College-aantekeningen bij Cognitieve Psychologie aan de Rijksuniversiteit Groningen - 2016/2017

Hoorcollege 1

Tentamen

Een aantal hoofdstukken van het boek hoeven niet geleerd te worden voor het tentamen. Tentamenstof: h1, 3-9, 11-12. Ook de collegestof. NIET eventuele aanvullende literatuur op Nestor.

Het tentamen bestaat uit open vragen en wordt digitaal afgenomen. Per hoofdstuk komt één open vraag en één ‘glossary’ vraag; een definitievraag. Deze vragen komen uit een database die bestaat uit 30-40 oefenvragen per hoofdstuk, aangevuld met relevante glossary termen. Elke student heeft toegang tot die oefendatabase. Met het grootste gedeelte van de vragen kan worden geoefend. Er worden ook zes geheel nieuwe vragen toegevoegd aan het tentamen, die betrekking hebben op het boek en/of de collegestof.

Dus in totaal: open vragen zijn 2 punten waard (32 punten totaal), glossary vragen 1 punt (10 punten totaal). Van de 42 maximaal te verdienen punten zijn er circa 30 (ongeveer 70%) te behalen d.m.v. gedegen oefening met de database.

Website voor het boek en oefenstof voor de hoofdstukken: http://wwnorton.com/college/psych/cognition5/ch/01/studyplan.aspx

Vooral nuttig zijn de vocabulary flashcards en de chapter quizzes.

Hoofdstuk 1

Hoofdstuk 1 komt niet terug op het tentamen.

Cognitieve psychologie is de studie van kennis; hoe leren en onthouden we? Hoe focussen we onze aandacht en hoe concentreren we ons? Hoe maken we besluiten? Zo zijn er nog honderden vragen waar cognitieve psychologie zich mee bezighoudt. Veel onderwerpen van cognitieve psychologie zijn ondertussen ingeburgerd in andere vormen van psychologie. Cognitieve psychologie draagt de bouwstenen aan voor andere vormen van psychologie, zoals de klinische psychologie.

Cognitieve psychologie is begonnen in het lab van Wundt, eind 1800. In deze tijd was introspectie de meest gebruikte methode. Hierbij was het idee dat men zo objectief mogelijk moest weergeven wat er in hun hoofd gebeurde; welke denkprocessen zij volgden etcetera. Het boek is erg kritisch over introspectieve methoden, omdat het niet controleerbaar is. Tegenwoordig is introspectie in wederopkomst, bijvoorbeeld door mensen hardop te laten denken. Of door mensen achteraf te vragen wat voor methode ze gebruikt hebben bij een bepaalde taak.

Cognitieve verlangzaming houdt in dat het brein meer tijd nodig heeft om dezelfde hoeveelheid informatie te verwerken.

Introspectieve methoden zijn volgens het boek niet wetenschappelijk, maar in bepaalde gevallen kan het wel belangrijke en relevante informatie opleveren. Deze informatie hebben we nodig om gedrag te begrijpen, omdat het meeste cognitieve gedrag te flexibel en complex is om in eenvoudige stimulus-respons associaties (zoals bij het behaviorisme, waarbij wordt gekeken naar hoe gedrag verandert in reactie op stimuli) te beschrijven.

De transcendentale methode gaat als volgt. Er wordt begonnen met een bepaalde observatie/serie van observaties. Door deze methode zoom je gaandeweg in op de eigenlijke oorzaak van het geobserveerde gedrag. In het geval wordt gericht op de mentale oorzaak van dat gedrag.

Cognitieve psychologen bestuderen mentale gebeurtenissen. Dit wordt vaak indirect gedaan. Allereerst door het meten van stimuli en responsen. Daarnaast door het ontwikkelen van hypotheses over mentale gebeurtenissen en door het ontwerpen van experimenten om hypotheses te testen. Vergelijk het met een auto. Als enkel wordt gekeken en geluisterd naar de buitenkant van de motor/motorkap is het onmogelijk om er precies achter te komen wat binnenin allemaal gebeurt.

Hoorcollege 2

Hoofdstuk 4, Aandacht

Selectieve aandacht verwijst naar een vaardigheid/proces waarmee gericht kan worden op een bepaalde taak terwijl aan andere stimuli geen aandacht besteed wordt. Die selectie kan gaan om een deel van de beschikbare informatie voor speciale, bevooroordeelde verwerking (actie, geheugen, bewustzijn, etc).

In dit college gaat het vooral over externe aandacht: aandacht voor informatie die van buiten komt. Maar ook interne aandacht is belangrijk. Dit is het actief houden van bepaalde onderdelen in de hersenen zodat informatie eenvoudig beschikbaar is. Alle aandachtsfuncties zijn doelmatig: ze worden aangedreven door intenties en doelen die je aan jezelf stelt.

Twee hoofdstromen over de verwerkingsbeperking

Het feit dat we een bepaald deel van de beschikbare informatie moeten selecteren wijst op een verwerkingsbeperking. De theorieën hierover zijn in twee hoofdstromen onder te verdelen. De vroegere visie op selectie was dat we een perceptueel systeem hebben met een beperkte capaciteit. Selectie is nodig omdat alleen die informatie aandacht gegeven kan worden die kan worden verwerkt. Tegenwoordig wordt meer uitgegaan van het selectie voor actie perspectief. Dit houdt in dat we onze aandacht moeten richten op specifieke informatie zodat we onze fysieke acties daarmee kunnen afstemmen, omdat we erg beperkt zijn in termen van welke fysieke acties we kunnen uitvoeren.

Een centraal vraagstuk bij het laatste perspectief: als perceptie meerdere objecten toelaat, en elk van die objecten kan meerdere acties bewerkstelligen, hoe selecteren we dan één object en één actie? En hoe voorkomen we dat andere objecten en gerelateerde actieneigingen die strijdig zijn met het uitvoeren van de geselecteerde actie worden uitgevoerd? Het is belangrijk om als je eenmaal hebt gekozen, aan die keuze vast te blijven houden. De oplossing voor het probleem zoals door Duncan & Desimone is voorgesteld heet het biased competitie model van selectieve aandacht. Deze theorie is erg belangrijk, maar het staat niet in het boek.

Literatuur over selectieve aandacht is vaak gericht op specifieke taken. Maar het biased competitie model biedt een omvattende verklaring voor meerdere vormen van verschijnselen. Het sleutelwoord in dit model is competitie. Deze competitie treedt op tussen meerdere stimuli die tegelijk beschikbaar zijn. Het idee is dat de verschillende objecten met elkaar de strijd aangaan om het selectieproces te winnen, zodat zij vervolgens de handelingen kunnen aansturen. Dit idee was geheel nieuw. Er waren wel aandachtstheorieën waarbij meerdere objecten zijn, maar daarbij werd ervan uitgegaan dat er een soort top-down benadering is. Deze theorieën zijn echter onbevredigend, omdat ze niet aangeven hoe dat mechanisme dan werkt; het is meer een beschrijving. Het biased competitie model zegt: de objecten gaan met elkaar de strijd aan. Het object dat de strijd wint, komt in onze aandacht terecht.

Het heet ‘biased’ omdat de rest van het systeem het hierboven beschreven proces kan beïnvloeden. Er zijn twee vormen van beïnvloeden. De ene vorm van invloed is bottom up: puur door de sensorische kwaliteit van objecten, zoals een harde knal of een felle kleur. De andere is top down, wat door gebieden buiten de visuele cortex wordt gegenereerd. Bijvoorbeeld: je bent op zoek naar bepaalde objecten. Als je dorst hebt ben je bijvoorbeeld op zoek naar iets dat je kunt drinken. De stimulus die uiteindelijk binnenkomt is de geselecteerde stimulus.

Op pagina 14 staat een schematisch overzicht van het model. Hierbij verdient opmerking dat er verschillende systemen zijn in het model, die bijvoorbeeld gespecialiseerd zijn in locatie, kleur, of identiteit.

Drie algemene assumpties

• In elk gespecialiseerd subsysteem vindt competitie plaats. Als een bepaald object meer geactiveerd raakt in het brein, gaat dat ten koste van activiteit van andere objecten. Deze competitie gaat via laterale inhibitie. Elk van die objecten heeft een specifieke plek in het brein die ze activeren. Als dat gebeurt proberen die objecten de andere gebieden te inhiberen;

• Tussen de subsystemen is competitie geïntegreerd. Als een object lijkt te winnen in een bepaald subsysteem, wordt dit overgedragen naar andere objecten uit dit subsysteem. ‘Aandacht’ is de toestand die optreedt als competitie in verschillende hersensystemen convergeert op hetzelfde object.

• Competitie wordt gecontroleerd of beïnvloed door priming of preactivatie van dingen die lijken op/behoren tot dezelfde categorie als een bepaald object.

Top-down bias kan van alles zijn. Als voorbeeld: ‘noem het object in de rechterbovenhoek’. Nadat dit gelezen is zal aandacht sneller op een object in de rechterbovenhoek dan in de linkeronderhoek worden gericht. De competitie wordt tevens beïnvloed door bottom-up factoren, zoals de kracht van de stimulus of duidelijkheid.

Spatiaal negeren

Mensen die last hebben van spatiaal negeren, negeren vaak één kant van hun zicht. Het biased perceptie model zegt dat beschadiging aan de hersenen zorgt voor verzwakking van de informatie van één kant. Hierdoor neemt deze informatie een zwakkere positie in bij de competitie, en zullen mensen hierdoor uiteindelijk geen aandacht besteden aan de stimuli. De informatie moet dus een boost gegeven worden. Dit kan bijvoorbeeld door de vingers van één hand te bewegen. Hierdoor wordt één hersenhelft meer geactiveerd, en daardoor is het iets eenvoudiger om informatie te verwerken. Dit is ook daadwerkelijk gebleken uit onderzoek.

Selectie hoeft niet altijd alles of niets te zijn. Het primaire doel van top-down gebaseerde priming is het beschermen van doelgerichte acties tegen tussenkomst van andere stimuli. Enkel als de stimulus erg ingewikkeld is kan er alle aandacht aan gegeven worden, maar als het vrij eenvoudig is om doelinformatie te vinden, hoeft alle informatie niet geheel geinhibiteerd te worden. Dit kan erg voordelig zijn in settings in het dagelijks leven; het kan erg gevaarlijk zijn om bepaalde informatie geheel te negeren. De kracht van de top-down bias is dynamisch.

Klassieke benadering van selectieve aandacht

Onderzoek naar dit onderwerp is veel in Groot Brittannië verricht. Een bekende term is het cocktail party fenomeen. Dit fenomeen kreeg in de jaren ’50 in Groot Brittannië erg veel aandacht. Dit werd door middel van shadowing onderzocht. Proefpersonen kregen een koptelefoon op. Aan beide kanten werd iets anders gezegd. De informatie die in één oor werd gegeven moest worden nagezegd (shadowing). Af en toe kwam informatie op het irrelevante kanaal toch door, voornamelijk als een woord van grote significantie (zoals e eigen naam of iets dat iemand heel interessant vindt). Als de taal in het oor waarnaar niet geluisterd werd veranderde, werd dat niet eens opgemerkt. Maar fysieke aspecten, zoals luidheid, of verandering van vrouwelijk naar mannelijk stemgeluid, werden wel opgemerkt.

