und nicht nach Paarung
Linkes Ohr
Bedingung 1:
H
Reihenfolge fest R
W
Bedingung 2.
HRW
Reihenfolge d.
Wiedergabe frei
Rechtes Ohr
M
Schlechte Leistung
S
P
MSP
Bessere Leistung
Interpretation: Der Wechsel zwischen den zwei Kanälen erzeugt zeitliche „Kosten“, einige Buchstaben
werden verpasst
Evidenz für späte Selektion nach
Moray (1959)
Auf unbeachteten Kanal: Name der VP  ⅓ bemerkte dies, aber nicht wenn Wortliste 35x wiederholt
wurde
Gray & Weddeburns (1960): Simultane Präsentation von 1. Wort & 1 Ziffer.
Wörter bildeten Aussage „What the hell“
Ergebnis: Gruppierung der Wiedergabe nach Bedeutung & nicht nach Ohr
Interpretation: Wechsel zwischen den Kanälen doch nicht so wichtig?
Treismans Abschwächungstheorie
Test: Welche Information wird auf unbeachteten Kanal spontan bemerkt?
• Der eigene Name
• Ein Wechsel der Sprecherstimme
• Ein Wechsel der Sprache
• Identität von beachteter und unbeachteter Botschaft, selbst dann, wenn sie zeitversetzt
abgespielt werden
Schlussfolgerung: unbeobachtete Kanal wird auf einer höheren Ebene analysiert
3
Modifizierung v. Broadbents Theorie:
• Nicht Filter, sondern Abschwächung v. Nachrichten
• Bei semantischer Verarbeitung haben einige Repräsentationen geringe Schwellenwerte
 werden durch unbeachteten abgeschwächten Kanal aktiviert
Späte Selektion: Deutsch & Deutsch (1973)
Selektion setzt erst ein, nachdem die Bedeutung der Nachricht analysiert wurde
Phase 1: Ambigue Sätze l oder r.
• Beachtete Nachricht: Sie warfen Steine auf eine Bank.
• Unbeachtete Nachricht: Geld vs. Stuhl.
Phase 2: desambiguierte Sätze - welcher Satz ist ähnlich dem präsentierten Satz?
• Sie warfen Steine auf ein Kreditinstitut
• Sie waren Steine auf ein Sitzmöbel
Ergebnis: Prime auf unbeachtetem Kanal beeinflusst Interpretation.
Implikation: Wort auf unbeachtetem Kanal wird doch verarbeitet – späte Selektion.
Wovon hängt die frühe o. Späte Selektion ab?
(Lavie 1995) Perceptual load
Low Load: Solange Aufmerksamkeitskapazität frei 
Verarbeitung aller Reize
 Evidenz für späte Selektion
High Load: Wenn die Kapazität erschöpft ist 
Selektive Aufmerksamkeit
 Evidenz für frühe Selektion
4
Green & Bevelier (2003)
Flanker-Aufgabe:
Stimuli: Aufgabenrelevant ist immer nur der Buchstabe in der
Mitte. Die Flanker sind zu ignorieren
Aufgabe: Antworte auf A und B mit der linken Taste und auf C
und D mit der rechten Taste
UV: Low Load: 2 Reize: Target & Distraktor
High Load: 7 Reize: Target, 5 irrelevante Reize, Distraktor
AV: Flanker-Effekt C<I
Ergebnis: Bei Low Load starker Flankereffekt, bei high load schwach.
 bei Gamern kleinere Load Effekte
Geteilte Aufmerksamkeit
Nur einer von mehreren gleichzeitig ablaufenden Information kann man folgen.
Aber gilt das immer? Beispiel: Auto fahren & dem Radio zuhören
Bedingungen für geteilte Aufmerksamkeit
1. Übung: Erleichtert nach und nach den Aufmerksamkeitsaufwand
2. Verschiedenheit: Informationen besser verträglich, wenn sie keine Ressourcen teilen (z.B: sehen
& hören)
3. Sharing: Aufmerksamkeit wird oft nicht gleich verteilt sondern wechselt schnell hin und her
Atkinson & Shiffrin (1977)
Spelke et. Al: Vpn konnten nicht gleichzeitig Lesen & Diktat aufnehmen, nach 17 Wochen (85h Übung)
konnten sie es
Schneider & Shiffrin (1977): Automatisierung perzeptiver Urteile
Consistent Mapping Bedingung
Aufgabe: Targets merken & im schnellen Strom von 2 o. 4
Testreizen suchen
Urteil geben: anwesend/ abwesend
Ergebnis:
• 900 Trials für Leistung pc= .90
• Nach 600 Trials egal ob 2 o. 4 Test-Reize gegeben
Interpretation: Automatisierung des Urteilsprozesses
 Ermöglicht Verarbeitung von mehreren Items zugleich
5
Konsistente Zuordnung erleichtert Automatisierung
Varied Mapping Bedingung
Target aus einem Durchgang kann Distraktor im nächsten Durchgang sein
Ergebnis: VP waren viel langsamer
Interpretation:
 Consistent Mapping: Automatische Prozesse, die keine Aufmerksamkeit benötigen bilden sich raus
 Varied Mapping: Strikte Aufmerksamkeit nötig zur zuverlässigen Durchführung
Automatische Prozesse:
• Müssen nicht kontrolliert werden
• Interferieren nicht untereinander
• Können nicht unterbrochen werden
Geteilte Aufmerksamkeit in natürlicher Umwelt
„100-Car Naturalistic Driving Study“
Dokumentation aus 2 Mio gefahren Kilometern:
• 82 Unfällen
• 771 Beinahe-Unfälle
• 80% der Unfälle: Fahrer war 3 Sekunden vor Ereignis unaufmerksam
o Wählen & Sprechen  meiste Beinahe-/Unfälle
o Beim Telefonieren: 400%tiger Anstieg Unfall zu bauen
o Toronto Studie: Freisprechanlagen bieten keinen Vorteil
Unaufmerksamkeit & Autofahren im Labor
Strayer & Johnston (2001)
Aufgaben
• Aufgabe 1 (simuliertes Autofahren): Einen Cursor mit einem Joystick nahe am Target halten
(„pursuit tracking“). Rote und grüne Signale beachten.
o Grün ignorieren, bei Rot auf eine Bremse treten („go-no go task“).
• Aufgabe 2 (simuliertes Telefonieren): Über ein aktuelles politisches Ereignis diskutieren
(Clinton‘s impeachment).
Bedingungen
• Single Task: Aufgabe 1
• Dual Task: Aufgabe 1 und Aufgabe 2
Ergebnis
6
•
•
Höhere Wahrscheinlichkeit ein Signal zu verpassen
Höhere Reaktionszeit beim Bremsen
Aufmerksamkeit & Augenbewegung
Augen bewegen sich ständig
• 3-4 Bewegungen / Sekunde (173.000 pro Tag)
• Meist: Fixationen (ca. 200-500 ms) und Sakkaden (30-80 ms)
• Sakkaden: schnellsten Bewegungen des menschlichen Körpers
(min. Schnelligkeit 30°/s; Beschleunigung 8000°/s)
• Smooth-pursuit: langsame Augenfolgebewegungen.
• Optokinetischer Reflex: smooth pursuit + saccade
(Eisenbahnnystagmus, Zugfahren)
• Vistibulo-okulärer Reflex (VOR): Augen gleichen Kopfbewegung aus
Augenbewegungen und Schizophrenie
• Können keinen Smooth-Pursuit, versuchen mit Sakkaden zu erfassen
• Beim freien Betrachten eines Bildes, nicht das typische Muster wie
gesunde Patienten
• Schwierigkeiten Zielobjekt langfristig fest zu fixieren
Messung von Augenbewegungen
Invasiv:
• Kontaktlinsen mit darauf befestigten Drähten, deren Position wurde
magnetisch aufgezeichnet
Nicht-invasiv:
• EOG: Ableitung der Augenmuskeln (links-rechts Unterscheidung)
• Optische Verfahren wie Eye-Link: Messung der Position der Pupille und der
ersten Purjinke Reflektion
Stimulus-Faktoren Salienz: Saliente Reize werden oft von Augen fixiert ( Wachtel
:D)
Yarbus (1967): Muster der Augenbewegungen hängt von der Aufgabe ab: Mit
welchem Ziel wird eine Szene betrachtet
Kritik an Salienzstudien: Häufig keine Instruktionen oder keine Zielgerichteten
Instruktionen.
Verdeckte Aufmerksamkeit
Offene & verdeckte Verlagerungen der Aufmerksamkeit sind hoch korreliert.
Overt Shifts gehen Covert Shifts voraus (Augenort = Aufmerksamkeit)
Dissoziation Blick-Aufmerksamkeit:
Trennung von Wahrnehmungs- und Gedächtnisinhalten, welche normalerweise assoziiert sind
•
•
Täuschung: Auge zwanghaft still halten.
Mindless reading: „Lesen ohne zu Lesen“. Bewegung der Augen allerdings keine Aufnahme von
Information und gedankliche Abschweifung.
7
•
•
•
•
•
•
Inattentional Blindness: Piloten landen „durch“ ein unerwartetes Flugzeug auf der Landebahn
• Untersuchung IB (Mack & Rock 1998)
Stimulus: Display für 200 ms, dann Maske.
Aufgabe: Welcher Arm des Kreuzes ist länger?
Bedingungen:
 Judgment task: cross only
 Inattention trial: cross + new
object
− Task = judgment task
 Divided attention trial: cross +
new object
− Task = judgement task +
object task
Full attention trial: cross + new object
− Task = object task only
Ergebnis: etwa 20% der VP übersehen den Reiz im Inattention trial, praktisch niemand im divided
oder full attention trial.
IB in Fovea höher (50%) als in Peripherie (20%)
Posner Cueing
Aufgabe: zentraler Cue (1s) - Ziffer {1, 2, 3, 4} für weit links, links, rechts, weit rechts oder ein „+“ als
neutraler Cue.
Target ist das Anschalten einer LED. Augen blieben still.
Ergebnis: Reaktion auf einen nachfolgenden Reiz sind beschleunigt, wenn der Cue, die Reizposition
richtig anzeigte.
Interpretation: Eine Verlagerung schafft Nutzen und Kosten (costs and benefits)
Neuronale Grundlagen räumlicher Aufmerksamkeit
Colby et al. (1995)
Affe musste eine von 2 Aufgaben erfüllen:
1. Fixationsaufgabe: Kreuz fixieren, Tasten loslassen wenn’s verschwindet
2. „Covert attention“: Kreuz fixieren, peripheres Licht überwachen, Taste loslassen wenn Licht
erlischt
Ergebnis: bei fehlender Aufmerksamkeit ist die Reaktion des Neuron sehr schwach.
8
Zuwendung von Aufmerksamkeit verstärkt die neuronale Reaktion, Abzug schwächt die Reaktion ab.
Objektbasierte Aufmerksamkeit
Wird die Aufmerksamkeit einem Ort oder dem Objekt an dem Ort zugewendet?
Egly et al. (1994)
• Präsentation zweier Objekte, eins mit kurzen Cue
• Danach Testreiz (Einfachreaktion)
• Ergebnis: Am Ort des Cue (A) war RT am kürzesten.
• Im selben Objekt am anderen Ort (B) war die RT länger, aber nicht so lang wie im anderen
Objekt (C). – „objektive“ Abstand von A-B & B-C war gleich.
Interpretation: Innerhalb eines Objektes kann die Aufmerksamkeit leichter verlagert werden als
zwischen Objekten.
9
Kapitel 5 Kognition – Kurzzeitgedächtnis & Arbeitsgedächtnis
Was ist Gedächtnis?
Atkinson & Shiffrin (1968)
„Modal Model of Memory“
Strukturen
Sensorischer Speicher
• Ikonisches Gedächtnis (visuell): x100 ms
• Echonisches Gedächtnis (auditiv): wenige Sekunden
Kurzzeitgedächtnis (KZG): hält 5-7 Objekte für 15-30 s
Langzeitgedächtnis (LZG): hält sehr viel Information für Tage, Jahre oder Dekaden
Prozesse
• Kontrollprozesse, z.B.: Aufmerksamkeit
• Rehearsal
• Mnemotische Techniken
Illustration der Komponenten des „Modal
Model“
• Wahrnehmen – Sensorischer Speicher
• Beachten und Einspeichern - KZG
• Wiederholen – KZG mit Rehearsal
• Transfer ins Langzeitgedächtnis
• Abruf aus dem Langzeitgedächtnis
10
Sensorischer Speicher
Teil des Gehirns, der durch sensorische Stimulation
Sinneseindrücke (visuell, auditiv, olfaktorisch, taktil,
gustatorisch) kurzzeitig speichert und anschließend an die
weiterverarbeitenden Hirnregionen weiterleitet.
Dadurch entstehen Effekte wie die Persistenz des Sehens:
• Sie bewegen im Dunklen eine Wunderkerze und können
die Bewegungsbahn sehen.
• Im Kino werden 48 Einzelbilder in der Sekunde gezeigt,
jeweils separiert durch eine längere Dunkelphase.  „Auffüllung“ der Dunkelphasen
Experiment Sperling (1960): Vermessung des visuellen Ikons
Testung, wie lange sich visuelle Reize im Gedächtnis
halten
Whole report (Ganzbericht)
• Material: Buchstabenmatrix für 50 ms
• Aufgabe: Alle Buchstaben berichten (bzw. so viele wie
möglich)
• Ergebnis: 4,5 Items
Partial report (Teilbericht)
• Material: Matrix für 50 ms, danach Ton
• Aufgabe: Obere, mittlere oder untere Reihe berichten.
• Ergebnis: 3,3 Items
Partial report with a delayed tone (1s)
• Ergebnis: 1,5 Items
•
•
•
•
Im Partial Report können nach dem Display an
beliebiger Position 82% der Items
(3,3 von 4) entnommen werden
 Gesamtspeicher 82% des Displays.
Im Whole Report können nur 4,5 Items wiedergegeben werden, weil schneller Zerfall.
