Структура представления в психологии: Теория социальных представлений: история и современное развитие

Теория социальных представлений: история и современное развитие

Абульханова К.А Российский менталитет: кросскультурный и типологический подходы // Российский менталитет: вопросы психологической теории и практики / РАН, Ин-т психологии; Под ред. К.А. Абульхановой и др. М.: ИП РАН, 1997. С. 7–37.

Андреева Г.М. Психология социального познания. М.: Аспект Пресс, 2005.

Вундт В. Задачи и методы психологии народов // Преступная толпа. М.: Институт психологии РАН — КСП+, 1999. С. 201–308.

Донцов А.И., Емельянова Т.П. Концепция социальных представлений в современной французской психологии. М.: Издательство МГУ, 1987.

Дюркгейм Э. Социология. Ее предмет, метод, предназначение / Пер. с фр., сост., послесл. и примеч. А.Б. Гофмана. М.: Канон, 1995.

Емельянова Т.П. Конструирование социальных представлений в условиях трансформации российского общества. М.: Институт психологии РАН, 2006.

Емельянова Т.П. Социальное представление — понятие и концепция: итоги последнего десятилетия // Психологический журнал. 2001. Т. 22. No. 6. С. 39–47.

Леви-Брюль Л. Первобытное мышление // Общая психология: тексты / Под ред. В.В. Петухова. М.: УМК «Психология», Московский психолого-педагогический университет, 2005. С. 158–167.

Лотман Ю.М. Семиосфера. Культура и взрыв. Внутри мыслящих миров Статьи. Исследования. Заметки (1968–1992). СПб.: Искусство — СПб., 2004.

Якимова Е.В. Теория социальных представлений в социальной психологии: дискуссии 1980–1990-х годов. М.: ИНИОН, 1996.

Abric J-C. A structural approach to social representations // Representations of the social: Bridging theoretical traditions / Ed. by K. Deaux, G. Philogène. Oxford: Blackwell Publishers, 2001. P. 42–47.

Abric J-C. La recherche du noyau central et de la zone muette des représentations sociales // Méthodes d’étude des représentations sociales / Sous la dir. J-C. Abric. Ramonville Saint-Agne: Erès, 2003. P. 59–80.

Apostolidis T. Représentations sociales et triangulation: enjeux théorico-méthodologiques // Méthodes d’étude des représentations sociales / Sous la dir. J-C. Abric. Ramonville Saint-Agne: Erès, 2003. P. 13–35.

Bartlett F.C. Remembering: A study in experimental and social psychology. Cambridge: Cambridge University Press, 1932.

Clémence A. Social positioning and social representations // Representations of the social: Bridging theoretical traditions / Ed. by K. Deaux, G. Philogène. Oxford: Blackwell Publishers, 2001. P. 83–85.

Doise W. Human rights studied as normative social representations // Repre-sentations of the social: Bridging theoretical traditions / Ed. by K. Deaux, G. Philogène. Oxford: Blackwell Publishers, 2001. P. 96–112.

Doise W. Les représentations sociales: Définition d’un concept // L’étude des représentations sociales / Ed. by W. Doise, A. Palmonari. Neuchatel: Delachaux et Niestlé, 1986. P. 86–98.

Doise W., Clémence A., Lorenzi-Cioldi F. Représentations sociales et analyses de données. Grenoble: Presses Universitaires de Grenoble, 1992.

Duveen G. Representations, identities, resistance // Representations of the social: Bridging theoretical traditions / Ed. by K. Deaux, G. Philogène. Ox-ford: Blackwell Publichers. 2001. P. 257–270.

Duveen G. The psychological production of ideas: Social representations and psychologic // Culture and psychology. 1998. Vol. 4. No. 4. P. 455–472.

Duveen G., Lloyd B. Introduction // Social representations and the develop-ment of knowledge / Ed. by G. Duveen, B. Lloyd. Cambridge: Cambridge University Press, 1990. P. 3–20.

Farr R. La représentation collective de l’individu // Bulletin de psychologie. 2001. T. 54. No. 6. P. 735–743.

Farr R.M. Theory and method in the study of social representa-tions // Empirical approaches to social representations / Ed. by G.M. Breakwell, D.V. Canter. Oxford: Oxrod University Press, 1993. P. 15–38.

Farr R.M. The roots of modern social psychology. Oxford: Blackwell, 1996.

Flament С. Rouquette M.–L. Anatomie des idées ordinaires. Paris: Armand Colin, 2003.

Holton J. The scientific imagination: case studies. Cambridge: Cambridge University Press, 1978.

Jodelet D. Folies et représentations sociales. Paris: Presses Universitaires de France, 1989.

Jodelet D. Représentation sociale: Phénomènes, concept et théorie // Psychologie sociale / Sous la dir. S. Moscovici. Paris: Presses Universitaires de France, 1989. P. 357–378.

Markova I. Dialogicality and social representations. Cambridge: Cambridge University Press, 2003.

Moliner P. Une approche chronologique des représentations sociales // La dynamique des représentations sociales / Ed. by P. Moliner. Grenoble: Presses Universitaires de Grenoble, 2001. P. 245–268.

Moscovici S. Introductory address // Papers on Social Representations. 1993. Vol. 2. No. 3. P. 160–170.

Moscovici S. La Psychanalyse: Son image et son public. 2ème ed. Paris: Presses Universitaires de France, 1976.

Moscovici S. The history and actuality of social representations // The psy-chology of the social / Ed. by U. Flick. Cambridge: Cambridge University Press, 1998. P. 209–247.

Moscovici S. The phenomenon of social representations // Social representa-tions: Explorations in social psychology. S. Moscovici / Ed. by G. Duveen. New York: New York Universty Press, 2000. P. 18–77.

Moscovici S. Why a theory of social representations? // Representations of the social: bridging theoretical traditions / Ed. by K. Deaux, G. Philogène. Oxford: Blackwell Publichers, 2001. P. 18–61.

Moscovici S., Markova I. Ideas and their development: A dialogue between Serge Moscovici and Ivana Markova // Social representations: Explorations in social psychology. S. Moscovici / Ed. by G. Duveen. New York: New York Universty Press, 2000. P. 224–286.

Parales Quenza C.J. On the structural approach to social representations // Theory and Psychology. 2005. Vol. 15. No. 1. P. 77–100.

Philogène G. A theory of methods // Representations of the social: Bridging theoretical traditions / Ed. by K. Deaux, G. Philogène. Oxford: Blackwell Publishers, 2001. P. 39–41.

Wagner W., Duveen G., Farr R., et al. Theory and method of social represen-tations // Asian Journal of Social Psychology. 1999. No. 2. P. 95–125.

Структура и содержание представлений о чрезвычайной ситуации у сотрудников МЧС России | Иванова

1. Богомаз О.В. Образ чрезвычайной ситуации в системе психической регуляции процесса ее ликвидации : автореф. дис. … канд. психол. наук. Минск, 2017. 24 с.

2. Гостев А.А. Психология вторичного образа. М. : Ин-т психологии РАН, 2007. 512 с.

3. Евдокимов В.И., Марищук В.Л., Губин А.И. Эмоциональные состояния в экстремальных условиях деятельности и их коррекция // Вестн. психотерапии. 2008. No 26 (31). С. 56–67.

4. Есавкина Н.А., Винокурова Н.Г., Малыгина Е.А. Педагогические аспекты профессиональной подготовки сотрудников специализированных подразделений противопожарной службы МЧС России к действиям в условиях чрезвычайной ситуации // Вестн. С.-Петерб. ун-та Гос. противопожар. службы МЧС России. 2016. No 3. С. 127–132.

5. Карагачева М.В., Церфус Д.Н. Психологические аспекты образа пострадавшего в сознании сотрудников МЧС России при ликвидации последствий техногенных и природных ЧС // Пожаровзрывобезопасность. 2016. No 9. С. 70–78.