Aan de hand van deze onderzoeken kwam het vroege selectieperspectief tot stand. Er werd gesteld dat low-level eigenschappen automatisch worden gecodeerd, zonder dat je er aandacht aan besteed. Deze perceptuele kanalen worden parallel verwerkt. De aandachtsfilter kiest één van die informatiebronnen en geeft deze informatie door aan een centrale verwerker. Dit is het idee van vroege selectie. Er zijn veel dingen die verklaard kunnen worden aan de hand van deze theorie.

Perceptual load theory (Lavie)

Deze theorie is een variant van de vroege selectie theorie. Bij deze theorie wordt gezegd dat er slechts een beperkt aantal objecten kan worden verwerkt. Als je een taak hebt waarbij je alle beschikbare informatie nodig hebt om die taak uit te voeren, blijft er geen ruimte meer over voor irrelevante informatie. Dit correspondeert met de theorie van vroege selectie. Maar als de hoofdtaak gemakkelijk is, dan wordt de resterende capaciteit automatisch ingezet om andere irrelevante informatie te verwerken. Dit correspondeert weer met de late selectietheorie. Aan deze theorie kleven een aantal nadelen. Zie voor voorbeelden de sheets.

Hoorcollege 3

Algemene informatie

De sheets van de colleges zijn in het Engels, maar de begrippen komen vrijwel overeen met de Nederlandse begrippen. Op het tentamen mag zowel in het Nederlands als in het Engels geantwoord worden. Hierbij zal niet worden gelet op grammaticale fouten.

Waarnemen van objecten

Vorige week ging het over aandacht. Het systeem waarmee we dingen waarnemen heet perceptie. Perceptie is bewuste sensorische ervaring. Het is het proces van het verkrijgen van bewustzijn of het begrijpen van sensorische informatie. Het is dus niet de biologische verwerking, maar de psychologische verwerking.

We hebben vijf zintuigen, maar we verwerken ook andere soorten informatie, zoals de tijd.

Het herkennen van objecten is belangrijk. Het is cruciaal voor het toepassen van kennis en voor leren. Hierbij spelen twee processen een belangrijke rol.

Vormperceptie: dit gaat door middel van een drietrapsproces: van simpele visuele eigenschappen naar objectherkenning naar kennis.

Objectperceptie: dit staat centraal in ons dagelijks leven. Bijvoorbeeld: als je rondloopt herken je bepaalde objecten, zonder daar moeite voor te hoeven doen. Maar als je iets ziet dat je totaal niet verwacht zal je een stuk verbaasder zijn.

We gebruiken onze kennis over de wereld om onze waarneming effectief en correct te maken.

Vormperceptie

Mensen lossen ambiguïteit op in dagelijkse situaties. Hierbij spelen een aantal Gestaltprincipes een rol. Ten eerste: als dingen gelijk zijn, horen ze bij elkaar. Een andere Gestaltprincipe is dat van nabijheid. Als er drie wolkjes van vijf punten zijn, dan zien we dat niet als vijftien losse puntjes maar als drie groepjes puntjes. Het principe van geslotenheid houdt in dat we bepaalde basisvormen invullen zodat ze zo zijn zoals we ze kennen. Door het principe van good continuation zien we dingen als één geheel. Deze Gestaltprincipes zijn erg belangrijk bij waarneming.

Twee informatiebronnen bij perceptie

Perceptie wordt bepaald door:

• De energie die iemands receptoren bereikt (bottom-up verwerking);

• De kennis die iemand brengt in een situatie (top-down verwerking);

Als stimuli complexer worden neemt de rol van top down verwerking toe.

Het proces gaat zowel top down als bottom-up. Het is belangrijk om te beseffen dat dit een volledig parallel proces is. Kennis bepaalt dus hoe we op een heel laag niveau al eigenschappen herkennen.

Vormperceptie is het proces waarbij de basisvorm en de omvang van een object worden waargenomen. Objectherkenning is het proces waarbij het object wordt herkend. We zijn erg goed in het herkennen, ook al zijn de objecten incompleet. De context speelt hier een belangrijke rol bij. Mensen denken in schema’s: we nemen waar wat we verwachten. Dit proces wordt zowel door bottom-up als door top-down verwerking beïnvloed. De bottom-up verwerking zorgt voor effecten die worden gestuurd door de stimulus, terwijl de top-down verwerking zorgt voor effecten die worden gestuurd door kennis en verwachting.

Objectherkenning begint met de eigenschappen: kleine elementen die resulteren uit de georganiseerde vormperceptie. Eigenschappen zijn kleine bouwstenen die in meerdere objecten terugkomen. Ze spelen een rol bij visual search.

Woordherkenning

Woorden die we niet vaak tegenkomen worden minder snel herkend dan woorden die we vaker tegenkomen. Verder zijn we beter ni het herkennen van letters in een woord dan in het herkennen van losse letters.

Hoorcollege 4

Perceptie en objectherkenning, deel 2

Gestaltprincipes

Hierbij gaat het om de wet van Prägnanz: datgene wat het duidelijkst en sterkst waar te nemen is, is hetgene dat waargenomen wordt. Er wordt van uitgegaan dat de dingen die we waarnemen eenvoudig moeten zijn. Dit is een leidend principe, niet alleen bij perceptie. Mensen hebben vaak de neiging de dingen zo eenvoudig mogelijk te maken. Het gaat daarbij vooral om simpele waarnemingen.

Wat nou als die eenvoudigheidswetten in conflict met elkaar komen? Hoe worden ze dan geclusterd? Eigenlijk weten we nog steeds niet wat de volgorde is.

Subliminale perceptie

James Vicary was in 1957 al geïnteresseerd in psychologie voor de marketing. Hij liet tijdens een film 1/3000 van een seconde ‘eat popcorn’ en ‘drink coca-cola’ zien. Hij stelde dat de cola-verkoop met 18 procent toenam en de popcornverkoop met 58 procent. Overigens is 1/3000 wel erg snel; tegenwoordig is het al veel als 1/1000 bereikt kan worden bij een onderzoek. In 1962 werd dan ook toegegeven dat de studie volledig verzonnen was.

Ondanks dat bestaat subliminale perceptie wel degelijk. De subjectieve treshold houdt in dat ergens geen waarneming over kan worden gerapporteerd. De objectieve treshold houdt in dat we op geen enkele manier kunnen terugvinden dat je überhaupt iets hebt gezien. Soms is het namelijk wel mogelijk om een verschil te zien, ook al heeft iemand gezegd dat hij niks heeft waargenomen. Bijvoorbeeld door een andere reactie op een bepaalde vraag. Een manier mo dit te testen is door priming studies te gebruiken: als bijvoorbeeld eerst het woord ‘zuster’ wordt getoond, zal daarna het woord ‘dokter’ sneller worden herkend omdat het woord ‘zuster’ begrippen en ideeën over het ziekenhuis activeert.

Een modernere manier om dergelijke onderzoeken uit te voeren is door te kijken of bepaalde patronen kunnen worden gevonden in EEG- en MRI-metingen: bijvoorbeeld het onderzoeken of bepaalde hersengebieden oplichten. Dehaene et al. (2001) lieten bijvoorbeeld onjuiste zinnen horen. Soms was sprake van grammaticale fouten, soms was sprake van logische fouten. Daarbij lichtten andere hersengebieden op. Dit was ook het geval bij subliminale perceptie.

Het herkennen van letters en objecten

Het oorspronkelijke idee was dat we een aantal ‘mallen’ in onze hersenen hebben. Bij het zien van letters wordt gekeken welke mal op een bepaalde letter past, en aan de hand daarvan kan worden bepaald welke letter het is. Deze theorie levert echter bepaalde problemen op. Er zijn bijvoorbeeld heel veel manieren om alle letters te schrijven. En letters kunnen 360 graden worden gedraaid. Ook lijken sommige letters erg veel op elkaar. Dit zou betekenen dat we ongelofelijk veel mallen zouden moeten hebben. Het idee is dus te simplistisch.

Het huidige idee is dat we dingen herkennen op basis van eigenschappen (features). Dit idee is gebaseerd op onze kennis over het visuele systeem. We weten dat in V1 en V2 speciale cellen zitten die reageren op een bepaalde eigenschap in een bepaald veld in een bepaalde hoek. Er zijn specifieke neuronen voor dergelijke eigenschappen gevonden. De vraag is nu hoe dit helpt bij objectherkenning. Hier komt het idee van feature nets om de hoek kijken. Deze staan ook bekend als connectionist networks. Rumelhart en McClelland (1986) hebben dit idee opnieuw op de voorgrond gebracht. Het idee van deze netwerken is dat mensen receptieve velden hebben. Die units vuren alleen als ze boven een bepaalde drempelwaarde komen.

Hoe kunnen die feature nets gebruikt worden om fenomenen te verklaren waar we het vorige week over hebben gehad? Eén van die dingen is dat woorden die hoogfrequent zijn makkelijker worden herkend. Dit kan aan de hand van deze theorie verklaard worden doordat er vaker gevuurd wordt door die neuronen. Elk neuron heeft een soort ‘startwaarde’, maar als iets vaker wordt gezien, wordt het eenvoudiger om te herkennen. In het boek wordt dit beschreven in termen van hogere startactivaties. Dat komt omdat iedere keer dat een woord vuurt, die neuronen een beetje langer actief zullen blijven. Frequentie leidt tot hogere activatie, en herhaling laat de activatie toenemen.

Een ander fenomeen dat vorige week aan bod is gekomen is het superioriteit effect. Op de sheets staan de pijltjes alleen omhoog, maar in de werkelijkheid werkt het beide kanten op. Het feit dat bepaalde combinaties van letters waarschijnlijker zijn dan andere combinaties van letters draagt er ook aan bij. Deze combinaties zullen we sneller en eenvoudiger herkennen.

Feature netwerken worden in het boek beschreven alsof één unit bestaat voor één woord. Dit klopt niet: er zijn wel neuronen voor bepaalde combinaties, maar niet voor specifieke woorden. Er is bijvoorbeeld geen gen dat het woord ‘Jennifer Lopez’ herkent.

In de netwerken is zowel sprake van positieve als van negatieve feedback. Zodra er bijvoorbeeld een A is gezien, wordt actief onderdrukt dat de volgende letter bijvoorbeeld een N is. Maar waarschijnlijk hebben we geen aparte detectoren voor bijvoorbeeld een ‘E op de vijfde plek’. Bij hele lange woorden zou dat een enorm systeem worden.