Es werden aus dem Ikon so lange Informationen ausgelesen, bis das Ikon verblasst ist. Auslesen
benötigt auch Zeit  Speicherung von nur 4-5 Items.
Das Ikon büßt in nur 1s die Hälfte seines Inhaltes ein.
Kurzzeitgedächtnis
Keppel & Underwood (1962): Vermessung des Kurzzeitgedächtnis. Proaktive Interferenz.
Aufgabe: Peterson & Peterson (1959).
1. 3 Buchstaben Lesen
AOP
2. 3 stellige Nummer rückwärts aufsagen
382, 365, 210...
11
3. Wiedergabe der 3 Buchstaben
Frage: Was passiert im ersten Trial?
Ergebnis: Im ersten Trial gute Leistung auch bei
langem Intervall (Delay).
Interpretation:
• Leistung fällt durch Proaktive Interferenz stark ab
• Nach vielen Durchgängen viele Inhalte im KZG 
schwierig verschiedene Spuren auseinander zu
halten.
•
Implikation:
• KZG = lange Speicherdauer (kaum Spurenzerfall).
• Bei proaktiver Interferenz, die immer vorliegt (selbst wenn man denkt) und ohne Rehearsal 
Dauer von nur 15-20s.
Kapazität des Kurzzeitgedächtnis
Miller (1956): Magical number seven, plus or minus two.
• 7±2 bezieht sich auf verbales Material, zum Beispiel die
Ziffernspanne:
•
39678
649784
7382015
84261432
482392807
4 8 1 5 1 6 3 2 4 2  10 Stellen schwieriger zu merken
Für visuelles Material ist die Kapazität kleiner. Sie beträgt circa k=4.
Chunking
Chunking = Verknüpfen von Elementen zu bedeutungshaltigen Gedächtnisobjekten (Chunks)
8 Worte: Affe, Kind, wild, Zoo, springen, Ringelschwanz, jung, Stadt
4 Wortpaare: Ringelschwanz-Affe, junges Kind, wild springen, Stadt-Zoo.
2 Aussagen: Der Ringelschwanzaffe springt wild. Das junge Kind geht in den Stadt-Zoo.
Miller (1956): 7±2 Chunks
Ericcson et al (1980): Durch Bildung sinnvoller Sätze lassen sich 7±2 Wörter leicht auf 20 steigern.
Chunking bei Experten: Chase & Simon (1973)
Gedächtnis von Schachspielern für Positionen.
Aufgabe: Ein Schachbrett wurde kurz (5s) gezeigt, dann verdeckt. Dann erfolgte die Wiedergabe.
UV 1: Schachmeister (>10.000h) vs. Anfänger (<100h)
UV 2: Sinnvolle oder sinnlose Stellungen.
Ergebnis: Experten – bessere Gedächtnisleistungen für sinnvolle Stellungen, vermutlich weil sie besser
„chunken“ können.
Implikation: Chunking beruht auf Wissen, das dem Lernmaterial hinzugefügt wird.
Wie kodiert das Kurzzeitgedächtnis?
•
Auditiv
12
•
•
Viusell
Semantisch
Conrad (1964): Auditive Kodierung
• Aufgabe: Kurze Darbietung von 6 Buchstaben. Möglichst viele wiedergeben.
• Ergebnis: Fehler waren häufig auf Verwechselungen mit ähnlich klingenden Buchstaben
zurückzuführen (F mit S oder X)
• Implikation: Obwohl das Material visuell war, wurde es scheinbar doch auditiv kodiert.
• Telefonnummern merken wir uns auch verbal
Zhang & Simon (1985) visuelle Kodierung
Aufgabe: Chinesische Schriftzeichen, oder Fragmente davon, memorieren. Die
Zeichen haben einen Klang, die Fragmente nicht.
VPs: Chinesen, also Muttersprachler.
Ergebnis: Wiedergabe der Zeichen > Fragmente.
Aber die Fragmente konnten auch wiedergegeben werden.
Implikation: Wiedergabe der Fragmente zeigt visuelle Kodierung.
 visuelle Kodierung möglich, wird aber durch auditive Kodierung
erheblich verbessert.
Wickens et al. (1976) Semantische Kodierung
Aufgabe: Listen lernen und wiedergeben.
Trial 1
Trial 2
Trial 3
Trial 4
Früchte
Gruppen
Fleisch
Beruf
Banane, Pfirsich, Apfel
Pflaume, Limette, Aprikose
Melone, Kirsche, Zitrone
Orange, Erdbeere, Ananas
Salami, Schweinefleisch, Steak
Speck, Hot Dof, Rinderfleisch
Hamburger, Schinken, Wurst
Orange, Erdbeere, Ananas
Richer, Feuerwehrmann, Lehrer
Tänzer, Minister, Beamter
Buchalter, Doktor, Redakteur
Orange Erdbeere, Ananas
Ablauf:
• Wort-Triade für 2s,
• 3 Kategorien, 2 davon mit nicht passenden Wörtern (Früchte)
• 3-stellige Zahl als Signal, nun in 3er Schritten herunterzuzählen  Abruf
• UV: In Trial 4 die gleiche oder eine andere Kategorie als in Trials 1-3.
• Grundbefund: Proaktive Interferenz. Die Leistung sinkt deutlich ab nach weniger Trials.  frühe
Triaden stören späte Triaden.
• Ergebnis: Eine semantisch neue Kategorie führt zu einer Erholung von proaktiver Interferenz.
Arbeitsgedächtnis: Der moderne Denkansatz zum Kurzzeitgedächtnis
Baddeley & Hitch (1974): Working Memory
KZG  Arbeitsgedächtnis
Zwei wichtige Neuerungen
• An Stelle der passiven Speicherung trat die aktive
Bearbeitung von Information in den
Vordergrund.
13
•
Die Idee eines Speichers wurde zugunsten spezialisierter Systeme aufgegeben.
Evidenz für die phonologischen Schleife
Beinhaltet verbale & auditive Information
1. Der phonologische Ähnlichkeitseffekt
2. Der Wortlängeneffekt
3. Der Effekt artikulatorischer Suppression
1. Phonologischer Ähnlichkeitseffekt (siehe bereits Conrad, 1964)
Demo:
• Merken Sie sich: g, c, b, t, d, p  schwieriger, da Buchstaben phonologisch leicht verwechselbar
• Merken Sie sich: f, l, k, s, y, g  einfacher, da phonologisch verschieden
2. Wortlängeneffekt
Man kann sich mehr kurze als lange Wörter merken.
Demo
• Tier, Gold, Frau, Golf, Arm, Dreck, Stern
• Alkohol, Besitz, Verstärker, Offizier, Galerie, Moskito, Orchester, Fliesenleger
Vorsicht Konfundierungen auf kultureller Ebene:
• Deutsche haben kein besserers KZG als Araber.
• Zahlen sind auf Arabisch wesentlich länger als auf Deutsch.
• Kapazitätsunterschiede nur scheinbar & durch Konfundierung mit der Wortlänge verursacht
3. Artikulatorische Suppression
phonologische Schleife wird durch die Artikulation eines irrelevanten Wortes wie "das" gestört 
Folge: Verminderung der Gedächtnisspannenleistung
• Reduziert die Kapazität
• Verringert den Wortlängeneffekt
• Verringert den phonologischen Ähnlichkeitseffekt
•
Interpretation: Artikulatorische Suppression beschäftigt den phonologischen Loop. Daher
erfolgt keine phonologische Kodierung, und daher verschwinden Effekte, die durch die
phonologische Kodierung erst entstehen.
Der visuell räumliche Skizzenblock
Experiment von Brooks (1968)
Verbale Aufgabe:
Merke dir den Satz und gebe für jedes Wort an ob es ein Nomen ist.
• Antwort 1: verbal: ja/nein sagen
• Antwort 2: räumlich: auf ja/nein zeigen.
Räumliche Aufgabe:
Merke dir die Grafik und sage für jede Ecke, ob sie innen oder außen ist.
• Antwort 1: verbal: innen/außen sagen
• Antwort 2: räumlich: auf in/out zeigen.
 speichert visuell und räumlich aufgenommene Informationen vorübergehend ab
14
 zuständig für mentale Transformationsprozesse zur Lösung visuell-räumlicher Probleme sowie zur
räumlichen Orientierung
Zentrale Exekutive
• Aufmerksamkeitssystem
• Koordiniert die Aktivität der Subsysteme
• Transformiert Information zwischen den Subsystemen (verbalisieren, visualisieren)
• Unterdrückt störende Information
• Besitzt keine eigene Speicherkapazität
Arbeitsgedächtnis im Gehirn
•
•
Wenn man den präfrontalen Cortex ausschaltet (TMS, Läsion, Kühlung), leidet das
Arbeitsgedächtnis
Der präfrontale Kortex ist verbunden mit
• sensorischen Gebieten (Input)
o involviert bei der Verarbeitung von
eingehender visueller & auditiver
Information
• antwortbezogenen Arealen (Aufgabe)
• Arealen im Temporalen Cortex
(Langzeitgedächtnis)
15
Effekt sichtbar an Gedächtnisaufgaben beim Affen: Delayed response task
• Der Affe sieht eine Belohnung auf einer von zwei Positionen.
• Die Sicht wird blockiert, und dann die Positionen verdeckt.
• Der Affe bekommt die Belohnung nur, wenn er richtig wählt.
• Affen können diese Aufgabe gut, versagen aber, wenn ihnen Teile des präfrontalen Cortex fehlen
Kurz & Knackig
•
Bevor Information ins KZG kommt wird es vom Sensorischen Speicher kurzfristig aufgenommen und eingespeichert.
Dadurch entstehen Effekte wie die Persistenz des Sehens/Reizes
•
Das Ikonische Gedächtnis ist zerfällt sehr schnell
o da das Auslesen des Ikons Zeit benötigt schafft man nur ca. 1/3 des visuellen Reizes zu behalten  4,5 Items.
o Das Ikon büßt in nur 1s die Hälfte seines Inhaltes ein
Das KZG hat eigentlich eine lange Speicherdauer, unterliegt aber permanenter proaktiver Interferenz, und behält so
ohne sofortigen Rehearsal nur 15-20s Inhalt.
Das KZG kann sich 5-9 (magical number 7) Verbale Cues auf einmal merken,
aber nur 4 visuelle Cues.
Um Elemente zu bedeutungsvollen Gedächtnisobjekten zusammenzufassen und sich so besser merken zu können
verwenden wir Chunking.
Chunking beruht auf Wissen, das dem Lernmaterial zugefügt wurde
•
•
•
•
Komponeten des Arbeitsgedächtnisses
• Zentrale Exekutive: Aufmerksamkeitssystem, dass die Aktivität der Subsysteme (Phono L. & vrNb) koordiniert &
Informationen zwischen d. Substemen transformiert. Sie unterdrückt störende Information & hat keine
Speicherkapazität
• Phonologische Schleife: beinhaltet verbale & auditive Information
• Evidenz: Phonologischer Ähnlichkeitseffekt, Wortlängeneffekt, Effekt artikulatorischer Suppression
• Visuell räumlicher Notizblock: Lösung visuell-räumlicher Probleme sowie räumliche Orientierung
16
Kapitel 6 - Langzeitgedächtnis: Grundlagen
Einführung in das Langzeitgedächtnis
•
Das LZG beinhaltet Information aus erlebten vergangenen
Ereignissen & Wissen was wir erlernt haben.
•
LZG hat eine große Bandbreite:
• Vom „Anfang“ – 30 sek. nach einer Tätigkeit
Allerdings: Neue Erinnerungen sind meist detaillierter als länger
zurückliegende
•
Bild: Student der sich gerade hingesetzt hat.
•
•
•
LZG nicht nur Speicher, sondern arbeitet eng mit dem
Arbeitsgedächtnis zusammen :
Informationen werden fortlaufend „automatisch“ &
wenig reflektiert (unbewusst o. implizit) abgerufen,
um aktuelle Situationen zu verstehen.
Erfahrung aus der Vergangenheit mit neuen
Situationen verbinden  adaptives Verhalten
 KZG&LZG interagieren miteinander:
• Sie stehen in einem
Informationsaustausch
Unterscheidung LZG & KZG
LZG
KZG
17
Studien als Evidenz für die Unterscheidung von LZG
&KZG
Murdock (1962)
• Material: Liste von 20 Wörtern.
• Aufgabe: Merken und Wiedergeben
• Vorgehen: Liste wird einmal verlesen (1 item/s).
Dann erfolgt sofort die Wiedergabe.
•
•
Ergebnis: Die Items von Beginn und Ende werden recht gut
Murdoch (1962). Primacy und Recency Effekte
wiedergegeben.
in der seriellen Positionskurve
Interpretation:
o Der Recency Effekt reflektiert KZG
o Der Primacy Effekt reflektiert die relativ gute Kodierung im LZG aufgrund mehr Rehearsal
(Wiederholung)
Glanzer & Cunitz (1966)
1.
Material, Aufgabe, Vorgehen wie bei Murdock (1962)
Hypothese: Mehr Zeit für Rehearsal der Anfangswörter
beeinflusst Primacy Effekt
Zusätzliche UV: Spacing 1s, 2s, oder 3s (Mehr Zeit
zwischen den Wörten)
Rationale: Mehr Spacing, mehr Gelegenheit zum
Rehearsal, mehr Primacy Effekt
Ergebnis: Hypothese bestätigt:
• Spacing hat Einfluss auf Primacy Effekt
• Spacing hat keinen Einfluss auf Recency
2.
Hypothese: Verzögerung (Delay) hat Einfluss auf
Recency Effekt
Zusätzliche UV: immediate vs. delayed (zählen) Recall
Rationale: Durch die Verzögerung geht KZG-Inhalt verloren
Ergebnis: Hypothese bestätigt:
• Delay hat Einfluss auf Recency Effekt.
• Delay hat keinen Einfluss auf Primacy E.