6. Песков В.П. Субъект представления как внутреннее условие процесса представления, детерминирующее способ его организации, структуру представления и ее особенности // Науч. диалог. 2012. No 11. С. 52–69.

7. Рогов Е.И. Профессиональные представления о деятельности в сознании субъекта // Современная парадигма исследования профессиональных представлений / под ред. Е.И. Рогова. Ростов н/Д : Фонд науки и образования, 2014. 252 с.

8. Рубинштейн С.Л. Основы общей психологии. СПб. [и др.] : Питер, 1999. 679 с.

9. Рыбников В.Ю., Ашанина Е.Н. Психологические механизмы копинг-поведения специалистов экстремальных профессий // Психопедагогика в правоохранительных органах. 2009. No 2. С. 46–50.

10. Ситников В.Л. Образ ребенка (в сознании детей и взрослых). СПб. : Химиздат, 2001. 288 с. The structure and content of representations of emergency in employees of EMERCOM of Russia Ivanova T.V.1, Ashanina E.N.2 1 Saint-Petersburg University of State Fire Service of EMERCOM of Russia

Общей психологии и психодиагностики

Контакты:

Корпус 7, кабинет 395
Телефон: +7 (499) 251-38-19
E-mail: [email protected] 
Секретарь-администратор: Умён Валерия

Заведующий кафедрой: 

Акимова Маргарита Константиновна, доктор психологических наук, профессор.

Общая информация:

Кафедра существует в Интитуте психологии им. Л.С.Выготского с момента его возникновения. Ранее она носила название кафедры Общих закономерностей развития психики.

Задачи научной деятельности сотрудников кафедры связаны с разработкой теоретических и методологических основ, определяющих содержательную направленность кафедральных курсов, учебной и методической работы. Сотрудники кафедры ведут фундаментальные исследования в различных сферах общей психологии, психологии индивидуальности и психологической диагностики, опираясь на сложившиеся в отечественной и западной психологической науке теоретические представления о природе, закономерностях и строении психики человека, а также о природе и строении его индивидуальности и необходимости комплексного подхода к изучению психической сферы с учётом индивидуально-психологических особенностей для использования получаемой информации в прикладных целях. Общее направление исследований кафедры Общей психологии и психодиагностики связано с фундаментальной темой «Феноменология, механизмы, общие закономерности и вариативность психического развития». Исследования сотрудников кафедры осуществляются в русле культурно-исторической теории Л.С.Выготского и посвящены проблемам человеческой индивидуальности и личности, анализу условий, факторов, этапов их развития и формирования, методам их изучения и оценки. Разрабатываемые на кафедре темы отдельных исследований различаются как психологическим содержанием (областью психического), так и степенью соотнесённости с фундаментальными и прикладными вопросами психологии.

Один из инновационных проектов, реализуемых сотрудниками кафедры — психологические закономерности развития гражданской идентичности как основы формирования гражданского общества. Основные задачи исследования: выявить базовые элементы этой формы идентичности, свойственные россиянам; определить направление её формирования и изменений; описать механизмы развития и причины возможных деструктивных процессов, происходящих в сознании. Ещё одна тема — индивидуальные и средовые факторы, определяющие практики социального взаимодействия у студенческой молодёжи. Обе темы поддержаны грантами РГНФ

Теоретической основой решения этих задач является разрабатываемая на кафедре нормативная концепция диагностики личности и индивидуальности. Разрабатываемые в рамках этого подхода отечественные методики могут быть использованы в системе образования в целях мониторинга её состояния и развития, для диагностики качества образования и развития личности и её готовности к личностному росту.

Все исследования, которые проводятся на кафедре, имеют как фундаментальное научно-теоретическое, так и прикладное значение. Их результаты используются в учебном процессе, осуществляемом в Институте психологии им. Л.С.Выготского РГГУ, а также при решении практических задач в разных организациях.

Преподаватели кафедры:

Алексеев Константин Игоревич, кандидат психологических наук, доцент.

Высоков Игорь Евгеньевич, кандидат психологических наук, доцент.

Осипов Максим Евгеньевич, кандидат психологических наук, доцент.
Тихомирова Ирина Викторовна, кандидат психологических наук, доцент.
Петухова Ирина Александровна, кандидат психологических наук, профессор.
Персиянцева Светлана Владимировна, кандидат психологических наук, доцент.

Преподаваемые курсы:

►Общая психология

►Общий психологический практикум

►Психодиагностика
►Практикум по психодиагностике
►Психодиагностика личности: современное состояние и тенденции развития 
►Математические методы в психологии и педагогике
►Математическое моделирование в психолого-педагогических науках
►Методы математической статистики в психологии
►Качественные и количественные методы в современной психологии

►Информационные технологии в психологии

Примерные темы курсовых и Выпускных Квалификационных работ:

1.Взаимосвязь психологических аспектов социального капитала с психологическим благополучием индивидов.

2. Уровень гражданской идентичности и его связь с агрессивностью индивидов
3.Взаимосвязь гражданской идентичности с конформностью индивидов.
4.Негативная идентичность и её диагностика.
5.Самооценка жизненного пути и Я-концепция индивидов.
6.Телесный образ Я у представителей разных культурных (возрастных, образовательных, социальных) групп.
7.Взаимосвязь помогающего поведения со структурой ценностей индивидов.
8.Условия и факторы формирования толерантности.
9.Легитимизация конформности: индивидуально-психологический и социальный аспекты.
10.Специфика эмоциональной сферы и эмоциональных сторон взаимодействия у представителей профессий типа «человек-человек»
11.Специфика и уровень гражданской идентичности в разных профессиональных (возрастных, образовательных) группах или в зависимости от интеллектуального развития.

Положение о кафедре общейпсихологии и психодиагностики

ПРОБЛЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СОЦИАЛЬНЫХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ | Вестник психологии и педагогики Алтайского государственного университета

Список литературы:

Анастази А., Урбина С. Психологическое тестирование. — 7-е изд. — СПб.: Питер. — 2007. — 688 с.

Андреева Г.М. Социальное познание и социальные проблемы // Национальный психологический журнал №1(9). – 2013. – С. 39–49

Бовина И. Б. Теория социальных представлений: история и современное развитие // Социологический журнал. — 2010. — N 3. — С. 5-20

Бовина И. Б., Стефаненко Т. Г., Тихомандрицкая О. А., Малышева Н. Г., Голынчик Е. О. Россия в современном мире: подход теории социальных представлений [Электронный ресурс] // Электронный журнал «Знание. Понимание. Умение». 2009. № 2 – Педагогика. Психология. Режим доступа: http://www.zpujournal.ru/ezpu/2009/2/Bovina&Stefanenko&Tikhomandritskaya&Malysheva&Golynchik/ (дата обращения: 18.07.2015)

Брушлинский А.В. Социальная психология в России и теория Сержа Московичи // Предисловие к С.Московичи Век толп. М.. — 1998.

Денисенко В.Н., Чеботарева Е.Ю. Современные психолингвистические методы анализа речевой коммуникации: Учеб. пособие. – М.: РУДН. — 2008. – 258 с.

Донцов А.И., Емельянова Т.П. Концепция социальных представлений в современной французской психологии. М.: Издательство МГУ, 1987.

Дружинин В.Н. Экспериментальная психология — СПб: Издательство «Питер», 2000. — 320 с.

Емельянова Т.П. Социальное представление – понятие и концепция: итоги последнего десятилетия / Психологический журнал. 2001. Т. 22. № 6. С. 39-47.

Левченко Е.В., Продовикова Л.В.Сравнение возможностей количественных и качественных методов в исследовании социальных представлений (на примере изучения представлений о сознании и бессознательном) // Вестн. ВятГГУ. — 2009. — № 4 (3). — С. 79–92.

Липатов С.А. Организационные представления: постановка проблемы // Мир психологии. – 2004. – № 3. – С. 116-122.