Het herkennen van complexe objecten

Een bekende naam hierbij is David Marr. Hij heeft één bekend paper gepubliceerd, waarin hij beschrijft dat visie begrepen kan worden als een informatieverwerkingstaak, die numerische afbeeldingsrepresentatie omzet in een symbolische vorm van oriëntatie. Hierbij onderscheidt hij drie stadia. De eerste fase is de primal sketch. Dit geeft informatie over contouren, verschillen in lichtintensiteitDe tweede stap is een twee en een halve D model, de derde stap is het maken van een 3D model.

Veel van het vision onderzoek is gefinancierd door het Amerikaanse leger. Eén van de redenen hiervoor is dat men wilde weten wat goede camouflage is. Biederman stelde dat we bepaalde componenten herkennen. Hij identificeerde 36 basic shapes; geons. Met deze basisvormen is het mogelijk om vrijwel alle vormen te herkennen. Een belangrijk onderdeel van de theorie is dat zolang je de shapes kunt herkennen, het geen probleem is om die gedraaid te zien. Bewijs voor deze theorie ligt in het feit dat je dingen makkelijker kunt herkennen als de geons duidelijker zijn.

Is herkenning daadwerkelijk afhankelijk van het standpunt?

De vraag is: als je meer en meer leert over een bepaald object, wordt dan de afhankelijkheid van een bepaalde oriëntatie groter? Of kunnen objecten makkelijker worden herkend na een bepaalde draaiing? Deze vraag werd beantwoord aan de hand van het onderzoek met greebles: denkbeeldige wezentjes. Hoe meer de greeble gedraaid was, hoe langer het duurde om de greeble te herkennen. Aan het eind van het experiment bleek dat mensen sneller worden in herkennen, maar dat de draaiing nog steeds extra tijd kostte. Zelf als mensen expert zijn in een bepaald domein. Deze resultaten lijken er op te wijzen dat er altijd een oriëntatie afhankelijkheid blijft bestaan. Geons zijn dus niet viewpointindependent.

De feature theorie van Anne Treisman gaat ervan uit dat we in eerste instantie het woord vierkant herkennen, en dat dat woord in tweede instantie wordt geïntegreerd.

Niet alle objecten zijn hetzelfde voor ons. We hebben bijvoorbeeld speciale hersengebieden voor het herkennen van gezichten.

Hoorcollege 5

Dit college ging wegens ziekte van de docent niet door...

Hoorcollege 6

Geheugenvormen

Het kortetermijngeheugen bevat de informatie waarover we op dit moment denken. Informatie in dit geheugen wordt niet per se opgeslagen in het langetermijngeheugen. Dit geheugen wordt gevormd door het vuren van neuronen. Het werkgeheugen is een andere zienswijze op het kortetermijngeheugen. De rol van het werkgeheugen voor cognitieve vaardigheden zoals redeneren en begrijpen wordt benadrukt: Kan informatie worden gebruikt, en hoe wordt het geheugen gebruikt? Het langetermijngeheugen bevat zaken waaraan nog steeds gedacht kan worden nadat veel tijd is verstreken. Informatie in het langetermijngeheugen kan worden teruggewonnen om weer in het werkgeheugen terecht te komen.

Het modale model

Deze verschillende vormen van geheugen zijn schematisch weergegeven in het modale model. Inkomende informatie wordt omgezet in sensorisch geheugen. Informatie in het sensorisch geheugen, dat belangrijke informatie filtert, kan vervolgens in het kortetermijngeheugen terechtkomen. Hier kunnen 5-7 items ongeveer 15 tot 30 seconden aanwezig zijn. Door deze informatie actief te gebruiken kan het worden overgezet naar het langetermijngeheugen. Dit is een dynamisch proces: informatie wisselt voortdurend tussen het korte- en het langetermijngeheugen. Vaak is bijvoorbeeld informatie uit het langetermijngeheugen vereist om nieuwe informatie te verwerken en begrijpen.

Verschillende onderzoeken ondersteunen het modale model:

• Primacy effect: men heeft beter geheugen voor de eerste groep items;

• Recency effect: men heeft beter geheugen voor de laatste groep items. Enkel 30 seconden wachten is niet voldoende om informatie uit het werkgeheugen te doen verdwijnen; hiervoor is een andere taak vereist;

• Het herhalen van informatie zorgt ervoor dat informatie van het werkgeheugen kan worden verplaatst naar het langetermijngeheugen.

Ook bij langzamer presenteren van items blijft het recency effect hetzelfde. Het geheugen voor de rest van de lijst is echter wel beter bij langzamer presenteren.

Kenmerken van het sensorisch geheugen

Het sensorisch geheugen registreert alle informatie die in aanraking komt met onze receptoren. In minder dan één seconde tijd verdwijnt deze informatie als er niks mee gedaan wordt. Binnen deze seconde kan informatie worden geïntegreerd.

Visuele en auditieve informatie wordt op een andere manier verwerkt. Het iconisch geheugen is voor de opslag van visuele stimuli. Het echoïsch geheugen is voor het opslaan van auditieve stimuli. Het sensorische auditieve geheugen kan informatie ongeveer drie tot vier seconden vasthouden. Het verschil met visueel geheugen is dat auditieve stimuli slechts eenmaal worden waargenomen, terwijl visuele informatie continu gescand kan blijven worden.

Het sensorisch geheugen heeft drie belangrijke functies:

• Verzamelen van informatie die verwerkt dient te worden;

• Kort behouden van de informatie terwijl het verwerken voortzet;

• Het invullen van de gaten als de informatiestroom wordt onderbroken.

Coderen van informatie in het kortetermijngeheugen

Coderen duidt op de manier waarop informatie wordt gerepresenteerd in onze hersenen. Het bepaalt de manier waarop informatie herinnerd kan worden. Er zijn verschillende vormen van mentale codering, zoals:

• Auditief coderen: hierdoor is het mogelijk om terug te halen op welke manier informatie is aangeboden, zoals stemgeluid. Daarnaast hebben we een geheugen voor letters, woorden, getallen etcetera. Conrad heeft onderzoek gedaan naar het kortetermijngeheugen. Proefpersonen kregen verschillende letters kort te zien. Vervolgens dienden zij op te schrijven wat ze hadden gezien. Het bleek dat er verwarring ontstond als het ging om letters die hetzelfde klinken;

• Visueel coderen: bijvoorbeeld het onthouden van figuren, kaarten, plattegronden etcetera. Dit vereist allemaal visueel coderen. In het kortetermijngeheugen worden visuele codes gebruikt;

• Semantisch coderen: het opslaan van een woord middels de betekenis. Er kan sprake zijn van semantische proactieve interferentie.

De capaciteit van het kortetermijngeheugen is door Peterson & Peterson (1959) gepoogd vast te stellen aan de hand van een experiment. Bij dit experiment kregen deelnemers drie letters te horen, waarna ze een cognitieve taak moesten uitvoeren (terugtellen in stappen van 3: 300, 297, 294 etc.). Na drie seconden kon tachtig procent van de mensen zich de letters nog herinneren. Na achttien seconden wist vrijwel niemand het meer (ongeveer tien procent).

De vraag is echter of dit wel kortetermijngeheugen is. De vorige trials hadden eigenlijk verwijderd moeten worden uit het kortetermijngeheugen. Het lijkt alsof hier informatie uit het langetermijngeheugen interfereerde met het kortetermijngeheugen.

Proactieve interferentie

Dit is interferentie die voorkomt wanneer informatie die eerder is geleerd interfereert met het leren van nieuwe informatie. Dit komt bijvoorbeeld voor wanneer herinneringen aan een oud telefoonnummer in de weg staan aan het correct onthouden van een nieuw nummer. Dit is nog meer het geval als de nummers veel op elkaar lijken.

Interferentie is een basismechanisme van vergeten. Het vindt constant plaats, omdat gebeurtenissen in het dagelijks leven zich opstapelen. De consequentie is dat de effectieve duur van kortetermijngeheugen ongeveer vijftien tot twintig seconden is, gegeven dat actieve controleprocessen, zoals herhalen, voorkomen worden.

Capaciteit van het kortetermijngeheugen

De hoeveelheid informatie die in het kortetermijngeheugen kan worden gehouden is beperkt. Een maatstaf die vaak wordt aangehouden is de ‘digit span’: het aantal getallen dat foutloos herhaald kan worden. Over het algemeen is dit 5-8 getallen. Chunking is het koppelen van informatie zodat meer informatie kan worden onthouden. Zonder chunking toe te passen kunnen 5-9 items worden onthouden. Door kleine items/woorden te combineren in langere items/zinnen kan meer betekenis worden gegeven aan die dingen, en kan meer informatie tegelijk in het kortetermijngeheugen gehouden worden. Des te meer je weet over een bepaald onderwerp, des te meer items onthouden kunnen worden.

Baddeleys werkgeheugenmodel: een specifieke theorie over werkgeheugen

Dit model staat op sheet 77. Baddeley definieert werkgeheugen als een systeem met gelimiteerde capaciteit, voor het tijdelijk opslaan en manipuleren van informatie voor complexe taken zoals begrip, leren en redeneren. Deze definitie verschilt op een aantal manieren van het kortetermijngeheugen: het heeft meer dan één component en er is actieve manipulatie van informatie in plaats van passieve opslag.

Er zijn een aantal bewijzen gevonden voor de fonologische lus. Het fonologische gelijkheidseffect treedt op als letters of woorden die gelijk klinken worden verward of minder goed worden onthouden. Geluidsfragmenten worden meer opgeslagen in fonologische codes; de manier waarop woorden worden uitgesproken. Het woordlengte effect houdt in dat woordenlijsten met lange woorden moeilijker zijn te onthouden dan woordenlijsten met korte woorden. Dit komt omdat het langer duurt om lange woorden te herhalen, wat weer komt doordat het langer duurt om langere woorden te produceren tijdens het oproepen van herinneringen. Articulaire onderdrukking houdt in dat het lastiger is om woorden op te slaan als je iets zegt tijdens het opslaan. Dit komt doordat de fonologische lus niet kan worden aangesproken wanneer het spraaksysteem wordt gebruikt. De inner speach wordt uitgeschakeld. Dit toont aan dat er een fonologische lus is.

Het visuospatiale schetspad

Brooks (1968) stelde dat het werkgeheugen verschillende soorten informatie tegelijk kan verwerken. Het werkt beter als verschillende capaciteiten zijn betrokken (zoals de fonologische lus en het visuele schetspad, waardoor zowel visuele als spatiale informatie verwerkt dient te worden). Als de stimulus en de taak verbaal waren, werd de fonologische lus overbelast. Het werkgeheugen kan dus verschillende soorten informatie tegelijkertijd verwerken, maar als vergelijkbare informatie tegelijk wordt gepresenteerd ontstaan problemen.

Hoorcollege 7

Problemen met de perceptuele lading theorie

Er zijn twee problemen met deze theorie. Ten eerste is er weinig erkenning van de behoefte om te voorkomen dat non-targets interferentie veroorzaken. Daarnaast horen mensen met een hogere capaciteit van het werkgeheugen bij een luistertest minder snel de eigen naam.