1. Implikation: LTM und STM sind unabhängige Mechanismen, denn die Variable Spacing hat nur
Einfluss auf LZG, nicht auf KZG
2. Implikation: LTM und STM sind unabhängige Mechanismen, denn die Variable
Delay hat nur Einfluss auf KZG, nicht auf LZG
Unterscheidung von LZG & KZG verdeutlicht an Fallbespielen
H.M 1957
• H.M wurde wegen Epilepsie bilateral der mediale Temporallappen + Hippocampus entfernt
• KZG intakt, er konnte jedoch keine neuen Erinnerungen formen
K.F 1969/70
18
•
•
•
Schädelhirnttauma bei Motorradunfall mit 17 mit links-parietalen Hämatom  Epilepsie mit 19
Gedächtnisspanne v. 2 Items & Recency Effekt von einem Wort
Ansonsten keine Probleme & unauffällige Neugedächtnisbildung
Unterscheidung in der Kodierung
KZG: kodiert primär visuell & auditiv, semantisch möglich
LZG: kodiert primär semantisch, sensorisch möglich
• visuell: jemand kommt dir entgegen und du erkennst ihn wieder
• auditiv: Wiedererkennen anhand der Stimme
• semantisch: An Inhalt/Bedeutung der Aussage einer Person erinnern
Formen des LZG (LTM)
Tulving:
Episodisches Gedächtnis ist phänomenologisch gekennzeichnet durch:
• Mentale Zeitreisen (mental time travel)
• Selbstwissen, Erinnern
Semantisches Gedächtnis ist phänomenologisch gekennzeichnet durch
• Wissen (knowing)
Neurophysiologische Evidenz
• K.C. erinnerte sich nach einen geschlossenen Schädelhirntrauma (Motoradunfall) an keine
persönlichen Ereignisse mehr
• „Italian woman“ erkrankte an Encephalitis mit 44. Sie hatte keinen Zugriff auf Fakten sowie
Wortbedeutungen. Sie konnte aber detailliert wiedergeben, was sie am Tag gemacht hat.
Beziehung zwischen episodischem und semantischem
Gedächtnis.
Source Amnesia
• Quelle/Ursprung gelernter Fakten wird mit der Zeit
vergessen
Persönliches Wissen
• Fakten mit persönlichem Bezug lassen sich leichter
lernen.
Semantisches Wissen beeinflusst Organisation und
Enkodierung von Ereignissen.
• Fußballexperten erinnern sehr viel detaillierter als Laien, denn sie verfügen über mehr
Differenzierungen und Kategorien.
Explizites und implizites Gedächtnis
• Explizites Gedächtnis: wir wissen beim Abruf, dass wir uns erinnern (bewusst).
• Implizites Gedächtnis: Wissen wirkt „implizit“ in der Leistung, die wir erbringen (unbewusst)
• Repetition priming: Die Antwort auf einen Reiz wird schneller oder genauer aufgrund früherer
Erlebnisse mit dem Reiz.
• Prozedurales Gedächtnis: Skills, wie Fahrradfahren, Geigespielen, Maschineschreiben, etc.
Impliziter Gedächtnistest:
19
•
•
Wurde bei neuropsychologischen Patienten verwendet, die kein explizites Erinnern mehr haben.
(Warrington & Weiskrantz, 1966).
Ergebnisse von 5 Korsakoff-Patienten mit schwerer Amnesie: Man sieht, dass die Probanden
immer besser werden (weniger Fehler machen).
Korsakoff Syndrom:
Durch z.B. massiven Alkoholmissbrauch  Thiaminmangel  Amnesie
• Anterograde Amnesie: Neu erlebte oder erlernte Dinge können nicht mehr behalten werden
• Retrograde Amnesie: Ältere Fakten, Erlebnisse und Gedächtniselemente werden vergessen
• Alte Erinnerungen weitgehend unbeeinflusst (Oliver Sacks – Erinnerung bis 19. Lebensjahr)
Prozedurales Gedächtnis (Implizit)
• Beinhaltet Handlungsabläufe wie Fahrradfahren,
Klavierspielen oder das Zeichnen einer bestimmten Figur.
• Amnesiepatienten – meist wenig Probleme mit
prozeduralem Gedächtnis.
• Möglich: gehen, sprechen, essen, die Schuhe binden,
Radfahren, etc.
• Erwerben neuer Skills: Spiegelzeichnen wird nach Training
besser, obwohl die Patienten keine Erinnerung an das
Training haben.
Wie gelangt Information ins LZG?
Encoding  Retrieval (Enkodierung und Abruf)
• Encoding: Prozess der Aquisition & Transformation ins LZG
• Retrieval: Prozess des Informationstransfers vom LZG zurück ins Arbeitsgedächtnis – dort wird
es dem Bewusstsein zugänglich (erinnern)
20
Maintenance (flach) Elaboration (tief)
• Rehearsal garantiert nicht, dass Information immer ins LZG gelangt
• Maintenance Rehearsal: Behält Information ins Gedächtnis, transformiert aber nicht ins LZG
• Elaborative Rehearsal: Auseinandersetzung mit Inhalt eines Items & „Connections“ bilden
Craik & Lockhart (1972). Levels of Processing
• Oberflächliche vs. tiefe Verarbeitung
• Tiefe Verarbeitung führt zu guter Gedächtnisleistung; oberflächliche Verarbeitung hinterlässt kaum
Gedächtnisspuren
Beleg Craik & Tulving (1975):
• Aufgaben induzieren verschiedene Tiefen der Verarbeitung.
•
•
•
•
Leicht: Frage Aussehen des Wortes z.B.: In Großbuchstaben?
Mittel: Frage über den Wortklang z.B. Reimt sich auf Shirt (Bird)?
Tief: Aufgabe, die Wortauseinandersetzung erfordert z.B. Lückentext
Unerwarteter Gedächtnistest (free recall)
Verbesserung des Levels of Processing Ansatz:
Transfer-angemessene Verarbeitung (Morris,
Bransford, & Franks, 1977).
Frage: Welche Bedeutung hat die Übereinstimmung
von Enkodierung & Abruf?
Encodierung: Semantisch oder phonemisch (wie bei
Craik & Tulving, 1975).
Ergebnisse:
a.) Craik & Tulvings Test: sem > phon
b.) Rhyming Test: phon > sem
•
•
Rhyming Aufgabe – Rhyming test 
Meaning Aufgabe – Rhyming test 
Interpretation: es wird die Leistung verbessert, die
auch geübt wird.
Implikation für die Praxis: Die Aufgabe beim Lernen
sollte der Aufgabe beim Test entsprechen.
Weitere Faktoren bei der Enkodierung:
1. Elaboration: Wie Inhalte kombiniert werden mit anderen Inhalten
2. Organisation: Wie Inhalte in eine Ordnung gebracht werden.
3. Aktive Verarbeitung: der Generierungseffekt
Elaboration #1
Visualisierung: Bower & Winzenz (1970).
Aufgabe: Wortassoziationen (cue-target) lernen
21
• Training: Wiederholen, im Satz lesen, Satz generieren, Interaktion visualisieren.
• Test: Cued Recall
Ergebnis: Wiederholen < Satz lesen < Satz generieren < Visualisieren
Elaboration #2
Selbstreferenzeffekt: Rogers et al (1979)
Aufgabe (wie bei Craik & Tulving)
• Frage, Gedächtniswort, Antwort (j/n)
• Unangekündigter free recall test
Ergebnis: Mehr Wörter erinnert, die mit Frage „Describes You?“ gekoppelt waren.
Interpretation: Selbstbeschreibungen sind wirksame Abrufhinweise.
o Abrufhinweis (retrieval cue) – Ein Reiz, der beim Erinnern hilft, wenn man ihn gibt.
Organisation #1
Beobachtung: Spontane Organisation von Wörtern nach Kategorien beim free recall (Jenkins & Russell,
1952)
Kritischer Test: Bower et al (1969).
Aufgabe Wortliste studieren und so viele Wörter wie möglich wiedergeben. Wörter sind in Bäume
organisiert.
Manipulation: echte Organisation versus Pseudoorganisation.
Ergebnis: Echte Organisation (73 item) war viel besser als Pseudoorganisation (21 items).
Nebenergebnis: Nutzung der Organisation (Kategorien) sehr explizit (Mineralien/Metalle/Selten: ….)
Interpretation: Organisation (Kategorien bilden) bietet wichtige retrieval cues.
Organisation #2
Bransford & Johnson (1972).
• Ziel: Demonstration des Einflusses einer sinnvollen Organisation auf das
Gedächtnis
• Material: Texte (wie rechts), und Cartoons
• Vorgehen: Cartoons wurden entweder vor oder nach dem Lernen des
Textes gegeben.
• Ergebnis: Cartoons vor dem Text führten zu einer viel besseren Leistung als
Cartoons nach dem Text.
22
Aktive Verarbeitung
„Generation Effect“ (Slameka & Graf, 1978)
• Aufgabe: Wortpaare lernen, und das Targetwort später wiedererkennen.
• Bedingungen:
o Lesen: Wortpaar vorlesen König-Krone
o Generieren: Wort ergänzen König-Kr_ _ _
• Ergebnis: Lesen schnitt schlechter ab als Generieren.
• Interpretation: Aufwand beim Lernen wirkt sich positiv aus auf das Lernergebnis aus.
Physiologie des LZG Speichers – Wie sind Erinnerungen im Gehirn abgespeichert?
Speicherung an der Synapse
Donald Hebb (1948) – „What fires together, wires
together“
• Gebrauch einer Synapse  Stärkung der Synapse
o Dadurch strukturelle Veränderungen
o Mehr Freisetzung v. Transmittern bei Reizung
o Vermehrtes Feuern
• Kein Gebrauch einer Synapse  Schwächung
Fragilität von Erinnerungen
Erinnerungen können durch Unfälle gestört werden
Retrograde Amnesie: Störung des Altgedächtnisses
• Erinnerungen vor dem Unfall werden vergessen
• Ribot’sches Gesetz: Regelhaftigkeit des Gedächtnisabbaus
nach Gehirnverletzungen bzw. als Folge des Altersabbaus
• Gedächtnisverluste folgen einem (temporalen) Gradienten:
• Frische Information = Labile Speicherung  Anfällig für
23
•
Hirnschäden
Alte Information = Stabile Speicherung  Resistenter gegen Hirnschäden
Anterogerade Amnesie: Störung der Neugedächtnisbildung
• Neuer Erinnerungen können nicht gebildet werden
Der Prozess der Konsolidierung – Standardmodell der Konsolidierung
Neue fragile Erinnerungen in stabile transformieren
• Ein Erlebnis besteht neuronal aus Aktivierungen
verteilten Cortexarealen.
• Diese Areale haben noch keine Verbindungen
miteinander.
• Der Hippokampus koordiniert diese
Komponenten
• Mit der Zeit entstehen Verknüpfungen zwischen
den cortikalen Arealen  Hippokampus wird
nicht mehr für den Abruf benötigt.
in
Gedächtnisrelevante Strukturen
• MTL* von herausragender Bedeutung für das
Gedächtnis, solange die Information nicht völlig
konsolidiert ist.
• Ist die Konsolidierung abgeschlossen, ist eine
Beteiligung des Hippokampus nicht mehr nötig.
*Mediale Temporallappen
Erinnerung von emotionalem Material
Emotionales wird besser erinnert.
• Bar & Phelps (1998):Tabu-Wörter werden besser
erinnert als neutrale Wörter.
• Dolcos et al. (2005): emotionale Bilder werden
besser wiedererkannt als neutrale.
• Cahill et al. (1995): zeigten einen verringerten Effekt
Valenz des Materials bei Patient B.P. mit einem
Schaden bei der Amygdala.
der
Abruf von Information aus dem LZG
Abruf: Retrieval Cues
Retrieval Cues helfen beim Abruf aus dem Gedächtnis.
Tulving & Pearlstone (1966):
• Material: Wortlisten, zusammengestellt aus
wenigen Kategorien (Kategoriennamen nicht
vorgegeben)
• Test: Free recall vs. cued recall
24
•
•
o Free recall: so viele Wörter wie möglich generieren
o Cued recall: Vorgabe der Kategorien.
Ergebnis: siehe rechts
Interpretation: Kategoriennamen dienen als retrieval cue
Mäntylä (1986):
• Material: 600 Nomen lernen
• Aufgabe: drei Assoziationen zu jedem Wort aufschreiben.
• BANANE – GELB, KRUMM, STAUDE
• Surprise Memory Test: Vorgabe der drei Assoziationen: 90% (!!)
• Alternativerklärung: Vielleicht kann man das Wort aufgrund
der Cues erraten?
• Kontrollgruppe bekam die von VP generierten Cues: nur 17%
• Interpretation: Retreival Cues können sehr wirksam sein
Abruf: Encoding Specifity
Jeder Reiz, der beim Lernen vorlag, kann beim Abruf helfen.
Godden & Baddeley (1975).
• Aufgabe:
o Lernen unter oder über Wasser.
o Abruf unter oder über Wasser.
• Ergebnis: Leistung besser, wenn Lernen und Abruf unter
ähnlichen Bedingungen stattfinden.
• Encoding Specifity = Unter Wasser ist ein Hinweisreiz, der
beim Lernen vorliegt und daher beim Abruf helfen kann.
Grant et al. (1998).
• Aufgabe:
o Lernen mit/ohne Geräusche.
o Abruf mit/ohne Geräusche
• Ergebnis: Leistung besser, wenn Lernen und Abruf unter
ähnlichen Bedingungen stattfinden.
• Encoding Specifity = Cafeteriageräusche sind ein
Hinweisreiz, der beim Lernen vorliegt und daher beim Abruf
helfen kann.
Abruf: Zustandsabhängiges Lernen
= encoding specifity, nur mit internen statt externen Reizen
Eich & Metcalfe (1989).
Tag 1.
• Stimmungsinduktion 15-20 min (1) fröhliche Gedanken bei
netter Musik (2) deprimierende Gedanken bei trauriger Musik.