Минигалиева М. Социальные представления: структуры и характеристики / Издательство: LAP Lambert Academic Publishing. – 2012. – 257 с.

Петренко В.Ф. Основы психосемантики. — М: МГУ. — 1997.- 400 с.

Почебут Л. Г. Кросс-культурная и этническая психология: Учебное пособие. — СПб.: Питер. — 2012. — 336 с.

Романова Т.В. Исследование социального сознания методами когнитивного анализа// Язык в современных общественных структурах (социальные варианты языка — IV): Материалы международной научной конференции 21-22 апреля 2005 года. Нижний Новгород. Отв. ред.: Г. Глинских. Н. Новгород: Нижегородский государственный лингвистический университет им. Н.А. Добролюбова. — 2005. — С. 223-228.

Швец Д.А. Феномен социального представления в контексте анализа бессознательного // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. — № 2-3 (Том 13). – 2011. – С. 631-634

Abric J.-Cl. Central system, peripheral system: their functions and roles in the dynamics of social representations // Papers on social representations. — 1993. -V. 2. # 2. — P. 75-78.

Moscovici S. On Social representations // Social cognition: Perspectives on everyday understanding. / Ed. By P.J.Forgas. — London, 1981. — P. 181-209.

Представление о структуре личности в различных психологических теориях. Факторный анализ в изучении личности

Существует ряд психологических теорий, описывающих структуру личности. Русская и советская психологическая школа представлена в работах И.П. Павлова, А.Н. Леонтьева, Б.Г. Ананьева, К.К. Платонова и др.

В советской психологии сложилась традиция различения индивида и личности. Больше всего в направлении этого различения сделали два советских психолога – Б.Г. Ананьев и А.Н. Леонтьев. При некоторых различиях в понимании личности и при общих различиях или подходах эти авторы определяли природу и свойства индивида и проводили линию различия (демаркационную линию) в одном и том же месте. Индивид, по их мнению, есть существо природное, биологическое, обладающее как врожденными, так и прижизненно сформированными свойствами. Личность – социально сформированное качество.

Человек, по мнению А.Н. Леонтьева, как природное существо есть индивид, обладающий той или иной физической конституцией, типом нервной деятельности, темпераментом, динамическими силами биологических потребностей, аффективности и другими чертами, которые в ходе онтогенетического развития частью развертываются, а частью подавляются. Однако, по его мнению, не изменения этих врожденных свойств порождают его личность.

Характеризуя человека как индивида, Б.Г. Ананьев писал, что имеются основания для выделения двух основных классов индивидуальных свойств:

1. возрастно-половых;
2. индивидуально-типических.

В первый класс входят:

1. возрастные свойства, которые развертываются в процессе становления индивида (стадии онтогенетической эволюции) и половой диморфизм, интенсивность которого соответствует онтогенетическим стадиям;
2. конституциональные особенности (телосложение и биохимическая индивидуальность), нейродинамические свойства мозга, особенности функциональной геометрии больших полушарий (симметрии – асимметрии, функционирование парных рецепторов и эффекторов). Определяя указанные свойства как первичные, а психофизические функции и органические потребности – как вторичные, названные авторы отмечают, что в темпераменте и задатках происходит высшая интеграция всех этих свойств, а также что онтогенетическая эволюция, осуществляемая по определенной филогенетической программе, является формой развития свойств индивида. Определяя отличие личности от индивида, А.Н. Леонтьев писал, что личность, как и индивид, есть продукт интеграции процессов, осуществляющих отношения субъекта. В качестве фундаментального отличия личности он называл специфические для человека общественные отношения, в которые он вступает в своей предметной деятельности.

Для Б.Г. Ананьева исходным моментом структурно-динамических свойств личности является ее статус в обществе, где складывается и формируется данная личность. На основе этого статуса формируются системы «общественных функций-ролей» и «целей и ценностных ориентаций».

Выделение в человеке биологического и социального началось само по себе правомерно и к миру природы, и к социальной общности. А.Н. Леонтьев считает, что личность есть относительно поздний продукт общественно-исторического и онтогенетического развития человека.

Во взглядах на личность и факторы ее развития отечественные ученые мало чем отличаются, хотя у каждого существует своя точка зрения как на процессы и факторы развития, так и на структуру личности. Хотя при определенном анализе все они могут быть сведены к взгляду К.К. Платонова на структуру личности.

В западных теориях личности зримую роль играют теории З. Фрейда, К. Юнга, Э. Берна. Разработанную З. Фрейдом психоаналитическую теорию личности можно отнести к типу психодинамических, охватывающих всю жизнь человека и используемых для описания его как личности, внутренних психологических свойств индивида, в первую очередь его потребностей и мотивов. Он считал, что то, что на самом деле происходит в душе человека и характеризует его как личность, актуально им осознается.

Аналитическая психология К. Юнга рассматривает поведение личности во взаимоотношениях с окружающими, т. е. социальную сторону его поведения.

В теории Э. Берна господствует трансакционный анализ.

Основной проблемой психоанализа, рассматриваемого З. Фрейдом, является проблема мотивации. Подобно тому как образ и действие – суть реалий, выполняющих жизненные функции в системе отношений индивида и мира, а не внутри замкнутого в самом себе рефлексирующего сознания, одной из главных реалий является мотив.

В психической жизни З. Фрейд выделяет три уровня: бессознательное, предсознательное и сознательное. Источником инстинктивного заряда, придающего мотивационную силу человеческому поведению (как в его моторных, так и в мыслительных формах), является бессознательное. Оно насыщено сексуальной энергией (Фрейд обозначает ее термином «либидо»). Эта сфера закрыта от сознания в силу запретов, налагаемых обществом.

З. Фрейд занимался проблемами неврозов, разработал психоанализ – психотерапевтический метод лечения неврозов, основанный на технике свободных ассоциаций и анализе ошибочных действий и сновидений как способов проникновения в бессознательное. Он изучал психологические аспекты развития сексуальности, в которых выделил ряд стадий. З. Фрейд выдвинул психологическую теорию строения психического аппарата как энергетической системы, в основе динамики которой лежит связь между сознанием и бессознательными влечениями – учение о психических структурах личности (я и оно). Расширяя сферу применения психоанализа, З. Фрейд пытался распространить его на сферу социальной психологии и на различные области и формы коллективного невроза.

Структура личности понимается З. Фрейдом как состоящая из я и оно. Фрейд считает, что движущей силой развития психики является энергия бессознательного, психосексуального влечения.

К фрейдистской школе относится А. Адлер, который стал основателем индивидуальной психологии, где движущей силой развития психики является комплекс неполноценности, в результате преодоления которого осуществляется развитие психики. Представители неофрейдизма несколько отходят от биологизаторства З. Фрейда, приближаясь к антропологическому психологизму и экзистенциализму. Разрабатывая целостную концепцию развития личности, Э. Фромм например пытался выяснить механизм взаимодействия психологических и социальных факторов в процессе ее формирования. Связь между психикой индивида и социальной структурой общества, по мнению Э. Фромма, имеет социальный характер, в формировании которого особая роль принадлежит страху. Страх подавляет и вытесняет в бессознательное черты, не совместимые с господствующими в обществе нормами. Типы социального характера совпадают с различными историческими типами самоотчужденного человека (накопительским, эксплуататорским, рецептивным, пассивным, рыночным). Различные формы социальной патологии связываются с отчуждением.

Западные психологические теории, таким образом, склоняются к доминированию в процессе развития личности биологических факторов.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Одноклассники

Похожие материалы в разделе Общая психология:

Концепции репрезентации и информации в объяснительных теориях человеческого поведения

Front Psychol. 2014; 5: 1034.