Negatieve Priming

Mensen met een lage werkgeheugencapaciteit horen dus minder vaak hun naam als die in het andere oor te horen is tijdens een luistertaak. Mensen met een hoge werkgeheugencapaciteit zijn beter in staat om de aandacht gericht te houden op een bepaalde taak. Over dit onderwerp zijn een aantal recente ontwikkelingen. De docent gaat hier later nog aandacht aan besteden.

Het biased competitie model is uniek in de zin dat het zegt dat aandacht wordt onderdrukt. Dit komt duidelijk terug bij negatieve priming. Hierbij wordt zowel een zwart als een wit figuur getoond. Alleen het zwarte figuur dient opgenoemd worden. Als twee keer op rij dezelfde afbeelding getoond wordt, zorgt dat ervoor dat mensen iets sneller kunnen herkennen. Dat is ook het geval als er een soortgelijke afbeelding is; een afbeelding in dezelfde categorie. Dit is semantische priming. Bijvoorbeeld: als eerst een hond wordt getoond en vervolgens een kat. Van negatieve priming is sprake als het zwarte figuur eerst een hond is, en vervolgens het witte figuur een hond is. In dat geval dient eerst de inhibitie te worden opgeheven. Dat kost tijd. Ook negatieve priming op semantisch niveau is mogelijk.

Negatieve priming is een heel algemeen fenomeen. Het wordt niet alleen met afbeeldingen gedaan, maar ook met letters, woorden, kleuren, afbeeldingen en locaties. Negatieve priming suggereert dat de niet geselecteerde informatie geïnhibiteerd is. De behoefte om deze inhibitie te overkomen veroorzaakt het effect.

Veranderingsblindheid

(Dit onderwerp komt niet op het examen.) Een onderzoek naar dit onderwerp ging over schizofrenie. De helft van de proefpersonen had schizofrenie, de andere helft was de controlegroep. Voor elke proefpersoon werd de relatie tussen visueel verwerkingsgeheugencapaciteit, zoals gemeten met de taak van het onthouden van kleuren waarbij één verandert, en cognitieve vermogens vastgesteld. In het sceptigram staat de visuele verwerkingsgeheugencapaciteit uitgezet tegen de menselijke score op een IQ-test (cognitieve vermogens). Hiertussen is een lineaire correlatie gevonden. Het gefocust houden van de aandacht op de taak is overigens enigszins situatieafhankelijk. Dat is nog meer het geval bij mensen met een lage aandacht. Hiervoor zijn wel aandachtstrainingen mogelijk.

Priming

Posner & Snyder vonder twee soorten priming gerelateerd aan aandacht. Allereerst stimulus gebaseerde priming (herhaalde priming), waarvoor men geen inspanning hoeft te leveren. Daarnaast verwachtingsgebaseerde priming, waar wel extra inspanning voor geleverd dient te worden. Als een bepaalde verwachting correct is, kan sneller een juist antwoord gegeven worden. Als een verwachting echter niet correct is, is het lastiger om de informatie effectief te verwerken. Het kost meer inspanning om de informatie te verwerken, terwijl er juist minder kennis aan overgehouden wordt.

De auteur in het boek gebruikt terminologie die nogal ongebruikelijk is. Normaal spreekt men van neutrale primes, die geen nuttige informatie geven over iets wat verwacht wordt, en informatieve primes, die wel waardevolle informatie geven over iets dat gaat komen.

Visueel oriënteren

Eén van de vormen van visueel oriënteren is overte aandacht, omdat aan de buitenkant is te zien waar mensen de aandacht op richten, en wanneer die aandacht verschuift. Voor de cognitieve psychologie is dat minder interessant. Immers: mensen richten hun fovea op die plek, en als vervolgens verwerking wordt vergeleken met de plek waar de fovea niet op is gericht, dan is het logisch dat daartussen verschillen bestaan. Wat wel interessant is, is dat zelfs als mensen hun ogen gericht houden op hetzelfde punt, de aandacht wel kan verschuiven. Dit heet coverte aandacht.

Er zijn twee vormen van visueel oriënteren. De ene vorm is endogeen. Een voorbeeld van een experiment hierover: Eerst verschijnt een pijl naar een bepaalde richting. Vervolgens verschijnt daar ongeveer een seconde later een vierkantje. Het blijkt dat als het vierkantje verschijnt op de plek waar mensen het verwachten, ze sneller reageren. Het gaat echter om een enorm klein verschil: zestig milliseconden. De vraag is of het wel om belangrijke effecten gaat. Voor reactietijdmetingen is het interessant hoe lang het brein doet over reacties te verwerken. Een beetje perspectief: er is wel een reden om er nog even over na te denken. In relatieve zin kunnen de grootte van de effecten enorm zijn.

Spatiale aandacht werd rond de jaren ‘80 gezien als een soort zaklamp, waarmee bepaalde locaties in het visuele veld belicht konden worden. Deze zienswijze wordt tegenwoordig niet meer gehanteerd.

Hoorcollege 8

Verdeelde aandacht: aandacht als een hulpmiddel met beperkte capaciteit

Voor verdeelde aandacht zijn verschillende modellen opgesteld. Volgens het single-resource model van Kahneman is een mentale inspanning vereist om de aandacht te verhogen. De gelijkheid van de taken is hierbij van belang. Niet alle taken zijn even makkelijk. Meer fouten worden gemaakt als de taken meer gelijkenis vertonen.

Volgens het multiple-resource model van Wickens heeft iedere taak een ‘recourse profile’, oftewel een ‘hulpmiddelprofiel’. Elke taak heeft een profiel van een hulpmiddel waar beroep op wort gedaan. Tussen gelijke hulpmiddelen kan interferentie optreden, maar taken met verschillende hulpmiddelenprofielen zitten elkaar niet in de weg. Dit is een belangrijk verschil.

Hulpmiddelen worden gekoppeld aan onderdelen van de cortex. Sommigen stellen dat er een algemene bron is waar alle activiteiten een beroep op doen. Hiervoor is echter nog geen doorslaggevend bewijs gevonden. Wel is bekend dat de prefrontale cortex het mechanisme voor top-down controle bevat. Er is een bepaald mechanisme voor het selecteren en beoordelen van responsen. Dit wordt geïllustreerd door het psychologische refractoire periode (PRP) effect. Dit effect wordt in de paragraaf hieronder beschreven.

Stel, twee reactietijdtaken dienen snel na elkaar te worden uitgevoerd. Als stimulus twee snel volgt op stimulus één, is de reactie op de andere stimulus verhoogd. Volgens dit principe dient de tweede taak in principe te wachten. De eerste stimuli wordt als eerste aangeboden. Vervolgens gaat het brein daarmee aan de slag. Men kan zich slechts met één respons tegelijk bezighouden. Pas als de eerste taak is voltooid kan aandacht gegeven worden aan de tweede taak; er is een soort wachttijd. Als beide stimuli samen worden gekoppeld kan het wel één taak worden. De reacties op de stimuli worden dan ook gecombineerd tot één respons.

Executieve controle

Dit is niet van toepassing op taken die geautomatiseerd zijn. Executieve top-down verwerking zal over het algemeen nodig zijn om te primen en het verwerkingssysteem voor te bereiden om een specifieke taak uit te voeren. De prefrontale cortex lijkt een erg belangrijke rol te spelen bij executieve controle. Goal neglect is het niet kunnen uitvoeren van een doel. Mensen met schade aan de prefrontale kwab kunnen zich niet goed aanpassen aan andere regels. Een nieuwe regel kan wel benoemd worden, maar niet worden gevolgd.

Door middel van oefening worden effectieve strategieën ontwikkeld. De behoefte aan executieve controle neemt hierdoor ook af. Een serie van stappen wordt geïntegreerd in een bepaalde handeling. Deze handelingen worden gechunkt in één handeling. Daardoor kosten veel geoefende taken weinig aandacht: het is mogelijk om 5-9 ‘chuncks’ tegelijk in het werkgeheugen te hebben. Als slechts één van die delen in gebruik is, is er nog veel ruimte over. Door oefening is minder kans op aandachtsverlies of verdeelde aandacht.

Leren versus geheugen

Leren is het proces waarbij nieuwe informatie wordt verkregen, terwijl bij geheugen wordt gerefereerd naar het leren in een staat die later kan worden vertoond/opnieuw opgehaald. Het geheugen geeft aan hoeveel van het leerwerk beklijft in bruikbare vorm.

Functionele architectuur van geheugen

Binnen het geheugen kan onderscheid worden gemaakt tussen expliciet geheugen en impliciet geheugen. Het expliciete geheugen is het bewuste gedeelte van geheugen. Deze vorm van geheugen bestaat weer uit episodisch geheugen en semantisch geheugen. In tegenstelling tot het expliciete geheugen is het impliciete geheugen onbewust. Het gaat hierbij om procedureel geheugen, zoals het uitvoeren van bepaalde taken, klassieke conditionering en perceptueel leren.

De primaire functie van het geheugen is het voorspellen van toekomstige gebeurtenissen. Het geheugen is geen passief opslagsysteem, maar een adaptief data-management systeem. Uit dit systeem worden soms dingen verwijderd: we vergeten ze. Dit is een zeer nuttige functie: het voorkomt overbelasting.

Levels of processing theorie

Volgens deze theorie zijn representaties van het geheugen automatische bijproducten van informatieverwerking (geheugensporen). Informatieverwerking laat sporen na in het geheugen. Het leren gebeurt automatisch. Leren kan wel beïnvloed worden, maar enkel door er andere vormen van verwerking bij te betrekken.

De kwaliteit van een representatie in het geheugen neemt toe als materiaal op een dieper niveau wordt verwerkt. Puur de intentie om te leren heeft geen direct causaal effect op de kwaliteit van het leren. Het kan echter wel indirecte effecten hebben. Om effectief te leren is het belangrijk dat informatie op een diep niveau wordt verwekt.

Informatie wordt gemakkelijker opgeslagen op betekeningsniveau. Ook informatie die betrekking heeft op jezelf wordt eenvoudiger opgeslagen. Diepe verwerking is over het algemeen beter (maar in sommige gevallen niet). Door diep te verwerken kan informatie makkelijker worden gekoppeld aan andere, reeds in het geheugen beschikbare informatie. Ook biedt de representatie meer aanknopingspunten. De weg van het geheugenspoor kan worden teruggevonden door ‘retrieval cues’ die gereactiveerd kunnen worden. 

Hoorcollege 9

Het standaard model van geheugenconsolidatie

Consolidatie is het activeren en ontwikkelen van de neocortex door middel van herhaling. Het standaardmodel van geheugenconsolidatie heeft drie implicaties bij hippocampale schade:

• Er ontstaan problemen bij het verkrijgen van nieuwe episodische kennis (anterograde amnesie);

• Er ontstaan tevens problemen om gebeurtenissen te herhalen die vlak voor het trauma hebben plaatsgevonden (retrograde amnesie);

• Er zijn relatief weinig problemen met het herinneren van vroegere evenementen (dit is Ribot’s gradiënt in retrograde amnesie).