• Dann Lernen einer Wortliste
25
Tag 2.
• Stimmungsinduktion, dann Test.
• Ergebnisse siehe rechts.
Interpretation: Auch interne Zustandsreize können Cues sein.
Wie hilft uns die Erinnerungsforschung beim studieren?
1. Elaboriere & Generiere
• Denke über das Gelesene nach und bring es in Verbindung mit deinem Wissen
• Stelle dir Testfragen
2. Organisiere
• Mind Maps, Kategorien bilden, ordnen
3. Assoziiere
4. Mache Pausen
5. Nutze gleiche Lern -& Testkonditionen
26
Consolidation revisited (Konsolidierung Überdenken)
Nader et al. (2000).
Anisomycin = Verhindert Veränderungen an Synapse.
Unterbricht Proteinsynthese bevor Konsolidierung auftreten kann  d.h. Ratte erstarrt nicht bei Ton
Experiment:
• Furchtkonditionierung bei einer Ratte durch die Paarung eines Tons mit einem Schock &
Injizierung von Anisomycin zu unterschiedlichen Zeitpunkten
Bed. 1: Injizierung vor Konsolidierung
• Tag 1: Injizierung von Anisomycin + Ton & Schock
• Tag 2: Pause
• Tag 3:  Keine Konditionierung, Ratte erstarrt nicht
Bed. 2: Injizierung nach Konsolidierung
• Tag 1: Furchtkonditionierung
• Tag 2: Injizierung von Anisomycin
• Tag 3:  Ratte zeigt Furchtreaktion, Ratter erstarrt bei Ton
Bed. 3: Injizierung während Reaktivierung
• Tag 1: Furchtkonditionierung
• Tag 2: Ratte zeigt Furchtreaktion bei Ton, danach Injiziierung von Anisomycin
• Tag 3:  Keine Konditionierung, Ratte erstarrt nicht
27
Interpretation: Nach Abruf ist Assoziation besonders störempfindlich
Kapitel 7 Kognition - Alltagsgedächtnis & Gedächtnisfehler
Prospektives Gedächtnis – Wenn man sich vornimmt, etwas zu erinnern
Wichtig für prospektives Gedächtnis:
1. Was soll erinnert werden? Sich daran erinnern, was man machen will.
2. Wann muss es erinnert werden? Sich daran erinnern, es zur richtigen Zeit zu tun.
Einstein & McDaniels (1990)
Distinkte Cues lassen sich besser erinnern als vertraute:
Bsp: Sich daran erinnern einem Freund eine Nachricht zu überbringen
schwieriger als sich daran zu erinnern einem Fremden eine Nachricht
überbringen.
  Cue: Freund 
  Cue: Fremder 
ist
zu
Warum?
• Freund (vertrauter Cue) = Viele Assoziationen (Viel Ablenkung)  Konkurrenz mit prospektivem
Cue
• Fremder (unbekannter Cue) = Kaum Assoziationen  Kaum Konkurrenz
Experiment: Wörter überwachen. Tastendruck bei Cue Wörter
1. Bed. Vertraut: Cue words „rake and method“ => Schlechter erinnert
2. Bed. Distinktiv: Cue words „sone and monade“ => Besser erinnert
Event-based Erinnern („sofort“) ist leichter als time-based (nach 3 Stunden)
• Lösung für bessere time-based-Erinnerung: Einen Event-Cue konstruieren
Autobiographisches Gedächtnis – An Dinge aus der eigenen Vergangenheit erinnern (A.G.)
Besteht aus: Episodisches Gedächtnis
Nutzen von „Mentalen Zeitreisen“ um uns selbst in die
Vergangenheit zu versetzen.
Auf 2 Wegen durchführbar:
1. Feldperspektive (Wie man selbst sieht)
2. Beobachterperspektive
(„3. Person“, man sieht sich selber)
28
Und Semantisches Gedächtnis
• Wir erinnern auch semantisch an Ereignisse aus der Vergangenheit. z.B. Name des besten
Kindheitsfreunds
A.G. ist multidimensional
• Greenberg & Rubin (2003): Visuelle Agnosie geht mit Gedächtnisdefiziten einher
 Ohne visuelle Objekte fehlen Abrufhinweise
•
Laut Baslau, Lakhoff: Embodied Cognition
Es gibt keine abstrakte Repräsentation, alle Kognition ist
sensorisch/körperlich.
Experiment von Cabeza et al. (2004)
• 12 Versuchspersonen machten 120 Fotos von den gleichen 40
Stellen auf dem Campus in 10 Tagen.
•
•
•
•
•
•
Anschließend sahen sie 80 Fotos
40 eigene (A-Fotos) und 40 fremde (L-Fotos)
o Urteil: gutes Foto?
Ca. 2 Tage später wieder A & L Fotos aber auch unbekannte L-Fotos
o Frage: Eigenes oder fremdes Foto?
Gehirnaktivität gemessen im MRI Scanner
A&L Fotos aktivieren viele gemeinsame Areale, jedoch:
A > L Aktivierung in:
• medialer PFC (Selbstbezug)
• Visuelles/räumliches Gedächtnis (visuelle und
parahippocampale Regionen)
• Erinnerung (Hippokampus)
Gedächtnis über die Lebensspanne
Experiment v. Schrauf & Rubin (1998)
Erinnern an wichtige Events:
• „reminiscence bump“ - mehr Erinnerung an 20er bei über
jährigen
Warum erinnert man sich so gut an Events aus Adoleszenz &
jungem Erwachsenenalter?
Hypothesen:
• Life-narrative: Perioden, in denen das Selbst/ Identität
gebildet wird, werden gut erinnert.
o Zeit der vielen „ersten Male“
• Cognitive Factors: Perioden des Wandels (schnelle Veränderungen) gefolgt von Perioden von
Stabilität werden gut erinnert (Pro- und Retroaktive Interferenz, Distinktheit)
40-
29
o Untersuchung mit Immigranten zeigen verschobenen Reminiscence Bump
•
•
•
Cultural-Life-Script: Das allgemein verfügbare Script bietet
Abrufhinweise
 Passiert jedem in einer bestimmten Kultur (erster Kuss
14, Abi mit 18 usw.)
Maturation: Die kognitive Leistungsfähigkeit ist im
Maximum, daher ist das Encoding sehr effizient
Inkompatibel mit Reifung und Selbstbildung, kompatibel mit
Cognitive.
mit
Flashbulb Memories (Blitzlichterinnerungen)
Brown & Kulik (1977)
• Detaillierte, lebendige, leicht abrufbare und relativ überdauernde Erinnerungen an kulturell
wichtige Ereignisse
• Ereignisse sind emotional bewegend & werden von vielen Menschen geteilt
o z. B. die Ermordung JFK oder 9/11
• Der Schock friert den Moment mit allen seinen Komponenten wie ein Blitzlicht ein.
• Erinnerungen sind besonders stabil & detailliert
• Kritik: Zwar detailliert, aber auch wahr?
• Lösung: Mehrfache Testung der Erinnerung.
1. Testung kurz nach Ereignis  „ground truth“ Erinnerungen
Studie von Neisser & Harsch (1992)
1. Testung 1 Tag nach Explosion des Space Shuttles Challenger
2. Testung 2-3 Jahre später
Ergebnis:
• Erinnerungen werden als lebendig beschrieben, im Detail aber ungenau
• Versionen weichen signifikant voneinander ab:
o z.B. „Aus dem TV erfahren“  1. Testung 21%, 2. Testung 45%
• Laut Schmolk et al. (2000): Unwahrscheinlich, dass sich Flashbulb Memories grundlegend
von gewöhnlichen Erinnerungen unterscheiden
Studie von Talarico & Rubin (2003)
• Nach 9/11 Befragung von Studenten zum
Attentat
• Zusätzliche Befragung einer gewöhnlichen
Erinnerung vor dem Attentat
• Erneute Testung verschiedener Gruppen nach
1, 6 oder 32 Wochen
Ergebnis:
• Kaum Unterschiede in der
Erinnerungsleistung
• Bei beiden mehr Fehler und weniger Details je später die Befragung erfolgte  Unsicherheit
über Wahrheitsgehalt
Aufbauend Davidson et al (2006)
30
•
•
•
•
Standardisierte Fragen zu 9/11 & einem interessanten Persönlichen Ereignis zuvor
1 Jahr später Überraschungstest
Ergebnis für 9/11 war besser.
35% der Vpn konnten sich trotz Cues nicht an das persönliche Ereignis erinnern
Erklärungen für Flashbulb Memories:
• Emotionalität
• Distinktheit
• Rehearsal/ häufiger Abruf
Die konstruktive Natur des Gedächtnisses
•
•
•
•
•
Geschichte wird vorgegeben, dann freier Abruf sofort, wenige Tage oder
wenige Wochen später.
Die Geschichte entstammt einer anderen Kultur und beinhaltet mystische
Elemente
Details der Geschichte wurden zunehmend vergessen.
Andere Details wurden kulturell angepasst
Schlussfolgerung Bartletts: Geschichte wurde nicht „wiedergegeben“,
sondern „rekonstruiert“ mithilfe von Wissen, Erfahrung & Erwartung
Quellengedächtnis & Quellenüberwachung
Studie von Jacoby et al. (1989)
Source Memory = Quelle der Information
Source misattribution (source monitoring error) = Quelle der Information falsch identifizieren
•
•
Liste 1: Unbekannte Namen (nicht prominent)
Liste 2: (a) „alte“ nicht-prominente Namen aus Liste 1
(b) „neue“ nicht-prominente Namen
(c) Namen von Prominenten.
• Frage: Welche der Namen sind von Prominenten?
• Direkter Abruf: Keine Probleme Prominente und andere Namen zu unterscheiden.
• Verzögerter Abruf (24h): bekannte nicht-prominente Namen wurden als Prominent eingestuft.
Implikation:
• Vertrautheit wird für verschiedene Urteile herangezogen, etwa woher man einen Namen kennt
(Prominente: Aus der Zeitung)
• Vertrautheit hat kein Quellengedächtnis
Pragmatische Inferenzen – Ergänzen von Informationen, die impliziert werden aber nicht explizit
genannt werden
Studie von Brewer (1977)
Lernen
1. Der Schneemann der Kinder verschwand als die Temperatur anstieg
31
Test
2.
Das neue Baby durchwachte die ganze Nacht
Der Schneemann der Kinder __________ als die Temperatur anstieg
Das neue Baby ________ die ganze Nacht
 Wörter werden durch sinngemäße andere Wörter ersetzt „schmolz“ anstatt „verschwand“ oder
„schrie“ anstatt „durchwachte“.
Studie von Bransford & Johnson (1973)
• EG: John reparierte das Vogelhaus. Er schlug gerade einen Nagel ein, als sein Vater kam.
• KG: John reparierte das Vogelhaus. Er suchte gerade einen Nagel, als sein Vater kam.
• Test: John benutzte gerade den Hammer beim Reparieren des Vogelhaus, als sein Vater kam.
Ergebnis:
• EG: 57% kam das Teststatement bekannt vor
• KG: 20% kam das Teststatement bekannt vor
 Viele Gedächtnisfehler (false positives), wenn der Kontext eine pragmatische Inferenz nahelegte.
Pragmatische Inferenzen - Grice‘sche Kommunikationsmaximen (Grice, 1979)
•
•
•
•
sprachliches Handeln= rationales Handeln
Damit eine Kommunikation funktioniert, sind Maxime nötig, die den effizienten Verlauf einer Konversation
ermöglichen.
Unseren Gesprächspartnern wird unbewusst folgende Maxime unterstellt
Keine empirische Beschreibung tatsächlich stattfindender Kommunikation
Kooperationsprinzip (Übergeordnet)
Gestalte deinen Gesprächsbeitrag so, dass sie den, von beiden Kommunikationspartnern anerkannten,
Zweck erfüllt. Konkretisiert durch Maxime.
Maxime der Quantität (Menge)
1. Mache deinen Gesprächsbeitrag so informativ, wie es für den anerkannten Zweck des Gespräches
nötig ist.
2. Mache deinen Gesprächsbeitrag nicht informativer als nötig
Maxime der Qualität
1. Deine Aussagen sollen wahr sein.
a. Sage nichts, wovon du glaubst, dass es falsch ist.
b. Sage nichts, wofür dir angemessene Gründe fehlen
Maxime der Relation
1. Sage nur Relevantes.
Maxime der Modalität/ Stil
1. Vermeide Unklarheit
2. Vermeide Mehrdeutigkeit
3. Vermeide unnötige Weitschweifigkeit
32
4. Vermeide Ungeordnetheit
Schemas & Scripts
Schema: Eine Repräsentation für Objekte oder Ereignisse, über die typischerweise anzutreffenden
Merkmale (Bücher typisch für Büro)
Script: Eine Repräsentation über Handlungen, die in bestimmten Kontexten typischerweise auftreten
Bsp: Student:
1. 10 Minuten vor Vorlesung da sein
2. Auf Kommilitonen warten
3. Leute aus dem Hörsaal gehen lassen
4. Platz suchen
5. Mitschreiben
Experiment v. Brewer & Treyens (1981)
• Personen warten in dem Büro.
• Im Nachbarraum bekommen sie einen unerwarteten Gedächtnistest für Gegenstände in dem Büro.
• Viele Gegenstände werden berichtet, die typischerweise in einem Büro zu finden sind
o Z.B. Bücher – Aber keine Bücher vorhanden
Suggestion
Alfred Binet
• Publizierte spektakuläre Ergebnisse zur Hypnose,
• Revidierung: Seine Ergebnisse zustande gekommen durch unbeabsichtigte Beeinflussung der VP
• Untersuchte dann systematisch das Phänomen Suggestion.
Jean Piaget
• War Opfer einer falschen Erinnerung.
• Piaget war lange überzeugt, als Kleinkind entführt worden zu sein, und hatte lebendige Erinnerungen an das Ereignis.