Лаборатория психофизиологии и нейрофизиологии (LIM-23), Департамент психиатрии, Институт психиатрии, Медицинская школа Университета Сан-Паулу, Сан-Паулу, Бразилия

Под редакцией: Роберто Кордески, Римский университет Ла Сапиенца, Италия

Проверено: Марчелло Фриксионе, Университет Генуи, Италия; Эрнесто Бураттини, Неаполитанский университет имени Федерико II, Италия

* Для корреспонденции: Ренато Т.Рамос, Лаборатория психофизиологии и нейрофизиологии (LIM-23), Департамент психиатрии, Институт психиатрии, Госпиталь das Clinicas, Медицинская школа Университета Сан-Паулу, Rua Dr. Ovídio Pires de Campos, 785 São Paulo, SP 05403-010, Brazil e-mail: rb.psu@somartr

Эта статья была отправлена ​​в раздел «Теоретическая и философская психология» журнала «Границы психологии».

Поступило 29.01.2014 г .; Принято 29 августа 2014 г.

Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License (CC BY).Использование, распространение или воспроизведение на других форумах разрешено при условии указания автора (авторов) или лицензиара и ссылки на оригинальную публикацию в этом журнале в соответствии с принятой академической практикой. Запрещается использование, распространение или воспроизведение без соблюдения этих условий.

Эта статья цитируется в других статьях в PMC.

Abstract

Сосредоточившись на экспериментальном изучении человеческого поведения, в этой статье обсуждаются концепции информации и ментального представления с целью интеграции их биологических, вычислительных и семантических аспектов.Предполагая, что целью любого коммуникационного процесса является, в конечном счете, изменение состояния получателя, термин «корреляционная информация» предлагается как мера того, как изменения, происходящие во внешнем мире, соотносятся с изменениями, происходящими внутри человека. Ментальные представления концептуализируются как частный случай обработки информации, при которой корреляционная информация принимается, записывается, но также изменяется в результате сложного возникающего процесса связывания новых элементов. У людей получение информации и создание мысленных представлений происходит в два этапа.Во-первых, достаточно сложная структура мозга необходима для установления внутренних состояний, способных изменяться вместе с внешними событиями. Во-вторых, достоверность или смысл этих представлений должны постепенно достигаться путем сопоставления их с окружающей средой. Эту контекстуализацию можно рассматривать как часть процесса приписывания значения информации и представлениям. Представленная здесь гипотеза состоит в том, что сложные психологические конструкции, классически связанные с концепцией ментального представления, по сути своей имеют ту же природу, что и простые интерактивные формы поведения.Способность порождать тщательно продуманные ментальные явления, такие как убеждения и желания, проявляется постепенно в процессе эволюции, а у данного человека — в процессе обучения и социального взаимодействия.

Ключевые слова: информация, ментальное представление, человеческое поведение

ВВЕДЕНИЕ

Построение всеобъемлющих объяснительных моделей человеческого поведения требует постоянного пересмотра и улучшения концепций с целью интеграции различных типов структур и уровней реализации.В этом смысле в этой статье обсуждаются две концепции, часто используемые для моделирования различных аспектов человеческого поведения в биологических, психологических, философских, физических и вычислительных объяснительных теориях. Это концепции информации и представления. Цель состоит в том, чтобы обсудить взаимозависимость между обоими конструктами, уделяя особое внимание их использованию в экспериментальных исследованиях когнитивных феноменов.

Вкратце, обсуждаемая здесь идея репрезентации связана со способностью мозга развивать внутренние состояния в форме относительно стабильных паттернов нейронной активности, которые поддерживают определенные отношения с событиями, происходящими во внешнем мире.Во многих случаях эти представления начинаются с простых реакций на внешние раздражители, но, в связи с организационными характеристиками мозга, развиваются за счет включения многих других элементов, кроме тех, которые непосредственно воспринимаются при прямом контакте с окружающей средой. Эта способность конструировать сложные ментальные представления является результатом длительного эволюционного процесса, но ее основные составляющие могут быть идентифицированы в нейронной активности более простых организмов, например, в форме реактивного или условного поведения.

Концепция ментального представления в когнитивных науках часто ассоциируется со сложными явлениями, такими как убеждения и желания. Этот класс моделей, также известный как репрезентативные теории разума (RTM), считает, что эти состояния обладают «интенциональностью» в том смысле, что они около или относятся к вещам и могут быть оценены в отношении таких свойств, как согласованность , истина, уместность и точность (Cummins, 1989).

В этой статье предлагается, что общая идея интенциональности или уместности ментальных состояний поддержания корреляции с внешними событиями может быть обобщена для описания даже ранних стадий обработки информации в нервной системе.Этот механизм ко-вариации в сочетании с ресурсами памяти и способностью генерировать состояния мозга, связанные с абстрактными элементами мира (в частности, способность выводить правила, управляющие поведением внешних элементов), позволяет проявиться характерным для человека когнитивным чертам .

Эта широкая идея интенциональности основана на особой концепции информации как связующего элемента между мозгом и миром. Информация, используемая в нейробиологических исследованиях, может быть описана как нечто внутренне связанное с построением репрезентаций, но в то же время как концепция, не исключающая ментального экземпляра.Информация, кажется, существует в естественном мире, и человеческий разум обладает особой способностью извлекать, обрабатывать и использовать ее для увеличения способности взаимодействия с окружающей средой.

Хотя концепции информации и представления часто изучаются отдельно, их можно описать как имеющие вычислительные и семантические аспекты. Термин «вычислительные» относится к возможности кодификации, количественной оценки, манипулирования и физической реализации информации и представлений, в то время как термин «семантический» относится к значению обоих понятий в разных контекстах.

Информация и представление будут обсуждаться здесь с нейробиологической точки зрения, но с намерением сохранить согласованность с их концептуализацией в вычислительных или искусственных моделях познания. Эта согласованность требует рассмотрения ментальных репрезентаций как биологических явлений, собственно, но не исключительных для человеческого разума, построение которых достигается с помощью механизма обмена информацией с внешним миром. Как мы увидим ниже, хотя репрезентации могут быть локализованы в головном мозге, их значение не находится исключительно в нейробиологическом примере, являющемся характеристикой динамического взаимодействия между мозгом и окружающей средой.

В следующих разделах концепции ментального представления и информации будут обсуждаться с заявленным уклоном в сторону их применения в эмпирических проблемах когнитивной нейронауки. Однако интерес к этим концепциям не ограничивается изучением человеческого познания. Подробные обсуждения классической теории информации можно найти в Shannon (1948), Karnani et al. (2009), Ван и Шен (2011) и Адами (2012). Природа ментальных репрезентаций в философии, психологии и нейробиологии обсуждается Камминсом (1989, 1996), Стичем (1992) и Фодором (2000).Всестороннее обсуждение семантической информации можно найти у Floridi (2005), Karnani et al. (2009), Jensen et al. (2013) и Вакарелов (2014).

ЭМПИРИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ПОВЕДЕНИЯ

Парадигматическая ситуация, с которой сталкиваются нейробиологи во время своей экспериментальной работы, может быть описана следующим образом: представьте, что человек наблюдает за объектом и / или выполняет умственную задачу, в то время как активность его мозга регистрируется функциональная нейровизуализационная машина. Основываясь на результатах работы машины, ученый, контролирующий экспериментальную установку, хочет знать, как работает познание человека и в какой степени результат работы машины отражает индивидуальный опыт мышления.

Хотя можно получить некоторую информацию от машины, описательная способность этой парадигмы ограничена, особенно в отношении восприятия субъективных переживаний. Это ограничение может быть выражено аргументом квалиа: хотя ученый может что-то знать о внутреннем состоянии индивида, для внешнего наблюдателя невозможно получить доступ к самой природе психических процессов, потому что они включают особое качество сознательного опыта, которое невозможно сводится к лингвистически опосредованному набору описательных элементов (Kanai and Tsuchiya, 2012; Ramos, 2012).