Het slagen van het ophalen van herinneringen wordt sterk bepaald door de mate van overlap tussen beschikbare informatie op het moment van het ophalen (zoals cues) en beschikbare informatie tijdens het coderen en opslaan van de gegevens. Als een cue erg sterk is, is weinig extra informatie vereist om herinneringen op te halen. Terugroepen is lastiger dan herkennen.

Contextuele effecten spelen een rol bij de prestaties van het geheugen. Als de externe context tijdens het ophalen van herinnering overeenkomt met de coderingsomgeving, worden contextuele aspecten van het geheugenspoor automatisch geactiveerd. Dit bevordert succesvol herinneren. Naast de externe context speelt ook de interne context een rol. Dit wijst op iemands stemming tijdens het vormen van herinneringen. Als de emotionele toestand vergelijkbaar is, is het eenvoudiger om herinneringen op te halen.

Bekendheid versus herinneren

Herinneren (recollection) gaat over het terughalen van complete episodische gebeurtenissen. Bekendheid is daarentegen minder specifiek; het is eerder herkennen: een bepaalde situatie lijkt bekend voor te komen, maar contextuele details kunnen niet meer worden opgeroepen. Het eerste proces is bewust en gecontroleerd, het tweede proces vindt automatisch plaats.

De functionele architectuur van geheugen

Er bestaat verschil tussen expliciet leren en impliciet leren. Expliciete metingen/taken verwijzen naar eerder geleerde informatie en vereist bewuste inspanning om te herinneren. Voorbeelden hiervan zijn het herinneren en herkennen van gebeurtenissen. Impliciete metingen/taken verwijzen niet expliciet naar eerder geleerde informatie. Impliciete kennis komt naar voren bij taakprestaties, vaak zonder dat hierover bewustzijn bestaat. Voorbeelden hiervan zijn primen en procedureel leren.

Impliciet geheugen kan ook worden gemisattribueerd. Het hangt samen met gevoel. Het boek geeft een aantal interessante voorbeelden van misattributies, zoals het false fame effect, de waarheidsillusie en perceptuele beoordelingen.

Een onderzoek werd gehouden onder mensen met alzheimer om te kijken of zij nog motorische taken en perceptuele taken konden leren. Het onderzoek toonde aan dat mensen met dementie nog steeds kunnen leren, al is dat enkel op een impliciete manier. Procedurele/impliciete kennis blijft lang bestaan, ook bij mensen met dementie.

Een rationeel perspectief op vergeten

De primaire functie van leren en geheugen is het verschaffen van kennis om effectief met mogelijkheden en uitdagingen om te gaan. Het geheugen is er niet voor bedoeld om het verleden te herleven, maar om de toekomst te bepalen. De omgeving waarin we ons verkeren verandert over de tijd, en de meeste kennis is situatie-specifiek. Daarom is oude kennis vaak minder relevant dan nieuwe kennis. Om die reden is het minder belangrijk om oude kennis mee te nemen dan nieuwe kennis. Het geheugen zorgt ervoor dat de minder/niet bruikbare kennis uit het systeem wordt verwijderd als er niks mee gedaan wordt. Het geheugen is dus geen passief systeem, maar een adaptief datamanagement systeem.

De beschikbaarheid van de kennis (het gemak waarmee het wordt opgehaald) is evenredig aan de kans dat informatie nodig is op een specifiek moment. Er wordt actief gekeken of informatie op een gegeven moment relevant is. Vergeten is noodzakelijk: het is erg adaptief. Tijdens het college werd een voorbeeld gegeven van een man die geen herinneringen kon vergeten. Dit hinderde hem dramatisch in zijn dagelijks leven: hij kon niet normaal functioneren in de huidige maatschappij.

Hoorcollege 10

Leren en geheugen, vervolg

Vergeten heeft een nuttige functie; het houdt informatiebestanden up to date. Over vergeten zijn twee theorieën: de vervaltheorie (decay theory) en de associatieve inferentietheorie. De vervaltheorie stelt dat representaties in het geheugen onderhevig zijn aan spontaan verval of erosie tijdens het retentie interval. Het doet er niet toe wat er tijdens de retentieperiode wordt gedaan. De Associatieve interferentietheorie stelt dat geheugensporen worden gewist door inferentie. De mate waarin geheugen wordt gewist hangt af van hoeveel het geheugen wordt overlapt door andere geheugensporen. Niet de duur van het retentie-interval maar het potentiaal voor interferentie dat geassocieerd wordt met gebeurtenissen of activiteiten die tijdens het interval plaatsvinden is belangrijk.

De verval levert wel een bijdrage, maar interferentie is veel belangrijker. Er zijn twee vormen van interferentie. Retroactieve interferentie: Geheugen voor eerdere informatie wordt overschreven door later geleerde informatie. Proactieve interferentie: Eerder geleerd materiaal maakt het lastiger om te leren en geheugen te vormen voor later materiaal.

Het gaat bij beide theorieën over de mate van gelijkenis van de informatie. Als het gaat om totaal verschillende categorieën zal geen of nauwelijks interferentie plaatsvinden. Als de informatie echter semantisch vergelijkbaar is, is het effect van de interferentie duidelijk merkbaar.

Beperkingen aan de accuratesse van episodische geheugenrepresentaties

Tijdens het opslaan van geheugen zijn er drie fasen. In elke fase kunnen dingen gebeuren die het opslaan van geheugen beïnvloeden:

• Encoding: aandacht en top-down invloeden van kennis zorgen voor een aanvankelijke interpretatie die vaak niet geheel accuraat is: het geheugen vult bepaalde gaten in. Dergelijke fouten heten intrusiefouten. Deze fouten worden vaak veroorzaakt doordat mensen algemene kennis toepassen (schema’s, scripts) om nieuwe informatie te interpreteren en op te slaan. Dit beïnvloedt wat geëncodeerd en/of gereactiveerd wordt;

• Retentie: een deel van de interconnecties van een geheugenspoor kunnen verdwijnen. Dit kan komen door verval of door interferentie. Het verdwijnen van interconnecties zorgt voor ‘gaten’ in het geheugen;

• Retrieval: reconstructie van oorspronkelijke geheugensporen. Retrieval vindt vaak plaats in de vorm van het reconstrueren van de geheugenrepresentatie. Missende of zwak gereactiveerde delen worden ingevuld of vervangen op basis van algemene kennis, verwachtingen of misinformatie in de reactivatiepoging worden voorzien. Het misinformatie-effect houdt in dat als er een bepaalde suggestie in de vraag zit, mensen die vraag anders gaan beantwoorden. Als bijvoorbeeld heftigere bijvoeglijke naamwoorden worden gebruikt, zal over het algemeen extremer worden geantwoord. Geheugenimplantatie: als men denk dat ze een situatie daadwerkelijk hebben meegemaakt, bijvoorbeeld omdat bewerkte foto’s worden laten zien, of verhalen worden verteld, terwijl ze die gebeurtenis in werkelijkheid niet hebben meegemaakt. Dit kan hele grote gevolgen hebben, bijvoorbeeld door valse herinneringen over misbruik in de kindertijd.

De vraag is nu of hier iets aan gedaan kan worden. Het blijkt dat er weinig tot geen verband is tussen het vertrouwen dat we hebben in onze herinneringen en de accuratie van die herinneringen. Er blijkt wel een erg zwak verband te bestaan tussen een gedetailleerde herinnering en waarheid, of dat mensen eindigen met slechts een gevoel van vertrouwdheid, maar dit verband is bijzonder zwak. Gelukkig gebruikt de politie een methode die hiermee rekening houdt: de cognitieve methode. In een dergelijk interview worden misleidende vragen vermeden. Ook wordt gebruik van contextherstel gemaakt, zoals het houden van een interview op de plaats delict.

Mensen onthouden namen erg lang: Onderzoek heeft aangetoond dat zelfs na 47 jaar mensen nog een naam kunnen koppelen aan een afbeelding. Ook studiemateriaal wordt verbazingwekkend lang onthouden: Vlak na het volgen van een cursus blijft gemiddeld tachtig procent van de stof hangen. Op de lange termijn blijft alsnog zestig procent hangen.

Niets zo praktisch als een goede theorie

(Slides 61 e.v. over dit onderwerp behoren niet tot de tentamenstof.)

In de praktijk blijkt dat succesvolle retrieval een erg belangrijk leermoment is.

Het volgende experiment werd besproken: Twee sets woorden die gelinkt waren aan een bepaald onderwerp:

Set 1: foot-ankle, foot-toe, foot-shoe...

Set 2: house-window, house-garden, house-kitchen...

Met helft van de woorden van set 1 werd geoefend door de vraag als volgt weer te geven: vul aan: foot-a..., foot-t...

Achteraf bleek dat de woorden waarmee op deze manier was geoefend voor 85% werden onthouden. De woorden uit groep 2 werden slechts voor 70% herinnerd. De woorden uit set 1 waarmee niet geoefend was, werden echter maar voor ongeveer 50% herinnerd. Er zijn dus bepaalde kosten verbonden aan retrieval.

Posttraumatische dystrofie

Dit kan optreden nadat mensen een trauma of een operatie hebben ondergaan. Vaak gaat het in eerste instantie om een erg onschuldige blessure, zoals het verzwikken van een enkel. Er is geen algemene medisch-biologisch begrip van PD, noch een wetenschappelijk bewezen effectieve behandeling. Chronisch PD brengt enorme pijn met zich mee: Alleen een zuchtje over een lichaamsdeel dat door PD is aangetast kan extreem pijnlijk voelen. Dit is een psychologisch proces, dus geen biologisch proces. Er heeft zich een verandering van de representatie van de voet in het brein voorgedaan. PD is erg lastig om te behandelen. Het doet zo extreem veel pijn dat het vrijwel onmogelijk is om gezonde associaties weer tot stand te laten komen. Er lijkt bewijs binnen te druppelen dat bewijs wel mogelijk is. Een documentaire hierover werd getoond tijdens het college. De wetenschap weigert echter dit bewijs te accepteren, omdat er geen theorie is die kan verklaren waarom de behandeling werkt...

Hoorcollege 11

Beoordeling

Beoordelen is een complex cognitief proces, dat plaatsvindt bij de keuze tussen verschillende opties. Beschikbare informatie is vaak incompleet, onzeker en erg complex. Door deze inherente onzekerheid is de kans dat de correcte keuze gemaakt wordt vrijwel nooit honderd procent.

Voorschrijvende (normatieve) theorieën beschrijven hoe de beschikbare informatie gebruikt en gecombineerd dient te worden om optimale beoordelingen/besluiten te nemen. Beschrijvende theorieën houden rekening met limieten van perceptie, geheugen, cognitieve vaardigheden en benadrukken het gebruik van heuristieken.