• Allerdings wurde Geschichte vom Kindermädchen erfunden
Der Fehlinformationseffekt (Loftus) (MPI = misleading postevent information)
Phase 1: Bilderserie. Auto hält an Stopzeichen. Auto biegt ab. Auto kollidiert mit Fußgänger.
Phase 2: Fragen suggestiv und nicht suggestiv wurden gestellt:
• KG: Fuhr ein anderes Auto vorbei, als das rote Auto am Stopzeichen hielt?
• EG (MPI): Fuhr ein anderes Auto vorbei, als das rote Auto am Vorfahrtzeichen hielt?
Phase 3: Vorlage verschiedener Bilder.
MPI Bedingung wählte häufig das Vorfahrtzeichen aus.
Nebenbei: Präsuppositionen (implizite Voraussetzung) sind ein beliebtes Mittel bei Trance/ Hypnose.
Andere Beeinflussungseffekte
Loftus & Palmers (1974)
VP sahen einen Film über einen Autounfall.
A. Wie schnell waren die Autos, als sie ineinander
krachten? Angabe der Vp: 41 mp/h
B. Wie schnell waren die Autos, als sie einander
berührten? Angabe der Vp: 34 mp/h
1 Woche später: Gab es irgendwo gebrochenes Glas?
A. 32% ja – gebrochenes Glas
B. 14% ja – gebrochenes Glas
33
Erklärungen
Erinnerungsersetzung
• Neue Information ersetzt die alte und wird in die Erinnerung integriert
Retroaktive Interferenz:
• Die neuere Information ist stärker als die ältere (recency) mit der sie beim Abruf konkurriert
Source Misattribution als Erklärung
Lindsay (1990) MPI Paradigma
• Phase 1: Diashow plus Frauenstimme
• Phase 2:
o EG: Gleiche Frauenstimme erzählt leicht
abweichende Details
o KG: Männerstimme erzählt leicht abweichende
• Ergebnis: weniger Gedächtnisfehler, wenn Stimmen
verschieden.
• Interpretation: Zwei Quellen leichter zu trennen, wenn sie verschieden sind.
Details
Hyman et al. (1995): Experimentelle Induktion von falschen Kindheitserinnerungen
• Eltern der Versuchspersonen wurden zu Kindheitsereignissen befragt.
• Erfindung zusätzlicher Kindheitserinnerungen
o Ein Kindergeburtstag mit Clown und Pizza, peinlicher Sturz auf Hochzeitsempfang
Zwei „Gedächtnistests“.
o 1. Interview: falsche Ereignisse wurden den Vpn erzählt und nach weiteren Details gefragt - Vpn
antwortet (keine Erinnerung – Verwirrung)
o 2. Interview: Eine Woche später erneute Testung
•
•
Probanden waren Studenten, die Ereignisse also schon recht lange her.
20% der angeblichen Ereignisse (bei der 2. Testung) wurden erinnert und ergänzt
Lindsay et al. (2004): Experimentelle Induktion von falschen Kindheitserinnerungen
• Eltern der Vpn wurden zu Kindheitsereignissen befragt.
• Dazu wurden eine Kindheitserinnerung erfunden
o („Slime“ auf dem Tisch des Lehrers in der 1. Klasse)
• EG: Information + ein altes Klassenphoto gezeigt
• KG: Nur Information
 Mit Photo doppelt so viele false memories!
Erklärung unklar:
• Das Photo erhöht die Autorität der Quelle
• Das Photo ermöglicht Spekulationen über Details
• Erinnerungen, die durch das Photo wachgerufen wurden, wurde mit der neuen Info verblendet.
Augenzeugenberichte
Falsche Verurteilungen aufgrund von Augenzeugen
Wells et al. (2000): Untersuchung von 40 Fällen, in denen durch DNA Nachweis frühere
34
Verurteilungen aufgehoben wurden
• 90% der Fehlurteile durch fehlerhafte Augenzeugen
• Die Verurteilten saßen im Ø 8.5 Jahre im Gefängnis, 4 davon in der Todeszelle.
Annahme von Richtern und Schöffen: Zeugen können Ereignisse akkurat beobachten und berichten
Pseudorealistische Untersuchungen zur Zuverlässigkeit von Augenzeugen.
Wells & Bradfield (1998); Kneller et al. (2001)
• zeigten Personen die Aufzeichnung einer Überwachungskamera mit 8s Sichtbarkeit eines Räubers
mit einer Waffe.
• 61% der Personen identifizierten einen Täter, obwohl dessen Foto nicht im Auswahlset war.
Fehlerquellen
Aufmerksamkeit
• bestimmt die Auswahl von Information für das
Gedächtnis
• bestimmt also was aufgenommen & was abgespeichert
wird
• Easterbrook (1959). Erregung  Verengung der
Aufmerksamkeit.
• Weapon Fokus: Aufmerksamkeit wird auf den Bereich bedrohlicher Information eingeschränkt.
• Stanny & Johnson (2000).
• Material: Film eines (gestellten) Verbrechens in 2 Versionen: shoot und no-shoot
• Ergebnis: In der shoot Bedingung wurden weniger Details erinnert.
• Interpretation: Die Anwesenheit der „gefährlichen“ Waffe lenkt die Aufmerksamkeit von anderen
Dingen ab
Vertrautheit
Ross et al., 1994: Personen werden zu Unrecht
beschuldigt, weil sie den Zeugen /Opfern bekannt
vorkamen
• Hier ein source memory error: Das Gesicht ist
vertraut, nur die Quelle des
Vertrautheitsgefühls wird misattribuiert.
•
•
•
VPn sahen zwei Filme
o EG: Unterricht durch einen Lehrer (m)
o KG: Unterricht durch eine Lehrerin (w)
o Testfilm: Einen Raub mit der Lehrerin als
Opfer
o Aufgabe: Täter von Fotos auswählen
Ergebnis:
Lehrer häufig als Täter, wenn der echte Täter
35
•
nicht in der Auswahl war.
Häufiger Lehrer = Täter, selbst wenn Täter in der Auswahl dabei war
Suggestion
Studie von Ross et al. (1994)
• VPs sahen Film mit Verbrechen
• VPs sollten Täter aus einer „Gegenüberstellung“
auswählen (Täter war nicht in der Auswahl).
• Sie bekamen Feedback:
o Positiv
o kein Feedback
o negatives Feedback
•
•
•
Danach Befragung, wie sicher sie sich bei ihrer Wahl
waren.
Ergebnis: Die Sicherheit wurde durch die Art des
Feedback nach der Wahl beeinflusst.
Implikation: Suggestion kann sogar rückblickende
Urteile beeinflussen
Dauer der Beschäftigung
Studie von Shaw (1996)
• VPn Bilder von Objekten in einer Wohnung
• Anschließend Auswahl der Objekte aus einer Reihe von
Distraktoren
• Gruppe 1 verließ dann das Labor
• Gruppe 2 blieb und beantwortete noch Fragen über die
„erkannten“ Objekte.
• Zwei Tage später skalierten die VP die Sicherheit ihrer
Antworten.
• Ergebnis: bei den fälschlich erkannten Objekten &
Befragung = Hohe Sicherheit als ohne Befragung
Daniel Schacter: 7 Sünden des Gedächtnisses
1. Vergänglichkeit
2. Geistesabwesenheit – Was man nicht beachtet wird nicht enkodiert
3. Blockierung (tip-of-the-tongue)
4. Fehlattribution der Quelle – Erinnerung korrekt, Quelle falsch
5. Suggestibilität – Einbau v. falschen Erinnerungen in falsche o. echte
6. Voreingenommenheit (bias) - momentane Situation
beeinflusst, was erinnert wird
7. Persistenz – Erinnerungen, die man vergessen würde aber
nicht vergessen kann
Überblick Möglichkeiten und Probleme unseres Gedächtnisses:
Pragmatische Inferenzen:
36
• Ergänzen von Informationen, die impliziert werden aber nicht explizit genannt werden
Schema:
• Kognitive Struktur, mit der man sein Weltwissen ordnet. „mentale Schublade“
Script:
• festgelegte Ereignisabläufe, die eine Ereignisabfolge in einer bestimmten Situation bestimmen.
• Steuern unser Verhalten & ermöglichen das Verhalten anderer zu verstehen
Erinnerungsersetzung
• Neue Information ersetzt die alte und wird in die Erinnerung integriert
Retroaktive Interferenz:
• Die neuere Information ist stärker als die ältere (recency) mit der sie beim Abruf konkurriert
Source Misattribution
• Zwei Quellen sind leichter zu trennen, wenn sie verschieden sind
Aufmerksamkeit
Easterbrook (1959). Erregung erzeugt Verengung der Aufmerksamkeit
Stanny & Johnson (2000). Die Anwesenheit der „gefährlichen“ Waffe lenkt die Aufmerksamkeit von anderen Dingen ab
Vertrautheit
Ross et al., 1994: Personen werden zu Unrecht beschuldigt, weil sie den Zeugen /Opfern bekannt vorkamen
Suggestion
Suggestion beeinflusst Erinnerungen und kann sogar rückblickende Urteile beeinflussen
Dauer der Beschäftigung
Je länger man sich mit „falschen Erinnerungen“ auseinandersetzt, desto höher wird die Sicherheit über deren
Wahrheitsgehalt
Überblick (Horstmann)
• Prospektives Gedächtnis: Etwas zu einem bestimmten Zeitpunkt/Ereignis erinnern.
• Autobiographisches Gedächtnis ist multimodal.
• Cabeza et al. Hippocampus, Parahippocampus, mPFC
• Erinnerungen über die Lebensspanne
• Flashbulb memories als besondere Form des Gedächtnisses
• Flashbulb memories als Phänomen „normaler“ Gedächtnisprozesse
• Gedächtnis als Konstruktion
• Bartletts „War of the Ghosts“
• Quellengedächtnis und Quellenfehlattribution
• Familiarität hat kein Quellengedächtnis
• Pragmatische Inferenzen beeinflussen rekonstruktives Erinnern
• Kommunikationsmaximen
• Scripts und Schemata füllen „Leerstellen“, über die keine Information vorlag oder die vergessen wurde
•
•
•
•
•
•
Suggestion ist ein großes Problem bei Augenzeugenberichten
Augenzeugenberichte genießen höchstes Ansehen bei Laien & Juristen
Bei Gegenüberstellungen begünstigt der Aufforderungscharakter Fehlidentifikationen
Emotionen können die Aufmerksamkeit beeinflussen
Die Vertrautheit eines Gesichtes kann zu fälschlichen Identifikationen führen (Quellenfehlattribution)
Feedback & längere Beschäftigung beeinflusst rückblickende Urteile über die subjektive Sicherheit der Wahl
•
•
•
Der Fehlinformationseffekt verändert die Erinnerung nachträglich
Der Fehlinformationseffekt kann durch Quellenfehlattribution zustande kommen
Subtile Erinnerungsmanipulation durch die Wortwahl
37
•
Kindheitserinnerungen können beeinflusst oder sogar neu geschaffen werden
Kapitel 8 - Wissen
Kategorien sind nützlich, Definitionen funktionieren nicht
Warum Kategorien nützlich sind
Konzepte, Kategorisierung und Kategorien
Konzept = Begriff
• Mentale Repräsentation, die für eine Vielzahl von
kognitiven Funktionen (Erinnerung, logisches Denken,
Nutzen & Verstehen von Sprache) genutzt wird.
• Eigenes Wissen v. Dingen über Objekte
Kategorisierung (wichtigste Funktion von Konzepten)
• Der Vorgang, bei dem Dinge Kategorien zugeordnet werden.
•
•
•
•
Biased Competition Perspektive
Kategorien können hierarchisch aufgebaut sein, oder sich überlappen
 Jedes Objekt kann somit als Beispiel für viele Kategorien aufgefasst werden
Jede Kategorisierung ist somit einem Wettbewerb ausgesetzt, bei dem zu einem Zeitpunkt nur eine
(oder wenige) Kategorisierungen gewinnen.
Wichtige Funktion von Kategorien: Neue
Dinge einordnen und verstehen.
Beispiel: Katze
Sobald Tier als Katze kategorisiert wurde 
Viel Wissen über das Tier auch ohne
Beobachtung
Merkmale
→ „Pointers to knowledge“ :
•
Fokus der Energie auf das Objekt
→ Deduktion /Wahrscheinlichkeitsschluss
38
→ Filling blanks / providing defaults :
o
•
Katze muss nicht beobachtet werden um Schlüsse über sie zu ziehen
Kategorien helfen, die Besonderheit eines Objektes zu verstehen
Warum Definitionen nicht für Kategorien funktionieren
Definition vs. Familienähnlichkeit
Scholastische Definition (wissenschaftliche Denkweise und Methode der Beweisführung)
→Genus proximum et differentia specifica
• Zum Beispiel in der biologischen Taxonomie:
• Mensch = homo sapiens
Problem: Natürliche Kategorien haben keine scharfen, sondern unscharfe Grenzen
Beispiel Stuhl: Möbelstück, dessen Funktion es ist, dass eine Person darauf sitzen kann.
 Grenzen sind Ausdehnbar – Probleme der Differenzierung
• Atypische Beispiele: Puppenstuhl oder Kunstobjekt aus Papier
• Keine Stühle: Hocker (weil keine Lehne?) Sessel (weil weich?), etc
Familienähnlichkeit
• Mitglieder einer Kategorie teilen eine Ähnlichkeit, Paare haben jeweils einige typische
Merkmale gemein
Ähnlichkeitsbasierte Zuordnung
Zuordnung zu einer Kategorie basiert auf dem Vergleich mit einem Standard
• Prototyp-basiert: Vergleich mit einem gespeicherten
Prototypen = Durchschnitt aller Mitglieder
 *Kategorie: Vogel: Als Kind viele Vögel gesehen – jedes Mal etwas
•
über die Kategorie gelernt  Bildung eines abstrakten Prototyps
 Bild Einschätzung für Kategorie typisch Fledermaus untypischer
Vogel – Spatz typisch
Exemplar-basiert: Standard wird ad hoc kreiert aus einer
Handvoll relevanter Exemplare
Prototypen
• Abstraktionen typischer Merkmale
• Basierend auf Erfahrung
• Gradierte Struktur: typische Exemplare sind nahe am Prototypen, andere fern
39
Prototypikalität: Variation der Unterschiede in Kategorien im Bezug auf den Prototyp
• Hoch: Kategorie = Prototyp (Spatz)
• Niedr: Kategorie ≠ Prototyp (Fledermaus)
Rosch und Mervis (1975)
• Frage: Hängen Prototypikalität und Familienähnlichkeit zusammen?