Эта проблема может быть частично уменьшена путем опроса человека о его / его субъективном опыте и проверки точности его / его представлений о внешнем мире. Однако этот метод ограничен способностью человека получить доступ к своим внутренним состояниям. Внеосознанный характер многих видов деятельности мозга не позволяет кому-либо осознавать и сообщать обо всех элементах, составляющих когнитивный опыт. Даже простая деятельность подвержена неконтролируемым искажениям восприятия (например, оптическим иллюзиям), спонтанному вызову содержимого памяти и тонким аффективным состояниям, которые не воспринимаются сознательно.

Хотя методы нейровизуализации не учитывают вопрос о квалиа, они постоянно улучшают свою способность обнаруживать детали функции мозга с точки зрения анатомического местоположения и временного хода событий. Информация, полученная с помощью функциональных машин визуализации, выражается в виде электрических сигналов или показателей метаболической активности, которые должны быть связаны с языковыми описаниями человека. Машинные записи позволяют определять пространственную локализацию структур, работающих в данный момент, а также отображать временную динамику их взаимодействия (Nunez et al., 2014). Таким образом, функциональные данные собираются и анализируются на основе общей концепции мозга как устройства обработки информации, состоящего из специализированных и широко взаимосвязанных подструктур, работающих в постоянном взаимодействии.

ИНФОРМАЦИЯ НА ПРИЕМНИКЕ

Вероятно, наиболее влиятельная теория информации — это теория, предложенная Шенноном (1948), основанная на концепции энтропии или неопределенности, связанной с появлением сообщения. Общая система связи, предложенная Шенноном, показана на рис. .

Информационная система, предложенная Шенноном. Красный квадрат ограничивает компонент-получатель системы, в котором определяется семантическая ценность информации.

В упрощенной форме это определение основано на вероятности появления данного сообщения среди других возможных. Хотя этот подход широко исследуется в компьютерных науках, а также при изучении взаимодействий между нейронами и областями коры головного мозга (Bezzi, 2007; Ward and Mazaheri, 2008), этот подход не подходит для многих других приложений в нейробиологии.Точная оценка вероятности сообщения требует предварительного знания о том, сколько других возможных сообщений может появиться, что часто недоступно в поведенческих исследованиях. Кроме того, модель Шеннона явно не принимает во внимание значение отправленного, переданного и полученного сообщения.

Вопрос о значении информации, занимающий центральное место в нейронауках, обсуждался в рамках общей темы семантической информации. Несмотря на отсутствие единого мнения о ее определении, семантическая информация может быть описана как данные и их значение, включая или не условия правдивости (Вакарелов, 2014).Изучение семантической информации сосредоточено на ряде проблем, большинство из которых систематизированы Флориди (2005). Главный вопрос, связанный с семантическим аспектом информации, представляющий особый интерес для данного обсуждения, — «как данные могут обрести свое значение» (Флориди, 2005; Вакарелов, 2010). Вакарелов (2010), например, предлагает «прагматический подход к информации, при котором понятие информационной системы определяется как особый вид целенаправленной системы, возникающей в рамках основной динамики мира, и определяется семантическая информация как валюта системы.Таким образом, системы, оперирующие семантической информацией, можно рассматривать как шаблоны в организованных системах ».

Возвращаясь к общей структуре системы связи Шеннона, можно сказать, что процесс передачи информации не зависит от смысла сообщения только до тех пор, пока он не достигнет приемного компонента системы связи. Это происходит потому, что цель отправки сообщения — спровоцировать изменений состояния получателя. Эти изменения определяют существование сообщения с точки зрения получателя.Например, давайте рассмотрим человека в темной пещере, населенной летучими мышами. В отсутствие света и без способности воспринимать ультразвук, человек может построить лишь очень частичное представление окружающей среды пещеры. Он / она не может определить, сколько летучих мышей находится внутри пещеры, что они делают и общаются ли они друг с другом. Состояние наблюдателя не может быть изменено событиями, происходящими в пещере из-за отсутствия адекватных сенсорных механизмов. Однако для летучих мышей та же среда полна значимой информации из-за их способности издавать высокочастотные звуки и анализировать их эхо.Если этот человек является ученым, заинтересованным в понимании поведения летучих мышей, он / она может разработать инструменты для обнаружения ультразвука, который иначе не воспринимается, и «извлекать» больше информации из окружающей среды. Даже с этим новым инструментом «значение» этой новой информации не сразу становится ясным. Единственный способ построить понятную картину действий летучих мышей — это установить корреляцию между наблюдаемым поведением и сигналами, полученными машиной. Хотя для ученого невозможно получить полный доступ к разуму летучей мыши и узнать, как быть похожим на летучую мышь, он / она может отобразить изменения, наблюдаемые в окружающей среде, и сравнить их с изменениями, происходящими в состояниях машины.Если машина достаточно точна и поведение летучей мыши достаточно изощренно, ученый может построить ограниченную карту разума летучей мыши.

Этот пример можно распространить на методы нейровизуализации в целом. В функциональных исследованиях мозга стратегия простого соотнесения стационарных состояний мозга со статическими внешними стимулами оказалась бессмысленной. Простое отображение всех нейронов, срабатывающих в момент предъявления определенного стимула, не гарантирует, что наблюдаемая нейронная активность связана с этим актом наблюдения.Чтобы определить уровень корреляции между внешним миром и внутренней мозговой активностью, стратегия состоит в том, чтобы вызвать изменения характеристик объекта и наблюдать за происходящими изменениями, происходящими в мозговой активности. В функциональных методах работы с мозгом совпадающие паттерны мозговой активности и представления объектов обычно достигаются путем многократного повторения стереотипных задач, результаты которых подвергаются статистическому анализу. Фактически, термин «стимул», используемый в биологических исследованиях, можно определить как любое изменение окружающей среды, которое влияет на состояние организма.В этой ситуации ученый может проверить, получает ли мозг наблюдателя информацию, определяя изменения в нейронной активности, которые коррелируют с изменениями, происходящими во внешнем мире.

Таким образом, процесс, который определяет информацию как нечто важное, происходит в компоненте системы приемник (красный прямоугольник на рис. , рисунок ). Это не означает, что другие компоненты не имеют отношения к делу, но гипотеза, которая будет исследована в следующих разделах, заключается в том, что значение сообщения проявляется в получателе и любых других стимулах, проходящих через информационную систему, которые не распознаются или не вызывают изменений в состояние получателя не является информацией.

Модель коммуникационной системы Шеннона применялась для моделирования каждого этапа функционирования нервной системы. Внешние стимулы работают как источник информации для сенсорных клеток, которые генерируют потенциалы действия и возбуждают следующий нейрон на пути. Области коры работают как передатчики и приемники по отношению к другим областям, и один человек также может быть смоделирован как передатчик, приемник, источник шума или информационная среда в соответствии с интересами модели. Таким образом, пределы каждого компонента информационной системы в организме произвольны, и тот же формализм, используемый для описания взаимодействия между двумя нейронами, в принципе может быть применен для описания взаимодействий между ядрами нейронов или даже между отдельными людьми в социальном взаимодействии.

РАЗВИТИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ

Совместное изменение нервных / ментальных состояний наблюдателя с изменениями, происходящими во внешнем мире, является первым условием для установления репрезентации объектов. В ходе этого процесса могут быть созданы многие формы представления, и некоторые из них могут быть неполными или неточными. Построение набора достоверных и полезных представлений требует дополнительного механизма проверки и улучшения, который в биологических организмах может быть реализован в процессе естественного отбора.

Тонони (2008) предполагает, что «посредством естественного отбора, эпигенеза и обучения информационные отношения в мире формируют информационные отношения внутри основного комплекса, которые лучше всего« резонируют »в соизмеримом пространственном и временном масштабе. Более того, со временем эти отношения будут формироваться ценностями организма, чтобы отражать их важность для выживания. Этот процесс можно представить как экспериментальный аналог естественного отбора. Как хорошо известно, селективные процессы воздействуют на организмы через различную выживаемость, изменяя частоты генов (генотип), что, в свою очередь, приводит к эволюции определенных форм тела и поведения (внешний фенотип).”