Bayes theorema

Volgens Bayes theorema kan de relatieve waarschijnlijkheid voor A en B worden berekend. Deze worden berekend als een product van twee termen. Als de conditionele waarschijnlijkheid voor A groter is (gegeven de dataset), dan dient voor A gekozen te worden. Is de conditionele waarschijnlijkheid voor B groter, dan dient voor B gekozen te worden. P(D|A) (De kans op D, gegeven A) is de representativiteit van D voor A. als deze P dicht bij 1 ligt, betekent dat dat de dataset erg waarschijnlijk is onder optie A, en dus dat de dataset erg representatief is voor optie A. P(A) en P(B) zijn de baserates voor optie A en B. Deze baserates kunnen vaak redelijk precies berekend of geschat worden.

Dus: Volgens deze theorie moeten twee dingen worden gedaan om tot een optimaal oordeel te komen. Allereerst dient rekening te worden gehouden met relatieve representativiteit. Daarnaast dient rekening te worden gehouden met de relatieve baserate. Door deze met elkaar te vermenigvuldigen kan tot een optimaal besluit gekomen worden. In de praktijk wordt hier vaak van afgeweken (er wordt slechts met één van de twee rekening gehouden).

Inschatten van frequenties/baserates

Vaak wordt hierbij gekeken hoe eenvoudig een voorbeeld over een bepaald onderwerp voor de geest gehaald kan worden. Dit wordt de beschikbaarheidsheuristiek genoemd. Over het algemeen werkt dit goed, maar er zijn ook tal van gevallen waarin dat niet zo is. Erg recente gebeurtenissen zijn vaak eenvoudig voor de geest te halen. Dit zorgt ervoor dat de waarschijnlijkheid dat een gebeurtenis zich nogmaals zal voordoen vaak enorm wordt overschat. Daarnaast zorgt de media voor meer blootstelling van bepaalde onderwerpen. Ten slotte: bepaalde soorten informatie zijn lastig om bij te komen. Een voorbeeld: Stel dat de volgende vraag gesteld wordt: ‘Bestaan er meer woorden die met een ‘r’ beginnen, of meer woorden die een ‘r’ als derde letter hebben?’. Vaak komen mensen tot het eerste antwoord, maar het tweede antwoord is juist (3 keer zoveel). Het is echter veel gemakkelijker om woorden te verzinnen die met een ‘r’ beginnen, waardoor mensen het vóórkomen hiervan overschatten.

Inschatten van representativiteit

Hiervoor wordt vaak de representativiteitsheuristiek gebruikt. Dit houdt in dat de waarschijnlijkheid wordt bepaald door gelijkenis vast te stellen. De kans dat een object of gebeurtenis behoort tot een bepaalde categorie wordt dus ingeschat aan de hand van de gelijkenis met andere gebeurtenissen of objecten in die categorie of klasse. Dit werkt over het algemeen goed, omdat onze hersenen erg goed zijn in het indelen in groepen. Fouten kunnen echter optreden als de groepen niet homogeen zijn; dit zijn groepen die bestaan uit elementen die op het eerste gezicht niet op elkaar lijken.

Dit hele verhaal staat op sheet 13 weergegeven in tabelvorm.

De baserate-drogreden vindt plaats als oordelen voornamelijk worden gebaseerd op representativiteit, zonder rekening te houden met baserates. Het negeren van de baserate vindt vaak nog steeds plaats als de baserate informatie expliciet gegeven wordt.

De conjunctiedrogreden houdt in dat sommige dingen volgens ons niet samengaan. Tijdens het college werd het voorbeeld genoemd van een vrouw die ofwel bankier is, of wel bankier én feminist is. Mensen vergeten dat de kans op A nooit hoger kan zijn dan de combinatie van A en B.

Covariatie illusies

Deze onderwerpen worden breed besproken in het boek. Het theorem van Bayes beschrijft ook hoe iemand ideaal gezien eerdere baserate-schattingen kan updaten als nieuwe informatie beschikbaar wordt die dergelijke baserates kan bevestigen of juist ontkrachten. Bevestigingsbias houdt in dat mensen meer aandacht geven aan informatie die verwachtingen bevestigt, en minder aandacht aan informatie die verwachtingen lijken tegen te spreken. Deze bias speelt ook een rol in de context van covariatie illusies. Soms vermoed je ergens een band tussen te zien. Op het moment dat een band wordt vermoed, wordt door een soort verwachtingsbril naar andere dingen gekeken. Hierdoor zijn plotseling allemaal voorbeelden die het vermoeden van die band bevestigen zichtbaar, terwijl er ook genoeg voorbeelden zijn te vinden tégen dat idee.

Besluitvorming

Beoordeling is iets abstracter dan besluitvorming. Besluitvorming leidt tot een actie, bij beoordeling hoeft dat niet het geval te zijn. Bij besluitvorming is een theorie opgesteld aan de hand van de verwachte waarde. Deze kan worden berekend aan de hand van de kans dat een bepaalde optie wordt gekozen, en de waarde van die opties. Meer algemeen: Als een besluit wordt genomen en vervolgens actie wordt ondernomen, zitten daar ook kosten aan verbonden. Deze theorie stelt dat mensen de optie kiezen met de hoogste verwachte waarde. Wat echter blijkt is dat mensen zich niet altijd op deze manier zullen gedragen. Een voorbeeld: Er worden twee opties voorgelegd. Optie A is gegarandeerd 90 euro. Optie B is 200 euro als een kop/munt gok juist is. Bij de eerste is EV (expected value; verwachte waarde) 90 x 1 = 90. Bij optie B is EV 200 x 0.5 = 100 euro. Toch kiezen mensen vaker voor optie A. Dit is ergens niet rationeel.

Het framing effect houdt in dat de manier van formuleren erg veel invloed heeft op de keuze die mensen maken.

Bij het kiezen tussen positieve opties gaan mensen voor zekerheid: risicoaversie. Bij het kiezen tussen negatieve opties zoeken mensen juist het risico op. Als mensen gegarandeerd twintig euro kunnen ontvangen, of 1/3 kans hebben op 60 euro, kiezen ze vaak voor de eerste optie. Maar als ze 20 euro moeten betalen, of 1/3 kans hebben om 60 euro te moeten betalen, wordt vaak de tweede optie gekozen.

De prospecttheorie gebruikt de utiliteit. Dit is de subjectieve waarde van bepaalde opties. De prospecttheorie is opgesteld tegen de theorie van de verwachte waarde. De utiliteit is een nonlineaire functie van de objectieve waarde, die er rekening mee houdt dat mensen gevoeliger zijn voor verliezen dan voor winsten. Aan de hand van deze theorie kan gedrag dat in eerste instantie erg irrationeel leek, toch worden verklaard. De prospecttheorie gaat niet alleen over utiliteiten, maar ook over de manier waarop mensen kansen inschatten.

Framingeffecten

Naast de hierboven genoemde voorbeelden zijn er nog meer framingeffecten. Een voorbeeld: Het toekennen van de voogdij door een jury. Als wordt gesproken over het toekennen van de voogdij van ouder B, gaat 64 procent daarin mee. Maar als wordt gesproken van het afwijzen van voogdij gaat 55 procent daarin mee. Dit scheelt dus wel 20 procent! Dit komt doordat de woorden een top-down processing in werk zetten, waardoor bepaalde informatie extra wordt belicht en andere informatie buiten beschouwing wordt gelaten.

Ook het toevoegen van alternatieven speelt een rol: reason based choice. Bij een experiment kregen artsen een optie voorgelegd: Opereren versus één optie voor medicatie. In dat geval kiest ongeveer 50 procent van de artsen voor de operatie. Als echter opereren versus twee opties voor medicatie wordt voorgelegd, kiest plotseling 70 procent van de artsen voor de operatie. Dat heeft er mee te maken dat het lastiger is om te rechtvaardigen waarom het ene medicijn wel, en het andere medicijn niet wordt gekozen.

Duale verwerkingsmodellen

Er kan op verschillende manieren tot een oordeel worden gekomen, door gebruik te maken van verschillende systemen:

• Eerste systeem: een snel en intuïtief systeem;

• Tweede systeem: langzamer en kost inspanning.

De omstandigheden beïnvloeden welk systeem meer invloed zal hebben. Een aantal manipulaties op deze omstandigheden zijn:

• Tijdsdruk: als snel moet worden besloten komt alleen systeem 1 in aanmerking;

• Meer mogelijkheid bieden om de aandacht te richten.

Het lijkt erop dat er bij de baserate drogreden onvoldoende rekening wordt gehouden met a priori waarschijnlijkheden. Dit kan enigszins worden verholpen door informatie anders weer te geven. Dus niet P-waarden, maar daadwerkelijk uitschrijven: 12 op de 1000 mensen. Op deze manier wordt meer gebruik gemaakt van statistische kennis.

Hoorcollege 12

Taalverwerking

Over het algemeen denken we niet over taalverwerking na: het gaat bijna volledig automatisch. Op het moment dat er problemen optreden, worden we ons er echter wel bewust van. Voorbeelden van problemen zijn ambigue zinnen. Vaak lezen we daar ook overheen. Dit is deels te verklaren aan de hand van gespreide activatie.

Het model van de taalgebruiker gaat ervan uit dat we aan de ene kant binnenkomende informatie hebben, en aan de andere kant uitgaande informatie. Bij de binnenkomende informatie gaat het als volgt: spraakherkenning, woordherkenning, ‘parser’.

In de middencategorie staan vaardigheden die worden gebruikt door beide systemen. Het kortetermijngeheugen speelt een rol, maar ook het langetermijngeheugen is erg belangrijk: de betekenis van zinnen, syntactische structuren, en fronologie.

Er kan dus gezegd worden dat we verschillende niveaus hebben van taalverwerking. Er wordt van uitgegaan dat we elke 4-5 seconden intenties en ideeën hebben. Hiervoor moeten elke seconde 2-3 woorden opgehaald worden. Dit gaat relatief automatisch. Op het articulatieniveau worden10-15 klanken per seconde geproduceerd. Als we hierbij bewust hadden moeten nadenken had dit een zware cognitieve overbelasting opgeleverd.

Taalorganisatie

• Zinnen: volgordes van woorden;

• Frases: deel van een zin;

• Woorden: de kleinste vrije vorm. Ieder woord heeft betekenis en verandert de betekenis van andere woorden;

• Morfemen: een voorbeeld: huis is één morfeem, huizen bevat twee morfemen (huis + en). Het ‘en’ wijst erop dat het meervoud is;

• Fonemen: klanken: de kleinste units van taal. Alle Europese talen bevatten 95% dezelfde klanken.

Fonologie

Fonologie is datgene dat door het spraakorgaan wordt gegenereerd. Dit gebeurt voornamelijk doordat lucht op verschillende manieren naar buiten komt. Fonologie heeft een aantal belangrijke onderdelen:

• Voicing: of woorden wel of niet vibreren;

• De manier van productie: wordt lucht volledig gestopt, of enkel beperkt doorgelaten?

• Plaats van de articulatie: waar in de mond de lucht beperkt wordt. Bijvoorbeeld: door de lippen te sluiten of door de tong tegen het gehemelte te drukken.

Veel woorden hebben geen duidelijke grenzen. Sommige woordcombinaties klinken daarnaast precies hetzelfde: I scream versus Ice cream. Eén van de redenen daarvoor is coarticulatie: het samensmelten van fonemen bij de woordgrenzen. Bij het uitspreken van letters wordt al een deel van de volgende letter meegenomen.