• Aufgabe: Zu jedem Exemplar (Car, Truck, …) häufige Merkmale auflisten.
• Auswertung: für jedes Merkmal wird ausgezählt, wie häufig es innerhalb der
Kategorie (hier Fahrzeuge) vorkommt.
• Maß für Familienähnlichkeit: Summe der gewichteten Merkmale (Auto =
.76[hat Sitze] + .54 [hat Räder] + …)
• Maß für Prototypikalität: Rating auf 7 Punkte Skala: „Wie gut entspricht das
der Idee oder dem Bild von der Kategorie?“
• Ergebnis: Korrelationen um .90 zwischen Familienähnlichkeit und Prototypikalität
Smith et al. (1974) - Satzverifikationsaufgabe
• Frage: Sind prototypische Objekte besonders leicht
kategorisieren?
• Stimuli: Sätze der Form ein …. ist ein …. (Ein Apfel ist
eine Frucht)
• AV: Reaktionszeit
• Ergebnis: Typische Objekte werden rasch
kategorisiert, atypische Objekte langsam
• Dies wird Typikalitätseffekt genannt.
Item
zu
Priming
Rosch (1975)
• Gute Exemplare werden durch den Kategoriennamen stärker
aktiviert als schlechte Exemplare.
• Prime: Farbwort (Grün, Rot)
• Target: Zwei zu vergleichende Farben, entweder typisch oder
atypisch
• Ergebnis: Schnellere Reaktionen, wenn typische Farben
(oberes Grün) verglichen werden
Prototypen & Exemplare
Exemplar = ein Objekt
Prototyp =
Prototyp-basierte Kategorien
• Nehmen eine abstrahierte Repräsentation an
• Typikalität = Ähnlichkeit mit dem Prototypen
 Keine echte Personen (Frau/Mann)
prototypischer australischer Mann & Frau
Exemplar-basierte Kategorien
40
•
•
Nehmen an, dass die Kategorie ad hoc aufgrund verfügbarer Exemplare bestimmt wird.
Typikalität = Ähnlichkeit mit den kognitiv verfügbaren Exemplaren
Rotkehlchen häufig gesehen – Aussage über Vögel muss getroffen werden, dafür werden die Erfahrungen darüber dafür
herangezogen
Funktionieren Prototypen o. Exemplare besser?
• Prototypenmodelle sind einfacher (nur ein Vergleich, EBM viele Vergleiche)
• Exemplar-basierte Modelle machen die gleichen Vorhersagen wie PBM
• Exemplar-basierte Modelle: besser bei Ausnahmen (Ausnahmen sind im Prototyp kaum noch
repräsentiert)
Exemplar-basierte Modelle erlauben ad-hoc Kategorien
o Vögel, große Vögel, bunte Vögel
o „Things to take with you on a camping trip“„Things you can do on a picknick“(Barsalou,
1995)
Ebenen von Kategorien
Hierarchische Organisation
• Kategorien haben übergeordnete und untergeordente Ebenen
• Es lassen sich auf jeder Kategorienebene leicht Unterkategorien bilden
• „Weitergabe von Merkmalen“: subordinale Kategorien (Spezifische Unterbegriffe) besitzen alle
Merkmale der superordinalen (Oberbegriffe) Kategorien.
• Gibt es Basis-Kategorien die wichtiger sind als andere?
• Rosch: „Basic-Level Kategorien“ sind besonders
• Nicht-technische Erklärung: Basiskategorien sind die höchste Abstraktionsebene, auf der Objekte
durch konkrete Handlungen bestimmt werden: Stuhl – Sitzen, Bett – Liegen, aber Möbel – ???
Nützlichkeit Basaler Kategorien
Rosch et al. (1976)
• Versuchspersonen generieren Merkmale, die Exemplare
einer globalen, basalen oder spezifischen Kategorie
gemeinsam haben
• Ergebnis (siehe rechts)
• Interpretation: Besonderheit basaler Kategorien –
o Von Basis zu Globalen Kategorien  Viel
Informationsverlust
o Von Basis zu spezifischen Kategorien  Kaum
Informationsgewinn
41
•
 Basis-Level-Kategorien sind besonders nützlich um Wissen abzuspeichern
Außerdem: Die Merkmale basaler Kategorien integrieren viele Mitglieder und differenzieren zu
anderen Kategorien
Weiteres Beispiel von Rosch et al (1976)
• Versuchspersonen sollten Gegenstände benennen
• Eher Nutzung basale Kategorien: Gitarre, Fisch oder Hose, als
• übergeordnete Kategorien: Musikinstrument, Tier, Kleidungsstück,
• oder untergeordnete Kategorien: E-Gitarre, Karpfen, und Jeans
• Anderes Experiment: VP bekamen Kategorien und sollten anschließend Bilder kategorisieren (ja
/nein)
 Basale Kategorien werden leichter benutzt als übergeordnete Kategorien
Tanaka & Taylor (1991)
• Vpn sollten Gegenstände auf Fotos benennen (Werkzeuge, Kleidung, Blumen, Vögel, …)
• Nicht-Experten benutzen eher basale Kategorien
• Experten nutzen eher spezifische Kategorien für ihr Expertisegebiet (Rotkehlchen, Spatz, Krähe oder
Kardinal statt Vogel)
• Implikation: Welche Ebene man wählt hängt vom Vorwissen (Expertise) ab – Vorwissen beeinflusst
Kategorisierung
Semantisches Netzwerk – Repräsentation von Wissen im Geist
Collins und Quillian (1969)
Ziel: Ein Computermodell des menschlichen
Gedächtnisses
Netzwerk besteht aus:
• Knotenpunkte = Konzepte, verbunden durch
• Verknüpfungen = Relationen
• Hierarchische Organisation und Vererbung von
Eigenschaften (kognitive
Ökonomie)
• Einige Eigenschaften sind direkt am
gespeichert
• Einige Eigenschaften werden
indem den Verknüpfungen gefolgt
Knoten
abgerufen,
wird.
42
Collins und Quillian (1969)
• Vorhersage: Die Aussage „Der Spatz ist ein Vogel“ lässt sich
schneller bestätigen als die Aussage „Der Spatz ist ein Tier“
 Da kürzerer Pfad
Spreading Activation
• Wird ein Konzept aktiviert, werden alle verknüpften Konzepte
aktiviert, und zwar gemäß ihrer Entfernung
Experiment zur „Spreading Activation“ v. Meyer &
Schvanefeldt (1971)
• Darbietung von jeweils 2 Buchstabenketten.
• VP sollte angeben ob beide Buchstabenanordnungen
Stimulus
Wörter sind.
o Ja: Wenn beide Anordnungen Wörter sind
Beides Wörter?
Richtige Antwort
o Nein: Wenn mind. 1 Anordnung kein Wort ist
• Ergebnis: Sind die zwei Wörter semantisch verwandt, ist
die Entscheidung einfacher.
• Interpretation: Beide Wörter profitieren reziprok von Spreading Activation
• Kritik: Keine Erklärung der Effekt von Prototypikalität
o Theorie sagt gleiche Reaktionszeit für „Spatz=Vogel“ &
„Strauß=Vogel“ vorher
• Vorhergesagte Effekte, die nicht eintreten:
o „Schwein=Säugetier“ sollte schneller beurteilt werden als
„Schwein=Tier“
o Experiment von Lips et al (1973)
o Säugetier  1476ms
o Tier
 1268ms
Collins & Loftus (1975)
„Spreading-Activation Theory of Semantic Processing“
• Semantisches / assoziatives Netzwerk, statt hierarchisch aufgebaut
• Räumliche Distanz der Knoten = Semantische Distanz von Konzepten
• Räumliche Distanz hängt mehr von persönlicher Erfahrung ab als von
sprachlich-hierarchischen Relationen
Fundt
Glurb
Nein
Bleem
Kleid
Nein
Geld
Stuhl
Ja
Brot
Weizen
Ja
43
• Problem: Fast jedes Ergebnis durch Knotendistanz erklärbar. Da aber jedes Netzwerk individuell,
schwierig zu überprüfen
Konnektionismus- Repräsentation von Konzepten in Netzwerken
Rumelhart, McClelland, and the PDP research group (1986)
Parallel-Distributed-Processing: Explorations in the Microstructure of Cognition
Inspiriert von Neuronennetzwerke
Konnektionistische Netzwerke
• Bestehen aus:
• Einheiten (units): idealisiert & „Neuronen-ähnlich“
o Input units: Aktiviert durch Stimulation aus der Umwelt
o Hidden units: empfangen Signale von den Input Units
o Output units: Empfanen Signale von den Hidden units
•
•
•
•
•
•
Wissen dargestellt durch die verteilte Aktivierung von vielen Einheiten (Units)
o Gegensatz semantische Netzwerke:
o Wissen über „Vogel“ repräsentiert in einzelnen Knoten
Verarbeitung ist definiert durch Gewichte (weights) bei jeder Verbindung
Gewichte können positiv & negativ sein & bestimmen wie stark der Input die nächste Einheit
aktiviert
Im einfachsten Fall gibt es nur eine Schicht Einheiten
(z.B. Perzeptron vereinfachtes künstliches neuronales Netz,)
Zweischichtige Netzwerke haben eine Inputschicht und eine Outputschicht
Dreischichtige Netze zusätzlich verborgene Schicht – hidden Units
Merkmale konnektionistischer Netzwerke
• Die Repräsentation erfolgt grundsätzlich verteilt, als Aktivitätsmuster im gesamten Netzwerk
(distributed coding)
• Die Verarbeitung ist grundsätzlich parallel: an jedem Knoten im Netzwerk werden zur gleichen Zeit
die Aktivierungen neu berechnet
• Der Informationsfluss wird durch Gewichte reguliert:
Lernen findet durch Gewichtsveränderung zwischen den
Einheiten statt.
44
Rumelhart, McClelland, and the PDP research group (1986) – Parallel-verteilte-Verarbeitung
Parallel-Distributed-Processing: Explorations in the Microstructure of Cognition
Lernen im Netzwerk
Lernformen
• Supervised learning: Lernen durch Fehler & Fehlerkorrektur (Wie das Lernen bei Kindern).
Das Netzwerk wird solange trainiert, bis der produzierte Output dem gewünschten Output
entspricht.
• Unsupervised learning: Es gibt kein richtig oder falsch. Das Netzwerk lernt beispielsweise eine
Kategorie (=ein Muster von Merkmalen, die empirisch korreliert sind)
Lernalgorithmen
• Hebb‘sche Regel: What fires together, wires together.
• Delta Regel ( ähnl. Rescorla-Wagner): Das Gewicht wird um die Abweichung korrigiert.
Die Delta-Regel beruht auf einem Vergleich zwischen dem gewünschten
und dem tatsächlich beobachteten Output einer Outputunit i. Als Formel des
Vergleichs:
= ai(gewünscht) - ai(beobachtet)
3 Möglichkeiten
• Die beobachtete Aktivität ist zu niedrig. Steigerung der Aktivität durch
Erhöhung der Gewichte zwischen sendenden (positiver Input) &
empfangenden Unit. Die Gewichte zu den sendenden Units mit
negativem Input werden hingegen gesenkt.
• Die beobachtete Aktivität ist zu groß. Aktivität reduzieren 
Schwächung aller Verbindungen mit positivem Input Stärkung der
Verbindungen mit negativem Input.
• Die beobachtete und gewünschte Aktivität sind gleich groß (=
gewünschtes Resultat). Keine Veränderungen.
•
•
Back-Propagation: verallgemeinerte Delta Regel für Netze mit „hidden layers“.
Die Lernraten sind meist klein, damit die Gewichte im Netz nicht mit jedem Exemplar große Sprünge
machen (was dazu führt, dass Gelerntes durch Ausnahmen gelöscht wird)
45
Beispiel „Parallel-verteilte Verarbeitung“
Spalten: Die Reaktion des Netzwerkes nach verschiedenen Durchgängen (0,
250, 750, 2500)
• t0: alle Gewichte auf kleine Zufallszahlen gesetzt ; alle 8 (hidden) Units
gleich schwach aktiviert
• t250: eine erste Differenzierung erscheint
o unterschiedliche Aktivierungsmuster hier zwischen Pflanzen und
Tieren
•
•
t750: jedes Konzept ist durch ein uniques Muster an Aktivation
gekennzeichnet.
o Daisy und Rose ähnlich; Vögel & Fische differenzierter als bei 250.
t2500: Lernen beendet, das Netz hat eine stabile Konfiguration von Gewichten gefunden.
o Unterschied zwischen Fisch Und Vogel (Bäumen und Blumen) größer
o Reaktionen verändern sich  Lernen
46
Konnektionismus Eigenschaften
•
•
•
Graceful Degradation: Das Netz ist tolerant gegenüber der Zerstörung eines seiner Teile. (Grund:
Verteilte Repräsentation)
Generalisierung: Das Netz kann auch komplett neue Beispiele korrekt klassifizieren
( z.B. Beispiel noch nie gesehene neue Formen der Rose)
Typikalität: Konnektionistische Netze reagieren stärker auf typische als auf weniger typische
Exemplare
Kategorien und das Gehirn
•
•
•
•
Warrington & Shallice (1984). IT-Läsionen führen häufig zu einer Agnosie gegenüber belebten
Objekten, nicht aber Artefakten
Hills & Caramazza (1991) berichten über Patienten mit Agnosie gegenüber
Werkzeugen, nicht aber Tieren
Jennifer-Anniston-Neurone etc. (siehe Wahrnehmungsvorlesung)
reagieren auf Konzepte (Portrait, Ganzbild, Name)
o erbringen Kategorisierungsleistung indem sie beim Bild von Promi reagieren.