Таким образом, получение информации и создание мысленных представлений происходит в два этапа. Во-первых, достаточно сложная структура мозга необходима для установления внутренних состояний, способных изменяться вместе с внешними событиями. Во-вторых, достоверность этих представлений должна достигаться постепенно путем сопоставления их с окружающей средой. Обсуждаемая здесь гипотеза состоит в том, что сложные психологические конструкции, классически связанные с концепцией ментальной репрезентации, начинаются с простого интерактивного поведения.Способность использовать язык и взаимодействовать в социальных группах позволила постепенно возникать более сложные человеческие психические феномены. Это развитие могло происходить даже в результате относительно неорганизованного процесса создания, модификации и исправления внутренних состояний в зависимости от новых поступлений из внешнего мира.

Следовательно, можно допустить, что механизмы, с помощью которых развивалось человеческое познание, присутствуют и в других классах организмов. Например, насекомое выживает в своей естественной среде обитания, потому что может сохранять достаточно точное представление о внешнем мире.Эти опосредованные репрезентацией «отношения между миром и насекомыми» ограничены и даже не могут рассматриваться как имеющие когнитивную природу. Однако качество и точность этого представления — это оптимизированный результат компромисса между анатомо-физиологическими ограничениями и необходимостью предоставления ресурсов обработки информации в контексте выборочного давления в конкретной нише. Частичные репрезентации могут быть полезны для повышения шансов на выживание, поскольку их легче создавать и исправлять, а также быстрее применять в естественных жизненных ситуациях.

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ПРАВИЛ

Другая репрезентативная стратегия, возникшая в ходе эволюции, — представление правил или паттернов, управляющих тем, что происходит во внешнем мире. Например, условное поведение у нескольких видов животных можно рассматривать как представление внешних закономерностей. Повышенное слюноотделение собаки после условного раздражителя, связанного с едой, опосредовано представлением, установленным путем обучения, правила корреляции между двумя событиями.

В человеческом мозге похожие механизмы, кажется, работают даже в более сложных действиях. Ноэль (2012) рассмотрела доказательства того, что поведение людей, управляемое правилами, связано с функционированием префронтальной коры, базальных ганглиев и связанных с ними структур мозга. Автор предполагает, что «стробирующий механизм на основе дофамина взаимодействует со стандартными моделями синаптической пластичности, чтобы поддерживать развитие соответственно изолированных и размерных префронтальных репрезентаций, приводя к улучшенному обобщению новых ситуаций, когда обеспечивается адекватно разнообразный тренировочный опыт.Согласно этому предложению, некоторые области префронтальной коры могут кодировать ссылки или «указатели» на другие префронтальные области в репрезентативной схеме, которая позволила бы по существу комбинаторное обобщение новых правил. Эта способность комбинаторного обобщения не подразумевает «простую реализацию» механизмов символической интерпретации правил. По мнению Ноэль, «сложные взаимодействия между репрезентациями правил, активно поддерживаемыми в префронтальной коре головного мозга, и динамическими процессами более задних нейронных цепей, порождают дифференцированные и контекстно-зависимые паттерны исполнения, которые избегают описания чисто символическим описанием правил.Кроме того, статистические закономерности в опыте, присутствующем во время развития префронтальной коры, могут глубоко сформировать виды явных правил, которые могут быть надежно представлены и применены ».

Процесс обработки информации, основанный на представлении правил, может быть дополнительно улучшен путем создания подмножеств априорных представлений, доступных для использования в естественных ситуациях. Врожденное поведение, связанное, например, с обнаружением угроз, требует наличия относительно сложных представлений, способных усилить быстрые защитные действия.Эта характеристика называется подготовкой к страху и фобиям, и она также обнаруживается в поведении человека. Mineka и Ohman (2002) представляют доказательства существования развитого модуля для выявления страха и обучения страху с четырьмя основными характеристиками: «Во-первых, он преимущественно активируется стимулами, связанными с угрозами выживанию в эволюционной истории. Таким образом, стимулы, релевантные страху, приводят к более сильному обусловливанию отвращающих ассоциаций по сравнению со стимулами, не имеющими отношения к страху. Во-вторых, модуль автоматически активируется релевантными для страха стимулами, а это означает, что активация страха происходит до того, как может произойти сознательный когнитивный анализ стимула.В-третьих, модуль страха относительно непроницаем для сознательного когнитивного контроля, и обусловливание страха связанными со страхом стимулами может происходить даже с подсознательными условными стимулами. В-четвертых, миндалевидное тело, по-видимому, является центральной областью мозга, отвечающей за модуль страха ».

Высокая скорость, необходимая для процесса выявления угроз и реализации адекватных ответных мер, подразумевает повышенную вероятность ошибок, связанных с упрощением внешних ситуаций, неправильной интерпретацией новых событий и, в конечном итоге, созданием искаженных представлений.Этот стиль когнитивного функционирования можно понять с биологической точки зрения, где в естественных ситуациях ошибки совершения (неправильная реакция на отсутствие угрозы) более приемлемы, чем ошибки бездействия (отсутствие реакции на реальную угрозу).

Другие когнитивные способности, такие как сочувствие и распознавание лиц, также, по-видимому, реализуются с помощью аналогичных механизмов работы с заранее подготовленными представлениями (Regenbogen et al., 2012; Kryklywy et al., 2013; Prochnow et al., 2013). Признавая, что та же стратегия проектирования используется при реализации других когнитивных функций, этот механизм упрощения представлений для облегчения реакции на стимулы можно предположить как играющий роль в сложных явлениях, связанных с частичной или предвзятой оценкой внешних ситуаций, таких как народные психологические объяснения. и возникновение предубеждений в социальных контекстах.

КОРРЕЛЯЦИЯ И ИНФОРМАЦИЯ

Чтобы отличить от информационной энтропии Шеннона, здесь предлагается термин корреляционная информация , не как мера вероятности, а как мера того, как изменения, происходящие во внешнем мире, коррелируют с изменениями, происходящими внутри агента. . Эта концепция не зависит ни от физической, биологической или лингвистической природы внешнего объекта, ни от когнитивных способностей получателя. Корреляционная информация зависит от способности получателя изменять аспекты своих внутренних состояний в зависимости от изменений, происходящих во внешней среде.Пластичность этого приемника не должна отражать все характеристики внешних объектов, потому что даже частичных представлений может быть достаточно для адекватного взаимодействия с окружающей средой. Эта стратегия принятия информационной модели, основанной на корреляциях, направлена ​​на то, чтобы подчеркнуть важность принимающего компонента в общей модели информационной системы.

Этот подход можно проиллюстрировать следующим образом: давайте рассмотрим животное, визуально воспринимающее источник света, излучающий разные цвета ( Рисунок ).Если его орган чувств способен изменять свое состояние определенным образом каждым цветом, что вызывает одно соответствующее изменение состояния ( рис. ), можно сказать, что это животное способно иметь точное цветовое восприятие. Обратите внимание, что в этой модели не важно, как именно это соответствие физически реализуется. Центральным моментом является то, что путь синий, красный, зеленый, желтый во внешнем мире соответствует пути a, b, c, d внутри организма. Напротив, если сенсорный орган не способен отличить синий от зеленого и красный от желтого, например, его внутреннее представление дается более простым путем (рис.) На рис. .

Этот рисунок иллюстрирует различные репрезентативные способности органов чувств. (A) представляет источник света, излучающий разные цвета. Орган чувств, проиллюстрированный в (B) , способен связывать серию различных состояний a, b, c, d, где каждое состояние связано с разными цветами: синим, красным, зеленым и желтым. (C) иллюстрируют другой вид сенсорного органа, не способного отличать синий от зеленого и красный от желтого и, следовательно, отображающий изменения, происходящие во внешнем мире, с помощью упрощенного набора состояний (f, g).