Informatie die we binnenkrijgen bestaat niet puur op zich. We gebruiken voorkennis om informatie in te vullen. We zijn geen naïeve toehoorders: we weten wat kan in het Nederlands en wat niet kan in het Nederlands. Daarnaast is er sprake van top-down effecten: Alles dat bijvoorbeeld tijdens dit college gezegd wordt, is verwant aan de stof van het college. Dit zijn automatische processen. Mensen vullen zelf in wat ze denken te horen.

Sequences

Alleen sommige letteropvolgingen (Sequences) zijn acceptabel in een gegeven taal. Ondanks dat alle fonemen losstaan, moeten we dat waarnemen als woorden. We dienen ze te categoriseren. Daar zijn mensen erg goed in. Een brede spreiding van audiosignalen resulteert in de perceptie van een beperkt aantal geluidscategorieën. Een continue variatie in geluid wordt gefilterd om duidelijke fonemen te produceren. Visuele en auditieve perceptie interacteren tijdens de perceptie van spraak.

Woorden

Voor ieder woord dat iemand kent zijn er verschillende soorten informatie:

• Fonologie: de volgorde van fonemen die samen een woord vormen;

• Orthografie: hoe het woord is gespeld (als de persoon geletterd is);

• Syntax: hoe woorden kunnen worden gecombineerd met andere woorden;

• Semantische aspecten: betekenis van de woorden.

Lexicale toegang

Dit gaat erover hoe informatie opgehaald kan worden. We moeten eens tussen de 150 en 250 milliseconden informatie ophalen. Dat is dus erg snel. Het corhortmodel probeert dit systeem te beschrijven. Een voorbeeld: stel, je krijgt de letter C binnen. Op dat moment worden woorden binnengehaald die met die letter beginnen. Met elke letter die daarbij wordt gevoegd vermindert het aantal opties. Aan de hand van dit systeem kan gesteld worden dat het verwerken minder of geen inspanning meer kost op het moment dat duidelijk is welk woord iemand gaat gebruiken. Dit betekent dat er tijd over is voor andere mentale processen.

De referent is datgene waar het woord naar verwijst. Dit kunnen objecten, acties of gebeurtenissen zijn. Meestal wordt gerefereerd naar elementen die eerder zijn genoemd. Sprekers verplaatsen zich in de luisteraar om te bepalen wat deze luisteraars wel en niet kunnen begrijpen.

Woorden zijn generatief. Dat betekent dat we nieuwe woorden kunnen genereren. Woorden kunnen nieuwe betekenissen krijgen. Ook kunnen nieuwe zinnen worden gegenereerd. Er is een oneindig aantal zinnen dat kan worden gegenereerd met onze woorden. Toch zijn lang niet alle combinaties mogelijk. Hiervoor is de syntax van belang.

Syntax

Er zijn acceptabele zinnen (de jongen raakt de bal) en onacceptabele zinnen (de jongen raakt bal de). Bij de syntax hoort het eerder genoemde voorbeeld van de boomstructuur. Syntax is in feite alleen een soort afspraak. De structuur waarin informatie tot je wordt genomen, beïnvloedt de betekenis erg sterk.

Er is een grote discussie over de vraag of syntax al dan niet aangeboren is. Veel wetenschappers gaan hiervan uit. Het gaat er vooral om dat we moeten leren welke regels van onze specifieke taal van toepassing zijn. De docent gaat hier niks over vragen omdat hij het zelf niet zeker weet.

Het ontleden van zinnen

- Garden-path zinnen zijn zinnen die je nogmaals moet lezen om te begrijpen waar het daadwerkelijk om gaat. Voorbeeld: ‘fat people eat accumulates’. In eerste instantie wordt gedacht dat het gaat om iets dat dikke mensen eten. Maar in dat geval klopt het laatste woord niet. Daarom moet het begin van de zin weer worden bekeken om de juiste betekenis te krijgen.

- Minimale hechting is de simpelste vorm van zinstructuur.

- De prosodie is het patroon van pauzes en toonhoogteveranderingen waardoor spraakproductie gekarakteriseerd wordt. Hierdoor kunnen bepaalde elementen van een zin worden benadrukt, of het verschil tussen een vraag en een bevestiging worden gesignaleerd. Op het moment dat tegen een kind wordt gesproken wordt nog meer prosodie gebruikt. Dit gebeurt vaak volledig automatisch en onbewust.

Biologische basis van taal

Ook als kinderen weinig worden blootgesteld aan taal kunnen ze het leren. Dit lijkt erop te wijzen dat er bepaalde biologische mechanismes voor zijn.

Jonge kinderen overgeneraliseren bepaalde aspecten van taal. Dit hoeft er echter niet op te wijzen dat er een biologische basis is. Het kan wellicht ook worden verklaard aan de hand van categorisatie.

Het idee van de linguistische relativiteit houdt in dat alles relatief is ten opzichte van de taal die je spreekt. Er zijn inderdaad voorbeelden dat de taal die gesproken wordt bevooroordeeld. Een voorbeeld is het beschrijven van kleuren: Sommige groepen mensen maken geheel andere kleurencategorisaties dan wij in de westerse wereld. Een ander voorbeeld is de manier waarop spatiale informatie wordt aangegeven in een taal. Verschillen kunnen onder andere bestaan in de verhoudingen: ten opzichte van de persoon of ten opzichte van een object.

Lezen

Als mensen lezen maken de ogen sprongetjes, van links naar rechts, maar ook andersom. Er zijn een aantal fixatiepunten in een zin. Een fixatie duurt gemiddeld 200-250 milliseconde. In deze tijd wordt bepaald hoe groot het volgende sprongetje gaat worden.

Het leespatroon wordt door veel verschillende aspecten beïnvloed. Het is heel belangrijk dat een groot deel van de woorden nooit wordt gefixeerd, maar juist afgeleid uit de context.

Hoorcollege 13

Het tentamen

Het tentamen bestaat uit drie soorten vragen:

• Vragen die uit de glossary komen: ‘define X’, waarbij X één van de dikgedrukte termen is uit de glossary;

• Essay vragen: precies dezelfde vragen als online;

• Extra essayvragen: nieuwe vragen. Hierbij zal meer uitleg gegeven moeten worden dan bij de andere essayvragen: meer diepgang.

De puntentoekenning is als volgt: voor glossaryvragen kunnen twee punten worden gehaald, voor essayvragen vier. Bij de antwoorden mag worden gekozen tussen Engels beantwoorden of Nederlands beantwoorden. Als Nederlands wordt beantwoord mogen nog wel Engelse termen gebruikt worden. Het gaat erom dat de docenten kunnen zien dat we het begrijpen.

Er zijn in totaal 26 vragen. Dit houdt in dat je gemiddeld vier minuten per vraag hebt. Let erop dat je niet te lange antwoorden geeft. Per hoofdstuk is er één essayvraag en één glossaryvraag.

Hoofdstuk 1 vraag 2 hoeft niet te worden geleerd.

Concepten en generische modellen

Concepten zijn erg belangrijk. Dit heeft te maken met de perceptie en objectherkenning. We hebben het bijvoorbeeld gehad over het herkennen van een hond. Hoe is het mogelijk dat we zonder problemen kunnen categoriseren, ook als twee dingen erg verschillen? Een voorbeeld: chihuahuas en Deense Dogs worden beiden zonder moeite herkend als honden. De vraag is nu hoe en wanneer we weten dat sprake is van een hond.

De simpelste verklaring die het boek geeft is dat het gaat om een woordenboekdefinitie: Een zoogdier met vier benen die blaft en zijn staart heen en weer beweegt. Dit is een aantrekkelijk idee, maar er zitten hiaten in het systeem. Wat bijvoorbeeld als er een hond is die niet kan blaffen? Of als een hond wordt geboren met drie poten? Bij het gebruiken van definities zouden er dus enorm veel uitzonderingen zijn. Dit probleem geldt bij honden, maar ook bij andere voorbeelden.

Ludwig Wittgenstein heeft hier uitgebreid over nagedacht. Hij vroeg zich af hoe we om kunnen gaan met een concept van iets. Simpele concepten hebben bijvoorbeeld geen definities. Denk aan een spel. Hiervoor kunnen veel voorwaarden genoemd zijn, maar voor elke voorwaarde is een uitzondering te bedenken. Wittgenstein stelde dat we niet moeten kijken naar de specifieke regels, maar dat we subcategorieën moeten bedenken. Als aan bijvoorbeeld drie van de zes voorwaarden wordt gedaan, kan worden gesproken van een spel. Dit noemde hij family resemblence. Het ideale lid is het meest gemiddelde lid van een bepaalde categorie. Daarnaast zijn er ook atypische leden. Dit zijn mensen die op veel gebieden afwijken. Dat is een probleem. Door het opstellen van regels over concepten is het vrij snel probablistisch: een hond heeft waarschijnlijk vier benen, blaft waarschijnlijk en kwispelt waarschijnlijk met zijn staart. Een dier die niet aan deze eigenschappen voldoet is waarschijnlijk geen hond.

Het idee dat hieruit voortrolt is het prototype: Iets dat alle karakteristieke kenmerken bevat. Dit prototype is het gemiddelde van verschillende categorieleden. Prototypes zijn gemiddelden: Ze verschillen dus over individuelen en mogelijk ook over landen. Toch kunnen we dingen die ver van onze prototypes afwijken toch categoriseren in de bekende categorie. Dit komt omdat er vage grenzen zijn: Er is geen vaste lijn voor lidmaatschap of niet.

Een manier om te onderzoeken wat we bij een bepaalde categorie vinden horen zijn sentence-verification tasks. Dit zijn waar of onwaar geantwoord moet worden op vragen die wijzen op een bepaalde categorie. Bijvoorbeeld: ‘roodborstjes zijn vogels’ en ‘pinguïns zijn vogels’. De reactietijd bij het antwoorden van deze vragen zal verschillen. Hierdoor kan worden bepaald hoe sterk iets bij een bepaald concept hoort. Een andere taak zijn productietaken. Hierbij moeten zoveel mogelijk instances van een bepaald concept gegeven worden. Bijvoorbeeld: Noem zoveel mogelijk fruit. Het idee hierbij is dat vaak wordt begonnen met dingen die erg bekend/standaard zijn. Nog weer een andere taak is de classificatietaak. Hierbij wordt bijvoorbeeld gevraagd: ‘Laat het volgende plaatje je een vogel zien?’. Ook hierbij is de reactietijd bepalend.

Typicality beïnvloedt beoordelingen over aantrekkelijkheid. We vinden mensen mooi die het gemiddelde van alle gezichten in zich hebben.

De geprefereerde categorieën worden gezien als basisniveaucategorieën. Hierbij gaat het om één woord, zoals ‘stoel’. Dit is de default. Tevens is het een makkelijk te definiëren concept: ‘stoel’ is bijvoorbeeld makkelijker dan ‘leunstoel’. Opmerkelijk is dat kinderen eerder basisniveau categorieën leren dan meer ingewikkelde groepen.