Auf der Ebene des Gehirns gibt es eine Differenzierung, die über einzelne
Neurone hinaus geht
Kognition 9 Visuelle Vorstellung
Geschichte der Vorstellung in der Psychologie
Frühe Ideen zu Vorstellungen
• Aristoteles: Denken ohne Vorstellungen ist nicht möglich
• Wundt: die drei Elemente des Bewusstseins sind Empfindungen, Gefühle und Vorstellungen
• Galton: es gibt Menschen, die keine lebendigen Vorstellungen generieren können, und die trotzdem
denken können. Ca. haben 5% intensivste visuelle Vorstellungen & etwa 3% überhaupt gar keine (cf.
Isaac & Marks, 1994)
• Die Auseinandersetzung um „imageless thinking“ beendet durch den Behaviorismus.
• Erst die kognitive Revolution zeigte, dass sich visuelle
Vorstellungen messen lassen.
• Shepard & Metzler (1971, rechts)
Mentales Rotationsexperiment – Beleg für mentales Rotieren
47
Pavio (1963,1965)
• Paar-Assoziationsaufgabe: Personen lernen Wortpaare (16). Beim Abruf wird das erste Wort
gegeben und das zweite muss ergänzt werden
• Hypothese: Falls visuelle Vorstellung dem Gedächtnis hilft, dann fällt es leichter konkrete Nomen
(Hotel – Student) zu erinnern als abstrakte Nomen (Wissen – Ehre).
• Ergebnis:
• Deutlich bessere Leistung für konkrete Nomen
• Effekt für Stimulus stärker als für Response
• „Conceptual-peg hypothesis“- Konkrete Nomen bewirken visuelle Vorstellungen, an die andere
Wörter angehängt werden können.
• Vorstellung dient als Abrufreiz, erklärt warum ein konkreter Stimulus wichtiger ist als eine konkrete
Antwort.
Teilen sich Vorstellung und Wahrnehmung die gleichen Mechanismen?
Kosslyn’s Mental-Scanning Experiment
Stephen Kosslyn (1973). Mental-Scanning-Task
Hypothese: Wenn Vorstellung räumlich wie Wahrnehmung dann längere RT
bei entfernten Punkten.
Ein Bild betrachten und merken, danach Bild vorstellen
• Auf einen Teil des Bildes fokussieren (z.B. das linke Ende)
• Frage: „ Hat das Objekt einen Anker?“  Messung der RT
• Ergebnis
• Die RTs waren länger, wenn Fokus und Objekt nicht am selben Ort waren  Beleg für räumliche
Vorstellung.
Ist Vorstellung räumlich oder propositional?
Kosslyn, Ball & Reiser (1975): Vorgestellte Bewegung folgt den Gesetzen
der Physik
• Eine Karte mit 7 Orten lernen (Hütte, Felsen, Baum, Brunnen, See, Sand,
Gras)
Indem die VP die Karte mehrfach abzeichnen bzw. aus dem Kopf
reproduzieren.
• Im Hauptexperiment bekamen die Versuchspersonen einen Ort (A)
genannt und nach 5s einen zweiten Ort (B).
• Wenn der zweite Ort auf der Insel existierte (in 50% der Trials) sollten Sie
einen Punkt von A nach B wandern lassen und eine Taste drücken
• Ergebnis. Die RT hängt linear zusammen mit der Distanz (räumlich)
RT von Baum & See war kürzer als von Baum & Fels
48
Zenon Pylyshyn (1973): Angebliche Demonstrationen von visuellen Vorstellungen können auch über
propositionale Repräsentationen erklärt werden.
• Visuelle Repräsentationen: nicht-sprachlich, prä-kategorial, analog
• Propositionale Repräsentationen: symbolisch-sprachlich, kategorial, abstrakt. Domäne der formalen
Logik und der symbolischen KIassifikation.
• Beispiel: Die Aussage „Die Katze ist unter dem Tisch“ kann man auf die Proposition unter
(Katze,Tisch) reduzieren.
• Visuelle Repräsentationen als Epiphänomen, d.h., sie korrelieren mit der Leistung, aber sind nicht
Ursache der Leistung.
• Zwar haben die VP visuelle Vorstellungen, die Aufgabe lösen sie aber propositional.
• Aufgrund der Aufgabenstellung bilden die Versuchspersonen eine räumliche Repräsentation des
Objektes (z.B. Boot)
• Für bestimmte Antworten brauchen sie länger, weil mehr Knoten durchlaufen werden müssen.
• Außerdem hat die Situation einen Aufforderungscharakter. Personen wissen, dass weitere Wege
mehr Zeit kosten und verhalten sich danach.
49
Finke & Pinker (1982):
Frage: Reproduzieren die VP die Weg/RT Funktion nur, weil sie glauben
dass das von Ihnen erwartet wird („tacit knowldege“)?
Methode: VP sahen vier Punkte, die durch einen Pfeil ersetzt wurden.
Sie sollten so schnell wie möglich angeben, ob der Pfeil auf einen der
Punkte zeigte.
Ergebnisse zeigten wieder eine starke Abhängigkeit der RT von der
Distanz.
Implikation: Kein Aufforderungscharakter, eine physikalische Reise zu simulieren. Daher zeigen die
Ergebnisse überzeugend, dass das mentale Bild „abgesucht“ wird (räumlich)
 3 Studien: Vorstellung erfolgt räumlich, teilt sich also gleiche Mechanismen wie die Wahrnehmung.
 1 Studie: Vorstellung erfolgt propositional
Vergleich von Vorstellung und Wahrnehmung
Kosslyn (1978).
Frage: Wahrnehmung= Vorstellung: Entfernte Gegenstände weniger
Details?
Aufgabe: Vp stellen sich zwei Tiere vor (z.B. Elefant und Hase).
Anschließend Detailfrage beantworten (z.B., „Hat der Hase
Schnurrhaare?“ „Hat der Elefant spitze Ohren?“)
UV: Relative Größe des Tieres, auf das sich die Frage bezieht (relativ
groß oder relativ klein)
AV: RT (ms)
Ergebnis: RTs waren kürzer, wenn das Tier, auf das sich die Frage
bezog, relativ groß war
Interpretation: Imagery ist analog zu Wahrnehmung
Zusatzaufgabe „Mental Walk“: Aus einer Entfernung (z.B. aus 10 Metern) auf das Tier zugehen, und
Anzeigen, wann das Tier das Visuelle Feld (VF) ganz ausfüllt
Ergebnis: VP liefen weiter auf kleinere Tiere zu
Interpretation: Imagery ist analog zu Wahrnehmung
Der Perky-Effekt:
Frage: Beeinflussen sich Wahrnehmen und Vorstellen gegenseitig? Dann gleiche Mechanismen.
Perky (1910): Aufgabe: VP sollten mentale Bilder auf einen Bildschirm „werfen“ und beschreiben.
50
Perky projizierte von hinten ganz schwache Bilder der Objekte (ohne Wissen der VP)
1.
Keine VP bemerkte das Bild. Alle hielten es offenbar für ihre Vorstellung.
2.
VP berichteten häufig Merkmale, die mit dem wahrgenommenen Bild übereinstimmten
(z.B., die Ausrichtung der Banane)
Bessere Version Farah (1985).
Aufgabe:
(1) einen bestimmten Buchstaben vorstellen.
(2) am gleichen Ort erscheinen nacheinander zwei Rahmen.
(3) Frage. War der Buchstabe im 1. oder 2. Rahmen?
Ergebnis: VP waren genauer bei Übereinstimmung zwischen
vorgestellten und gesehenen Buchstaben
Implikation: Eine Vorstellung interferiert mit der Wahrnehmung,
wenn sie inkongruent ist, und sie fördert die Wahrnehmung, wenn
sie kongruent ist.
Vorstellung und das Gehirn – gibt es neuronale Korrelate?
Neurone für Vorstellung
Kreiman, Koch & Fried (2000).
Frage: Gibt es Neurone, die sowohl auf die Wahrnehmung und die Vorstellung spezifischer Objekte
reagieren?
Methode: Einzelzellableitung. Aufnahmen von 276 Neuronen in Amygdala, entorhinaler Cortex und
Hippokampus.
Aufgabe: Separate Darbietung v. 2 Bildern (5 Wiederholungen pro Bild) Bei Gesicht sollten die Vpn
einen Kopf drücken. Nach visueller Darbietung Vorstellung der Objekte mit hohem & tiefen Ton.
Ergebnis: 16% der Neuronen reagierten objektselektiv
Von diesen reagierten 88% gleich auf Wahrnehmen und Vorstellen.
Implikation. Es gibt ein neuronales Korrelat von Vorstellungen. Die neuronalen Korrelate von Vorstellen
und Wahrnehmen überlappen sich.
Le Bihan et al (1993).
Frage: Gibt es auch eine Überlappung der neuronalen Korrelate in rein visuellen Arealen?
Methode: fMRT Studie
UV: Aufgabe (Vorstellen vs. Wahrnehmen)
AV: BOLD response
Ergebnis: Wahrnehmen und Vorstellen erzeugt Aktivierung in visuellen Arealen („striater cortex“)
51
Ganis, Thompson, Kosslyn (2004).
Frage: Gibt es Belege für gemeinsame neuronale Korrelate?
Vorbereitung. VP bekamen ein Booklet mit 96 Bildern, die sie sich
einprägen sollten (eine Woche vor Experiment)
Aufgabe im Experiment sowohl für Vorstellung &
Wahrnehmungsaufgabe: Frage beantworten . „Is he object higher than it
is wide?“
Ablauf: Kategorienname („Tree“), Bild (nach Bedingung), Aufgabensignal
(„W“)
UV: Aufgabenbearbeitung mit Bild oder aus dem Gedächtnis (geblockt)
AV: BOLD response (fMRT)
Ergebnis:
• 3 Schnittebenen: frontal, parietal, occipital
• a.) & b.) Aktivierung von Vorstellung &
Wahrnehmung sehr ähnlich.
• Differenz gleich 0.
• c.) In rein visuellen Arealen Differenzen.
Stärkere Aktivierung für Wahrnehmung als
für Vorstellung
• Implikation: Viele Übereinstimmungen,
aber Wahrnehmung ≠ Vorstellung
Kosslyn et al. (1999).
Frage: Führt die Unterdrückung neuronaler Aktivivät in V1 zu
Leistungseinbussen beim Vorstellen?
Aufgabe:
1. Vorlage merken, Quadranten lernen
2. Augen schließen, visualisieren
3. Auditives Signal („3, 2, Länge“)
Vorgehen: Kurz vor dem visualisieren wurde ein TMS Puls gegeben.
• UV 1. Imagery vs. Perception (500 ms)
• UV2. Real vs. Sham TMS
• AV: RT (ms)
Ergebnis: Real TMS Stimulation verlängert die Reaktionszeit bei Perception und bei Imagery
Neuropsychologische Fallstudien
Farah et al. (1992):
• Frage: Schrumpft das visuelle Feld (VF) der Vorstellung, wenn das
reale VF schrumpft?
• MGS - Frau mit nicht kontrollierbarer Epilepsie. Sie wurde vor und
nach der OP getestet. (Bereich der OP, siehe rechts schematische
Gehirndiagramme)
• MGS machte eine „Mental Walk auf Tiere / Objekte zu. (Kätzchen,
Fahrrad, Telefonbuch, Pferd, Taube, Banane, etc)
52
• Generelles Ergebnis: Bei kleinen Objekten ist man näher dran, wenn es das VF ausfüllt.
• Spezielles Ergebnis: MGS blieb nach der OP weiter entfernt stehen.
Bisiach & Luzzatti (1978)
• Unilateraler Neglect: Aufmerksamkeitsstörung, bei der ein visuelles Halbfeld unbeachtet bleibt
(contralateral zur meist parietalen Läsion)
• Der Patient sollte den Mailänder Domplatz aus der Erinnerung beschreiben. Bei Vorstellung wurde
ebenfalls eine Seite immer vernachlässigt.
• Neglect wirkt sich sowohl auf Wahrnehmung als auch Vorstellung aus
Dissoziationen (Trennung) zwischen Vorstellen und Wahrnehmen
• R.M. konnte kopieren, aber keine Bilder aus dem Gedächtnis zeichnen.
• Hatte Probleme mit anderen Aufgaben des Vorstellens (z.B. „Ist eine
Mandarine größer als eine Grapefruit?“)
o Top-Down Prozesse gestört, die für Vorstellung gebraucht werden
aber nicht für Wahrnehmung gebraucht werden, etwa das
Generieren von Bildern.
• C.K. mit Integrativer Agnosie: Probleme Teile zu einem Gesamtobjekt
zusammenzufügen. Keine korrekte Benennung der Objekte.
• Bottom-Up Prozesse gestört, etwa die genaue Synthese von Teilen zu
Gestalten.
• Wahrnehmung wechselt periodisch zwischen Hase & Ente
• Wahrnehmung: Kippfiguren möglich
• Vorstellung: Kippfiguren nicht möglich.
 Auch Unterschiede zwischen Wahrnehmung & Vorstellung
Vorstellung zur Verbesserung des Gedächtnisses
Vorstellung von interagierenden Bildern
Vorstellungen  Verbindungen  besseres Gedächtnis
• Bower & Vinzenz (1970): Vorstellung von Wortpaaren führt zu
einer doppelt so hohen Leistung wie Wiederholen.
• Wollen et al (1972):
• Frage: Sind bizarre Bilder besonders geeignet zum Herstellen von
Verbindungen & besseres Merken?
53
• Aufgabe: Wörter Assoziieren. Hierbei sollten die mit den Wörtern präsentierten Bilder genutzt
werden
• Design: 2x2 (Bizarrheit x Interaktion)
• Ergebnis: Interaktion hat einen sehr starken Effekt, Bizarrheit überhaupt keinen.