Представление, выраженное в рис. , является частичным по сравнению с представлением, выраженным на рис. , но его физическая реализация более простым сенсорным органом требует меньше ресурсов. Если оба представления имеют одинаковую эффективность в сохранении жизни животного (например, в обнаружении пищи или хищников), самая простая альтернатива может быть наиболее выгодной, если только в окружающей среде не произойдут новые изменения, которые сделают точное восприятие цвета важной чертой для выживания.

Согласно этой модели поток корреляционной информации по нервной системе — это набор модификаций, постепенно устанавливаемых в сенсорных клетках, нервах, интернейронах и структурах мозга, участвующих в выражении поведения. Преимущество этой концепции состоит в том, что эти модификации потенциально можно обнаружить с помощью функциональных методов, хотя они не всегда доступны сознанию человека. В экспериментальном контексте даже физиологические проявления, такие как, например, изменения вегетативного функционирования или постурального контроля, могут рассматриваться как часть набора информации, составляющей ментальные представления.Включение этих не чисто когнитивных элементов важно, например, при изучении эмоций, когда некоторые элементы опыта не могут быть адекватно описаны языком.

Это предложение не подразумевает отрицания существования внутренне генерируемых состояний. Хотя психические события могут происходить со степенью независимости от внешних влияний (например, отражений, интерпретаций и математического мышления), основные нейронные компоненты, которые позволили развить эти сложные способности, тесно связаны с теми, которые работают в других относительно более простых действиях мозга. .

Процесс человеческого мышления может протекать с относительной независимостью от внешних факторов, как в ментальных фантазиях. Корреляционная модель предполагает, что способность работать на этом уровне абстракции была приобретена путем постепенного улучшения способности использовать корреляционную информацию. После приобретения эта способность позволяет человеку работать независимо от прямых сенсорных входов и добавлять новые элементы в умственное содержание. Хотя фантазии можно генерировать с большой степенью свободы, осознание того, что это содержимое создается изнутри, обеспечивается способностью противостоять им с внешними входами.

Одним из примеров внутренне генерируемого состояния, включающего заранее подготовленные структуры, тесно связанные с внешними событиями, является система зеркальных нейронов. Первоначально обнаруженная у макак в вентральной премоторной коре, области F5 и нижней теменной доле, эта группа нейронов активируется, когда животное видит другое животное (или экспериментатора), выполняющее действия, аналогичные тем, которые относятся к его естественному репертуару действий. Нейровизуализационные и электрофизиологические исследования показывают, что зеркальные нейроны могут служить для распознавания действий как у обезьян, так и у людей, тогда как их предполагаемая роль в имитации и речи может быть реализована у человека, но не у обезьяны (Oztop et al., 2013). Хотя зеркальные нейроны в основном имеют моторную природу, они связаны с умственной деятельностью, такой как понимание намерений, эмоции, сочувствие и речь (Acharya and Shukla, 2012).

Другими примерами ментальных репрезентаций, основанных на ковариантных свойствах мозга и окружающей среды, являются те, которые участвуют в ориентации и движении в пространстве. Лэнд (2014) указывает, что «двигательная система требует представления пространства, которое поддерживает постоянные отношения с объектами внешнего мира, когда тело движется внутри него, тогда это также может служить моделью стабильного внешнего мира, в котором мы может быть сознательным.Изображение высокой четкости не обязательно, все, что требуется, — это то, что оно обеспечивает стабильную основу, к которой может быть временно прикреплена подробная информация, предоставляемая зрительными путями через затылочную и височную доли ».

Создание и запись ментальных репрезентаций включает в себя постепенное задействование относительно далеких, но тесно связанных компонентов мозга с разной временной динамикой. Следовательно, ментальные репрезентации не локализуются в определенных областях мозга, но постепенно возникают на протяжении всей нейрональной обработки.Эта идея совместима с несколькими нейробиологическими явлениями, связанными с сознательным опытом. Шен и др. (2013) предположили, что переживание «озарения», описываемое как переживание, связанное с состоянием понимания, которое внезапно возникает в сознательном осознавании человека, включает многие распределенные области мозга, включая боковую префронтальную кору, поясную извилину, гиппокамп и т. Д. верхняя височная извилина, веретенообразная извилина, предклинье, клиновидная мышца, островок, мозжечок и некоторые области теменной коры.

Способность обрабатывать сложные концепции и правила, управляющие внешними событиями, необходима для появления еще одного свойства когнитивных систем человека, а именно возможности предвидеть будущие события. Способность предвидеть возникновение данного стимула может быть определена даже у простых организмов, демонстрирующих условное поведение. Например, техника обонятельного кондиционирования реакции на удлинение укуса широко используется для получения нового понимания правил и механизмов аверсивного обучения у насекомых (Tedjakumala and Giurfa, 2013).

Эта простая способность представления правил может быть улучшена путем разработки более сложных нейронных ресурсов. Фактически, эта способность варьируется от одного вида к другому (Seed et al., 2012) и в зависимости от когнитивного развития каждого человека (Wellman et al., 2001). Более того, есть свидетельства того, что эта репрезентативная способность не зависит от нейронных механизмов, но также от адекватных социальных и культурных влияний (Moriguchi, 2014).

ВОЗНИКНОВЕНИЕ И СЛОЖНОСТЬ

Следующий вопрос, центральный для этого обсуждения, заключается в том, как простые механизмы корреляции позволяют возникать сложным абстракциям в человеческом разуме.Возможная стратегия прояснения этого момента состоит в изучении сложных теорий систем и их применимости на нескольких структурных и организационных уровнях, возникших в процессе генезиса человеческого поведения.

Идея о том, что сложные шаблоны могут спонтанно возникать из более простых компонентов, широко обсуждается в естествознании, и для объяснения их возникновения был предложен ряд теоретических идей, таких как, например, агентно-ориентированные модели и генетические алгоритмы (Caticha and Vicente, 2011; Гро, 2013).

Одна из этих теоретических моделей, в частности, известная как самоорганизованная критичность (SOC), привлекла большое внимание как возможное объяснение спонтанного возникновения сложных паттернов как на нейронном, так и на поведенческом уровнях. Концепция SOC была предложена Bak et al. (1987) как один из механизмов возникновения сложности в природе. Они предположили, что «диссипативные динамические системы с расширенными степенями свободы могут эволюционировать в самоорганизованное критическое состояние с пространственным и временным масштабированием по степенному закону.Это пространственное масштабирование приводит к самоподобной «фрактальной» структуре, идентифицируемой во многих условиях.

Beggs и Plenz (2003) сообщили о доказательствах этого феномена при изучении органотипических культур из коронарных срезов соматосенсорной коры крыс. Они непрерывно регистрировали спонтанные локальные потенциалы поля (LFP) с использованием 60-канальной многоэлектродной матрицы и обнаружили, что распространение синхронизированной активности LFP описывалось степенным законом. Авторы предположили, что наклон этого степенного закона, а также его параметр ветвления указывают на присутствие SOC в этих препаратах.(Beggs and Plenz, 2003) нашли доказательства того, что критический процесс ветвления оптимизирует передачу информации, сохраняя стабильность в корковых сетях. Моделирование показало, что параметр ветвления при значении, найденном в экспериментальной подготовке, оптимизирует передачу информации в сетях с прямой связью, предотвращая при этом неконтролируемое возбуждение сети. Авторы назвали этот паттерн «нейронные лавины» и выдвинули гипотезу, что это может быть общим свойством корковых сетей и представлять режим активности, отличный от осцилляторных, синхронизированных или волновых состояний сети.