Dit was het idee dat er één gemiddelde is aan de hand waarvan we alles bepalen. Een ander idee is dat we in ons hoofd allerlei exemplars hebben. Volgens die theorie worden alle voorgaande beelden van stoelen gebruikt om te bepalen of sprake is van een stoel. Het verschil is dat in het ene geval een prototype wordt opgeslagen, terwijl in het andere geval alle stoelen worden onthouden. Zie de sheets voor een overzicht in tabelvorm. Hier wordt veel over getwist. De docent vindt het echter veel op elkaar lijken. Om aan te geven dat de categorieën best subtiel zijn: Bij ‘boat at sea’ hebben mensen een andere boot in gedachten dan bij ‘boat at lake’.

Zowel prototype als exemplar voorzien in informatie. Als voorbeeld wordt Kermit de kikker genoemd. Bepaalde prototypische kenmerken zijn dat hij groen is en lijkt op een kikker (?). bepaalde examplarkenmerken zijn dat hij van zingen en varkens houdt. Elk concept is een mix van exemplar en prototype. Het idee is dat wordt begonnen met exemplars. Ervaringen zorgen voor het middelen van exemplars om prototypes te vormen. Met meer ervaring kan van beide gebruik gemaakt worden.

Essentiele eigenschappen

Een probleem met de exemplar- en de concepttheorie is dat we iemand als Kermit de kikker toch als kikker zien, terwijl hij eigenlijk niet op prototype-kikkers lijkt. Het zou kunnen dat er bepaalde uitzonderingsgevallen zijn. Een probleem hiermee is dat er heel veel uitzonderingen zouden zijn.

Er zijn bepaalde eigenschappen die centraal staan bij het categoriseren van bepaalde dingen; bepaalde axiomatische eigenschappen die een object moet hebben om tot een bepaalde categorie te horen. (Het boek besteedt hier erg veel aandacht aan, maar de docent vindt dit te uitgebreid.) Aan de andere kant: Stel dat er een perfect namaakbriefje van 500 euro is. Dan is het nog steeds geen echt geld, omdat het nog steeds niet is uitgegeven door een bank. Dus ondanks dat het alle eigenschappen heeft, is het geen echt briefje.

Deze essentiële eigenschappen zijn moeilijk om vast te stellen. Vaak worden heuristieken gebruikt, maar deze werken niet altijd. Concept-as-theory ziet op de essentiële eigenschappen: Wat maakt dat iets een hond is, of een citroen? We hebben complexe theorieën over categorieën. Deze concepten lijken op schemas: Ze maken het mogelijk om generalisaties te vormen. Theorieën verklaren ook oorzaak en gevolg.

Propositionele netwerken hebben localistische representaties: elke knop is gelijk aan één concept. Connectionist netwerken gaan uit van twee vormen van verwerking: verdeeld en parallel. Verdeelde verwerking: informatie gaat om een activatiepatroon. Paralelle verwerking van informatie gebeurt tegelijkertijd. Heel belangrijk is de vraag of je een model wilt maken dat dicht bij het brein zit, en dat daardoor erg complex wordt, of dat een meer algemene theorie is gewenst. Die laatste theorie kan waarschijnlijk beter gebruikt worden om gedrag uit te leggen. Er wordt veel gesproken over de vraag wat de juiste manier van het bestuderen van de menselijke cognitie is.

Een belangrijk begrip hierbij is back propogation. Als een netwerk bepaalde input krijgt, die door bepaalde knopen heengaat tot dat de output wordt bereikt. Daarna krijg je de feedback: Dat was het onjuiste woord. Back propogation stelt: Stel, je vindt helemaal bovenaan aan dat de informatie fout was. Dat geef je door aan onderliggende lagen, en die verbindingen zwak je enigszins af. Die verbindingen hebben er immers voor gezorgd dat je tot deze conclusie kwam.

Conclusie

Concepten zijn centraal bij redeneren, maar ze zijn complex. We redeneren vaak over concepten door prototypes en exemplars te gebruiken, vooral in de gevallen waarin snelle oordelen vereist zijn. Echter, voor meer ingewikkelde oordelen gebruiken we ook theorieën, die worden gerepresenteerd door netwerken van onderling verbonden conceptuele kennis. Ten slotte, verschillende computational netwerken hebben geprobeerd om deze complexiteit te omvatten.

Hoorcollege 14

Probleemoplossing

Als we obstakels moeten overwinnen maken we hier gebruik van. Als snel een antwoord uit het geheugen kan worden gehaald, is er geen probleem. Maar als dat niet kan, moet het probleem opgelost worden.

Er zijn twee soorten problemen: gestructureerd en ongestructureerd. Gestructureerde problemen hebben een duidelijke route naar de oplossing. Met deze vorm van probleemoplossing wordt in de cognitieve psychologie niet zoveel rekening gehouden. Maar deze problemen kunnen wel erg ingewikkeld worden, zoals het berekenen van de baan van een raket. Bij gestructureerde problemen wordt geantwoord met een juist antwoord, terwijl op ongestructureerde problemen wordt geantwoord met een claim en een rechtvaardigend argument. Ongestructureerde problemen hebben geen duidelijke route naar de oplossing. Hierbij moet veel rekening gehouden worden met alternatieve standpunten. Er moeten tevens argumenten worden geformuleerd die de gekozen oplossing rechtvaardigen. Een voorbeeld van een dergelijk probleem is: Hoe voorkomen we verdere global warming?

Het bereiken van een oplossing

De Gestalt benadering zegt hierover dat probleemoplossing gaat over het volgende: Hoe mensen een probleem representeren in hun gedachten, en hoe reorganisatie en restructureren een rol spelen in deze representatie. Inzicht speelt hierbij een belangrijke rol: de plotselinge realisatie van de oplossing. De vraag is nu of inzicht-problemen kunnen worden onderscheiden van niet-inzicht problemen op empirische gronden. Een voorbeeld van een inzichtprobleem is het driehoekprobleem die op sheet 18 staat weergegeven. Andere voorbeelden staan op de opvolgende sheets.

Metcalfe en Wiebe hebben onderzoek gedaan naar het verschil tussen inzicht en geen inzicht. Proefpersonen moesten door middel van warm-koud aangeven hoe dicht ze bij de oplossing waren. De voorspelling was dat de proefpersonen die aan een inzichtprobleem werken erg goed moeten kunnen voorspellen hoe dicht ze bij de oplossing zijn, in tegenstelling tot de niet-inzichtgroep. Het tegenovergestelde bleek waar te zijn.

Obstakels bij probleemoplossen

Fixatie is de neiging om op een specifieke kenmerk van het probleem te richten. Hierdoor kunnen mensen de oplossing niet bereiken. Een voorbeeld: focussen op bekend gebruik van een voorwerp, waardoor andere (creatieve) opties niet worden bedacht. Hierbij werd het kaarsprobleem besproken. Proefpersonen kregen punaises, een bakje lucifers en een kaars. De opdracht was om de kaars op het doosje te laten branden, maar veel proefpersonen hadden niet door dat het doosje ook kon worden gebruikt als ‘statiefje’ in plaats van als luciferdoosje.

Andere benaderingen

Een probleem met de Gestalt benadering is dat we weinig leren over het proces dat tot de oplossing leidt: we krijgen wel beschrijvende, maar geen verklarende informatie. De informatieverwerkingsbenadering van probleemoplossen is hier wel op gericht. Deze stroming kwam op in de jaren ’50. Informatieverwerken werd gebruikt als metafoor voor denken.

De theorie werd nu: gestructureerde problemen hebben een duidelijk pad naar de oplossing, maar ze zijn lang niet altijd eenvoudig. Een voorbeeld is het Hobbits and Orcs probleem op sheet 34. Sheet 35 geeft schematisch weer hoe dit probleem wordt opgelost. Eerst wordt gekeken naar de probleemstatus en de doelstatus in een probleemruimte. Deze probleemruimte bevat alle mogelijke acties die kunnen worden toegepast op het oplossen van het probleem.

Er zin drie soorten problemen bij het Hobbit Orc probleem:

• Onbedoeld achteruit beweging;

• Illegale moves;

• Niet realiseren van de aard van de volgende legale move.

Menselijke probleemoplossers versus computers

Computers kunnen eenvoudig alle mogelijke opties berekenen. De menselijke geest werkt anders:

• We zijn niet gespecialiseerd in hogesnelheidsberekeningen van verschillende mogelijke uitkomsten;

• Ons werkgeheugen is gelimiteerd; dit zorgt ervoor dat we niet meer dan een paar operaties tegelijkertijd in gedachten kunnen hebben.

Het is eenvoudiger om concrete taken uit te voeren. De reden dat we vaak toch uit problemen komen is dat we gebruik maken van heuristieken en algemene kennis.

De manier waarop een probleem wordt verwoord kan de moeilijkheid beïnvloeden. Dit werd aangetoond met het acrobaatprobleem. Slechts één van de regels werd hierbij anders geformuleerd: in plaats van dat er stond dat een zwaardere acrobaat niet op een lichtere mag staan (logisch), werd het tegenovergestelde gezegd (onlogisch). De probleemoplossingstijd ging hierdoor van bijna 6 naar bijna 10 minuten. Mogelijke redenen hiervoor zijn dat het niet consistent is met onze kennis van de echter wereld, of dat het moelijker is om zwaardere targets te visualiseren bovenop kleinere targets. De conclusie die hieruit getrokken kan worden is dat de structuur van de probleemruimte ons niet alles vertelt over de moeilijkheid van het probleem voor menselijke probleemoplossers. Andere factoren spelen een rol.

Heuristieken

Heuristieken zijn informele, intuïtieve, speculatieve strategieën die soms leiden tot een effectieve oplossing en soms niet. Deze worden opgeslagen in het langetermijngeheugen. Voorbeelden:

• Beschikbaarheidsheuristiek: oordelen op basis van beschikbaarheid van informatie. Beschikbare gebeurtenissen worden als gebruikelijker gezien;

• Representativiteitsheuristiek: oordelen op basis van de overeenkomsten van duidelijke kenmerken van een persoon. Hierbij vergeten we rekening te houden met de baserate: de baserate fallacy;

• Bevestigingsbias: selectief zoeken voor informatie die onze eigen hypothese bevestigt, en niet kijken naar tegenargumenten.

Het gebruik van analogieën

Vaak wordt bij het oplossen van problemen gekeken of we al eerder iets dergelijks hebben meegemaakt. We zoeken dan naar analogieën. Soms is het echter lastig om een analogie te vinden. Het geven van een hint kan dan helpen.

Er zijn drie stappen bij analoge probleemoplossing:

• Opmerken van de analogie: dit is lastig, omdat mensen focussen op oppervlakkige kenmerken in plaats van structurele kenmerken;

• De correspondentie tussen beide problemen in kaart brengen;

• Deze kennis gebruiken om een parallelle situatie voor het doelprobleem te bedenken.