 Vorstellung von Bildern und Interaktion derer reicht völlig für ein besseres Gedächtnis
Die Loci-Methode
• Bei der Loci-Methode macht der Redner einen imaginären Rundgang
durch einen ihm bekannten Ort (Den „Gedächtnispalast“)
• Bei der Vorbereitung auf die Rede legt er an jedem Ort gedanklich
einen Schlüsselbegriff ab, und schreitet dann weiter.
• Ermöglicht die Rede frei und ohne Manuskript zu halten, und
trotzdem sicher die richtige Abfolge der Argumente einzuhalten.
Pegword technique – Vorstellung mit Bildern assoziieren
Ähnlich wie Loci-Methode aber
Assoziation mit konkreten Wörtern
• Schritt 1. Konstruktion der Liste: onebun, two-shoe, three-tree, four-door,
five-hive, sic-sticks, seven-heaven,
eight-gate, nine-mine, ten-hen
• Schritt 2. Assoziation der zu merkenden
Worte mit dem „Peg“ (Haken, Klammer)
, indem ein interaktives mentales Bild
konstruiert wird.
Zum Nachdenken
a) In welche Richtung dreht Rad 5 (cw vs. ccw)
(b) Wenn die Zylinder gekippt werden, welcher läuft schneller über?
 Lösung durch „mentale Simulation“ oder „regelbasierter Ansatz“.
 Aufgabe b wird häufig falsch gelöst, durch mentale Simulation allerdings richtig zu lösen
Kognition 10 Denken & Problemlösen
• Allgemeine Definition: Ein Problem besteht in einem Hindernis auf dem Weg zwischen einem
Ausgangszustand und einem Zielzustand. Wenn die Lösung nicht offensichtlich ist, ist es ein
schwieriges Problem.
• Gut definierte Probleme /Ziele: Wenn die Mittel /Methoden im Prinzip bekannt sind, & es genau eine
richtige Lösung gibt.  Fokus der Vorlesung
• Schlecht definiert: wenn die Mittel unbekannt oder das Ziel unklar ist.
Der Gestaltpsychologische Ansatz: Problemlösen als Repräsentation & Retrukturierung
54
• Problemlösen besteht darin, dass die ursprüngliche Repräsentation des Problems
unstrukturiert werden muss.
• Beispiel siehe rechts: Wenn der Radius „r“ ist, welche Länge hat dann die Linie x?
Einsicht als Merkmal des Problemlösens
• Lösung kommt unvermittelt (Aha-Effekt)
• Metcalfe & Wiebe (1987):
• Bei Einsichtsproblem sollte die Lösung unvermittelt kommen, nachdem man zunächst
kaum Fortschritte gemacht hatte.
• Bei Nicht-Einsicht-Problemen sollte man sich stetig der Lösung annähern.
• VPs sollten alle 15s auf einer 7-Punkte „Wärme“ Skala einschätzen, wie nah sie an der
Lösung sind.
 Nicht Einsicht Problem: Löse nach x auf: ⅕x + 10 = 25 (stetiges Annähern)
 Einsicht-Problem: Drehe das Dreieck durch Umlegen von drei Kugeln um (AHA Effekt)
Was behindert die Problemlösung?
Ein wichtiges Hindernis auf dem Weg zur Lösung sind Einstellung
(set) und Fixierung (fixation).
Einstellung (situationally produced mental set)
• Auch die „Einstellung“ – Vorwissen, Erwartungen, Gewohnheiten –
kann die Lösung beeinflussen.
• Luchins (1942) Wasserkrug-Problem
• mit drei Bechern mit unterschiedlichem Fassungsvermögen sollen
bestimmte Mengen abgemessen werden. Alle Aufgaben sind mit
Formel B-A-2C zu lösen
• Mental set group: Abfolge 1,2,3,4,5,6,7,8. 77% wählten die B-A-2C
Lösung
• No mental set group: Abfolge 8,7,6,5,4,3,2,1. Keine Vp wählte die
B-A-2C Lösung
Fixierung
• Karl Duncker (1935) Heterogene funktionale Gebundenheit. Die
Verwendbarkeit (Funktion) eines Objektes ist durch die
anderweitige (heterogene) Bindung festgelegt.
• 1. Beispiel: Das Kerzenproblem. Bringen Sie eine Kerze so an einer
Kork-Wand an, dass die Kerze brennt ohne dass der Wachs auf
den Boden tropft.
• 2. Beispiel: Das 2-Seile Problem (Maier, 1931)
55
• Seile hängen von der Decke & sollen verbunden werden.
• Problem: Wenn man das erste Seil in der Hand hält kann man das anderen nicht erreichen  60%
lösen nicht nach 10 min.
• Cue: Person bringt im Vorbeigehen die Seile zufällig zu schwingen = Lösung in 1 Minute
Der Informationsverarbeitungsansatz: Problemlösen als Suche
Problemlösen wird hier als systematische Suche nach dem Weg behandelt, der IST und SOLL verbindet.
Das-Turm-von-Hanoi-Problem
• Der Turm auf A soll nach C (Anfang und Ziel)
• Transformationsregeln:
• Es darf immer nur eine Scheibe bewegt werden
• Nie darf eine Scheibe bewegt werden, auf der eine andere
Scheibe liegt.
• Beim Stapeln von Scheiben darf eine große Scheibe nicht
auf einer kleineren Scheibe liegen.
• Anfangszustand
• Zielzustand
• Problemraum = die Gesamtheit aller möglichen Zustände, ausgehend vom Anfangszustand, die durch
regelkonforme Transformationen entstehen können.
• Problemlösung = den Pfad von Zwischenzuständen finden, der vom Anfang zum
Ziel führt.
Newell & Simon (1972):
Mittel-Ziel-Analyse: Nach Mitteln suchen, die einen näher an die Lösung bringen
bzw. die Distanz zum Ziel verringern.
Diese Zwischenzustände heißen Subziele
Z.B. Subziel 1. Freilegen der größten Scheibe
Subziel 2. Zielpflock freimachen
Subziel 3. Größte Scheibe auf Zielpflock legen
Das Aktrobatenproblem
Die Akrobaten (a), 400, 200 und 40 Pfund schwer, wirbeln umher, bis sie am Ende in den Positionen
wie in (b) stehen.
Folgende Regeln:
1.
Nur ein Akrobat bewegt sich zu einer Zeit
2.
Zwei Akrobaten auf einer Position können nur übereinander stehen
3.
Ein Akrobat kann nicht springen, wenn ein anderer auf seinen Schultern steht
4.
Ein großer Akrobat kann nie auf den Schultern eines kleinen Akrobaten stehen.
Inverses Akrobatenproblem
4.
Ein kleiner Akrobat kann nie auf den Schultern eines großen Akrobaten stehen.
 Versuchspersonen brauchen für das inverse Akrobatenproblem viel länger.
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 Rein rationaler Ansatz reicht nicht aus, Weltwissen betroffen o. nicht spielt immer in die
Problemlösung mit ein
Das-Verstümmelte-Schachspiel-Problem
• Schachbrett ingesamt mit 32 Dominosteinen abdeckbar (bedeckt
jeweils 2 Felder)
• Wenn 2 entgegengesetzte Ecken entfernt werden, braucht man dann
nur noch 31 Steine?  Nein
• Kaplan & Simon (1990)
• Begründung: Ein Stein deckt immer ein schwarzes & ein rotes Feld ab
• Bedingungen: Weiß, farbig, Wörter schwarz & rot und Brot & Butter
• Brot & Butter Bedingung schnitt am besten ab.
• Brot & Butter = Butterbrot  Verbindung zweier benachbarter Felder
wird nahegelegt – begünstigt Lösung
Protokollanalyse
(Ericsson & Simon, 1993)
• Lautes Denken-Protokolle als Methode, um inhaltlich mehr über den Denkprozess zu erfahren.
• Instruktion: Sprechen Sie aus, was Sie gerade denken, was Sie gerade „im Kopf“ zu sich selber sagen.
Reden Sie mit sich selber, als ob Sie im Raum alleine wären. Wenn Sie längere Zeit still sind, werde ich
Sie erinnern, laut zu Denken. Noch Fragen?
Problemlösen durch Analogien
• Beim Problemlösen durch Analogien nutzt man eine strukturell ähnliche Mittel-Ziel-Relation, die man
aus einem Bereich auf einen anderen Bereich überträgt.
• Man nutzt zur Lösung des aktuellen Problems eine bekannte Lösung aus einem früher bereits
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gelösten Problem
Dunkers Strahlungsproblem
• Patient mit Tumor, der wenn dieser weiter wächst stirbt.
• Operation nicht möglich.
• Bestrahlung möglich, aber Strahlendosis die stark genug ist um den Tumor zu zerstören, schädigt
umliegendes Gewebe.
• Wie kann man den Tumor zerstören ohne das Gewebe zu schädigen?
• Lesen einer Geschichte vorher „Die Festung“ (Analogie)
• 30% der VP lösten das Problem
• Andere Gruppe las Geschichte & wurde explizit angewiesen, diese als Inspiration für das Problem zu
verwenden.
• 75% lösten das Problem.
Struktur eines Experiments zum Problemlösen durch Analogien
1.Analoges Problemlösen wird aufgefasst als Transfer zwischen einen Source- und einem TargetProblem.
2. Einer Gruppe (T) wird nur das Target-Problem gegeben, einer anderen Gruppe (S+T) zudem das
Source-Problem (mit Lösung)
3. Wenn S+T besser ist als T, dann kam es zu analogem Problemlösen
Schritte des Problemlösens durch Analogien
1. Bemerken. Beziehung zwischen Source-& Targetproblem muss bemerkt werden. Schwierigster
Schritt. Je größer die Ähnlichkeit, desto leichter
2. Zuordnung (Mapping). Herstellung von Korrespondenzen zwischen Souce-& Targetproblem.
Tumor= Festung, Schaden in Mienen= Schaden im gesunden Gewebe
3. Anwendung: Verwendung von Mapping zur Übertragung einer parallelen Lösung.
Kleine Menge von Soldaten = Kleine Menge von Strahlen
Strahlungsproblem Re-re-visited
• Neue Quellen: „Zerbrechliches Glas“- Version oder „Unzureichende Intensität“ -Version.
• Glas Version: 69% löstendas Problem, in der „Unzureichende Intensität“ -Version nur 33%.
• Die „Empfindliches Glas“ -Version ist dem Strahlungsproblem ähnlicher. Auch verwendet Ruth hier
den schwachen Laser mit dem Ziel, das Glas nicht zu zerstören.
• In der „Unzureichende Intensität“ - Lösung nur ein zufälliger Nebeneffekt der Komplikation, dass Ruth
keinen starken Laser hat
Analogien in der „echten Welt“ (Matrix?)
In-vivo problem-solving Forschung (z.B. Labormeetings in Genetiklaboratorien).
Methode bei der Personen überlegen wie sie Probleme in realen Situationen lösen würden
Filmen, Beobachten und Analysieren von Problemlösen in natürlichen Kontexten.
Wichtig in der der Wissenschaft sind Analogien, Beachtung von unerwarteten Ergebnissen,
Experimentelles Design, und Verteiltes Denken
Problemlösen durch Analogien
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Ergebnis (Dunbar, 1999; Dunbar & Blanchette, 2001). Analogien werden häufig verwendet, zwischen 3
und 15 mal in einer einstündigen Sitzung
Wie Experten Probleme lösen
Experten...
• haben mehr Wissen und sie haben mehr relevantes Wissen als Novizen.
• Mehr Möglichkeiten, alte Problemlösungen (Source) auf neue Situationen (Target) zu übertragen.
• Nutzen ihr Wissen anders für die Strukturierung des Problems, sehen die Tiefenstruktur (deep
structure)
• Experten investieren mehr Zeit, das Problem zu analysieren (Lesgold, 1988).
• nicht besser als Novizen bei Problemen außerhalb ihres Feldes.
• Nüssen nicht immer besser sein als Novizen.
Komplett neue Lösung finden: Suche nach bekannten Analogien kann hinderlich sein (Fixierung)
Novizen...
• sehen vor allem Oberflächenmerkmale (surface features)
legen häufig sofort los, während Experten versuchen, das Problem zu verstehen
Kreatives Problemlösen
• Kreativität als divergentes Denken.
• konvergenten Denken: die eine Lösung des Problems finden. Egal welchen Ausgangspunkt und
Lösungsweg Sie wählen, Sie landen am Ende an der einzigen richtigen Lösung.
• divergenten Denken: finden Sie viele Lösungen für ein Problem
Fixierung
• Kreative Problemlösung wird durch Beispiele eingeschränkt
• Experiment (Jansson & Smith, 1991) Becher entwerfen, der nicht kleckert, aber ohne ein Mundstück
oder Strohhalm auskommt.
• Der Hälfte der Probanden ein Beispiel gezeigt, wie sie es nicht machen sollten. Tatsächlich enthielten
aber viele Entwürfe dieser Fixierungsbedingung genau solche Merkmale. Die Kontrollbedingung hielt
sich besser an die Aufgabenbeschreibung, ihre Entwürfe hatten selten ein Mundstück oder einen
Trinkhalm).
Idee & Ausdauer – wichtig für Kreativität und Problemlösen
z.B. George de Mestral – 7 Jahre Forschung  Klettverschluss
Strategie
Ronald Finke entwickelte die Technik der kreativen Kognition.
• Aufgabe: Aus drei Komponenten einen neuen Gegenstand entwerfen.
o interessant aussehen & nützlich, keinem bekannten Objekt ähneln („preinventive forms“)
• Anschließend Vorgabe einer Kategorie (z.B. Möbel, Instrument, Werkzeug) & VP sollten sich eine
Funktion überlegen. Danach Objekt zeichnen und die Funktion erklären.
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 Innovative Ideen von Personen, die „durchschnittlich“ kreativ sind und kein besonderes Training
bekommen haben.
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