В соответствии с обсуждаемыми здесь идеями, идентификация таких паттернов функционирования, по-видимому, зависит от функционирования мозга в контексте. Эль-Бустани и др. (2009) изучали внутриклеточную активность 15 нейронов первичной зрительной коры анестезированной и парализованной кошки. Каждый нейрон регистрировался при предъявлении четырех стимулов полного поля через доминирующий глаз: дрейфующая решетка с оптимальной ориентацией и пространственной частотой клетки, плотный шум высокой пространственной четкости, естественное изображение, анимированное с помощью смоделированной последовательности движений глаз, и решетка, анимированная с помощью та же последовательность движений глаз.Авторы обнаружили, что записи демонстрируют степенное масштабирование частоты на высоких частотах с дробным показателем степени, зависящим от пространственно-временной статистики визуальных стимулов. Они также сообщили, что этот эффект был воспроизведен в вычислительных моделях рекуррентной сети. Они отметили, «что найденные здесь степенные отношения зависят от стимула, что означает, что показатель масштабирования частоты не представляет собой уникальную характеристику активности корковой сети, а скорее отражает меру динамического взаимодействия между сенсорной вызванной активностью и текущая повторяющаяся сетевая активность.”

Возможность использования SOC для объяснения сложного человеческого поведения была исследована Ramos et al. (2011), которые в течение нескольких недель оценивали группы людей с психическими расстройствами и без них в социальном взаимодействии. Хотя поведение каждого человека в абсолютном выражении сильно отличалось от поведения других участников, статистическое описание различных групп (людей с депрессией, психозом, манией и нормальным контролем) показало идентичные модели поведенческой изменчивости.Во всех группах, сравнивая поведение людей с самим собой, небольшие изменения поведения были очень частыми, а большие вариации — редкими. Характеристика наличия одного и того же паттерна вариаций, воспроизводимого на разных уровнях человеческой деятельности, предполагает наличие самоподобия (Serrano et al., 2008). Кривые, описывающие поведение всех клинических групп и контрольных групп, демонстрировали одинаковый аспект и соответствовали степенному закону. Авторы предположили, что наличие самоподобия и степенных законов совместимо с гипотезой о том, что люди в социальном взаимодействии составляют систему, демонстрирующую SOC.

Самоорганизованная критичность, безусловно, является многообещающей концепцией для интеграции биологических и поведенческих аспектов человеческого поведения в рамках одних и тех же причинных механизмов, но, несомненно, требует дополнительных эмпирических исследований (Hidalgo et al., 2014).

КРАТКИЙ КОММЕНТАРИЙ К СЕМАНТИЧЕСКОМУ ВОПРОСУ

Последний важный момент, который следует здесь обсудить, — это приписывание значения в информационных моделях познания. Это очень проблематичное обсуждение в литературе, которое не может быть адекватно рассмотрено в ограниченном объеме данной статьи.Однако эмпирические исследования в области нейробиологии требуют определенной стратегии для решения этой проблемы из-за невозможности понять многие аспекты человеческого поведения без рассмотрения какой-либо формы обоснования.

Возможная временная стратегия состоит в том, чтобы на мгновение оставить в стороне понятие значения и исследовать утилитарный подход к ментальным репрезентациям. С биологической точки зрения непосредственная полезность поведения и ментальных представлений увеличивает шансы человека на выживание в различных контекстах.Таким образом, хотя информация и представления были определены, в этом корреляционном подходе в зависимости от эффектов, наблюдаемых в принимающем компоненте, их утилитарный характер должен восприниматься только в контексте всей коммуникационной системы.

Естественно, идея о том, что человеческое познание сформировано эволюционными механизмами, не нова. Тонони (2008) объясняет эту гипотезу: «Мозговые механизмы, в том числе те, что находятся внутри основного комплекса, являются тем, чем они являются в силу эволюционной истории, индивидуального развития и обучения.История эволюции приводит к установлению определенных видоспецифических черт, закодированных в геноме, включая мозг и средства взаимодействия с окружающей средой. Развитие и эпигенетические процессы приводят к соответствующему каркасу анатомических связей. Затем опыт постоянно совершенствует нейронные связи посредством пластических процессов, что приводит к идиосинкразии индивидуального «коннектома» и воспоминаний, которые он встраивает ».

Общие концепции теории эволюции использовались для объяснения нескольких видов поведения и когнитивных явлений.Тем не менее, эту объяснительную стратегию еще нужно лучше включить в эмпирические исследования. То же внимание, уделяемое развитию нейрофункциональных методов, также должно быть уделено идентификации и анализу характеристик среды, в которой проявляется поведение. Например, эта утилитарная характеристика информационных моделей предполагает, что будущие разработки в области функциональных исследований мозга должны учитывать использование иммерсивных установок виртуальной реальности как способа управления поведенческим контекстом.

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ

Целью данной статьи было ответить на некоторые вопросы об использовании представлений и информационных концепций в контексте экспериментальных исследований в когнитивных науках. Предлагаемый акцент в «информации на основе получателя» оправдан интересом разработки объективных подходов к изучению поведения человека в биологических и семантических терминах. Этот поиск новых концептуальных подходов рисковал оказаться поверхностным в своем формализме, но он был предложен в качестве первого шага для описания различных элементов, которые способствуют построению ментальных репрезентаций.

Обсуждаемая здесь концепция корреляционной информации должна быть достаточно простой, чтобы позволить натурализацию концепции информации в том смысле, что все взаимодействия между физическими объектами можно рассматривать как информационное явление. В этой модели построение ментальных представлений можно рассматривать как частный случай обработки информации, при которой корреляционная информация принимается, записывается, но также модифицируется сложным, возникающим и, возможно, случайным процессом связывания новых элементов.Валидность этих новых внутренне генерируемых составляющих элементов обеспечивается их непрерывной конфронтацией с новыми внешними входами и выбором наиболее адекватных репрезентаций в отношении их способности повышать шансы на выживание.

Гипотеза состоит в том, что этот основной механизм работает у всех видов животных, но с улучшенными способностями человеческого мозга он приводит к появлению более высокого порядка или абстрактных описательных элементов внешних объектов, которые позволяют предсказывать будущие события.Этот процесс возможен путем манипулирования внутренними состояниями, представляющими не только объекты, но и правила, управляющие их поведением. В этой модели, хотя содержание корреляционной информации зависит от способности приемника создавать внутренние состояния, способные изменяться вместе с внешними событиями, полезность данной информации может быть оценена только путем наблюдения за всей коммуникационной системой.

Непрерывный процесс сбора информации, создания представлений, создания прогнозов, сравнения с результатами и их корректировки с целью оптимизации их точности совместим с несколькими психологическими моделями обучения и когнитивного развития.Этот механизм корреляционных представлений также совместим с байесовской концепцией когнитивного функционирования, где частичные или предварительные представления работают как оценки априорных вероятностей при работе с будущими событиями (Tenenbaum et al., 2011).

Идеи, обсуждаемые здесь, представляют собой первый подход и, естественно, требуют более глубоких исследований в отношении его теоретических и эмпирических значений. С теоретической точки зрения, хотя теории, подобные SOC, многообещающие для объяснения человеческого поведения, другие математические модели также заслуживают внимания.Катича и Висенте (2011), например, утверждают, что статистическая механика может приводить к агрегированным прогнозам, которые могут быть проверены на обширных наборах данных с частичной информацией о популяциях. Процесс обмена информацией и моделей обучения, включенных в эти модели, может выявить коллективные эмерджентные свойства, которых нет в индивидуальном поведении.

Что касается эмпирических исследований, это обсуждение предполагает, что комплексное изучение вычислительных и семантических элементов, составляющих человеческий опыт, потребует значительных технических и теоретических усовершенствований.Технически, комбинированный регистр различных переменных, таких как электрическая активность коры головного мозга, отображение движений глаз, показатели гальванической проводимости кожи и контроль положения тела, полученные во время тщательно спланированной когнитивной деятельности, имитируемой, например, в средах виртуальной реальности, потенциально может потенциально дать более глубокое понимание происходящего. психические, эмоциональные и моторные события, происходящие в реалистичных контекстах.

Заявление о конфликте интересов

Автор заявляет, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Автор благодарит Дж. Т. С. Ребусаса и Рональда К. Ранво за содержательные обсуждения и обзор ранних версий статьи.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

• Ачарья С., