Nivelurile de analiz ale sistemului cognitiv Paradigmele psihologiei

Nivelurile de analiză ale sistemului cognitiv. Paradigmele psihologiei cognitive. Paradigma clasică simbolică Curs 2

Definiţia sistemului cognitiv �Orice sistem fizic care posedă două proprietăţi: de reprezentare şi de calcul. �Reformulând putem spune că un sistem cognitiv este un sistem fizic care foloseşte informaţie stocată în diferite forme / medii (energetice sau chimice). �Nu este demonstrată existenţa unui sistem cognitiv exclusiv informaţional

Reprezentarea �În psihologia cognitivă reprezentarea primeşte o definiţie diferită de cea clasică şi este considerată ca fiind o reflectare în mediul intern a realităţii exterioare. �A. Newell (1992) oferă o simbolizare a acestei definiţii: �Un eveniment extern: variabila X, se transformă în variabila Y. Rezultă formula X-T-Y (adică variabila X se transformă în variabila. Y).

�Reprezentarea evenimentului X-T-Y într-un mediu intern se realizează când o proiecţie x a variabilei X şi o proiecţie t a lui T în acest mediu pot genera o variabilă y care să corespundă lui Y. �Important este ca să existe o relaţie sistematică între variabilele externe şi referentul lor intern. Adică, reprezentarea a ceva să corespundă întotdeauna cu acelaşi obiect sau eveniment din mediul extern (dar ele nu sunt identice, reprezentarea nu este o copie a realităţii). �Reprezentările sunt simbolice (imagini, semne, conţinuturi, etc. ) sau subsimbolice (pattern-uri de activare ale reţelelor neuronale).

Proprietatea de calcul �Calculul este proprietatea sistemului cognitiv care constă în manipularea reprezentărilor pe baza unor reguli. �Dacă reprezentările sunt simbolice, atunci avem reguli de manipulare a simbolurilor (de efectuare a operaţiilor matematice, reguli gramaticale, sintactice, semantice, etc. ), dacă reprezentările sunt subsimbolice, avem reguli de modificare a stărilor de activare (regula Hebb, regula delta generalizată,

Nivelurile de analiză ale sistemului cognitiv �Sunt patru niveluri care descriu orice sistem cognitiv: �nivelul cunoştinţelor �nivelul computaţional �nivelul algoritmic-reprezentaţional �nivelul implementaţional.

Nivelul cunoştinţelor (semantic) �Comportamentul sistemului cognitiv este înţeles pe baza volumului şi naturii cunoştinţelor pe care le are, a scopurilor şi intenţiilor sale. Sursele cunoştinţelor sunt: experienţa imediată sau de lungă durată, enunţurile problemelor pe care trebuie să le rezolve, deprinderi, socializarea, participare la o cultură, etc. �Comportamentele şi mecanismele psihice care se modifică în funcţie de cunoştinţele pe care le are subiectul se numesc cognitiv-penetrabile (Pylyshyn, 1984, 1990).

�Ex. : recunoaşterea unei litere se face mai uşor dacă este prezentată într-un cuvânt decât dacă este prezentată într-o combinaţie de litere fără sens. �Comportamentele care nu sunt influenţate de cunoştinţele de care dispune un subiect se numesc cognitiv-impenetrabile (extragerea contururilor unui obiect în funcţie de intensitatea luminii). �Procesările informaţiilor de la palierele periferice ale sistemului cognitiv spre cele centrale se numesc analiză ascendentă (bottom-up analysis, data-driven processing).

�Procesările pe baza informaţiilor deja deţinute de sistem se numesc analiză descendentă (top-down analysis, knowledge driven processing). Ex. : trăsăturile feţei umane sunt mai uşor recunoscute dacă sunt plasate în contextul unei figuri umane.

Nivelul computaţional �Procesările la care sunt supuse datele problemei (input-ul) pentru a obţine soluţia (output-ul) formează nivelul computaţional. �Exemplu: analiza computaţională a sistemului vizual (cum se poate ajunge de la o imagine bidimensională proiectată pe retină la interpretarea ei tridimensională). �Constrângerea unicităţii, constrângerea continuităţii, constrângerea rigidităţii.

�Sunt două tipuri de prelucrări: modulare (nu pot fi influenţate de cunoştinţele subiectului; ex. procesarea primară a informaţiei vizuale), non-modulare (sunt influenţate de ceea ce ştie subiectul; ex. recunoaşterea obiectelor).

Nivelul algoritmicreprezentaţional �Analiza algoritmului care realizează funcţia input-output şi a modalităţilor în care sunt reprezentate input-ul şi outputul. �Algoritmul: o secvenţă de calcule pe baza căreia, printr-un număr finit de paşi din datele de intrare, se obţin datele de ieşire. �Reprezentarea: modul de codare a inputului (semantic, imagistic, serial, prin valori de activare, etc. ). Un anumit tip de reprezentare poate favoriza un anumit

Nivelul implementaţional �Baza fizică a sistemului care realizează toate procesările sistemului. Putem analiza sistemul cognitiv şi din punctul de vedere a ceea ce se întâmplă la nivel fizic sau biochimic când au loc anumite operaţii. �Nivelul hardware.

Paradigmele psihologiei cognitive �În psihologia cognitivă există astăzi două modele de explicare şi de raportare la sistemul cognitiv, numite paradigme (modelări). �Paradigma simbolică, numită şi clasică, şi paradigma (neo)conexionistă.

Paradigma simbolică clasică �În funcţie de tipul reprezentărilor şi de modalităţile de tratare ale acestora putem identifica două paradigme în care se discută despre sistemul cognitiv: paradigma clasic-simbolică şi paradigma neoconexionistă. �Paradigma clasică porneşte de la ideea că toate cunoştinţele şi stările de lucruri corespunzătoare sunt reprezentate în sistemul cognitiv prin simboluri sau structuri simbolice.

�Un simbol este o reprezentare care denotă obiecte sau stări de lucruri şi se supune unor reguli de combinare (au o “gramatică”). �Pentru a putea opera cu cunoştinţele calculatorul, ca şi creierul, trebuie să le codeze în structuri simbolice. Newell şi Simon spun că sistemul cognitiv uman, cât şi calculatorul, sunt sisteme fizicosimbolice. �Apariţia aceste teorii a fost susţinută de succesele înregistrate de formalizarea logicii, de apariţia gramaticilor generative şi a lingvisticii teoretice care au dus la ideea că sistemul psihic uman este un sistem de manipulare a simbolurilor.

�Aplicarea paradigmei simbolice clasice a fost susţinută, în special, la explicarea proceselor cognitive centrale şi în primul rând la rezolvarea de probleme (stare iniţială, stare finală şi blocul de operatori, care premite trecerea de la starea iniţială la cea finală). �Începând cu acest model de explicare a sistemului cognitiv, putem vorbi despre metafora computerului cu privire la explicarea sistemului cognitiv uman.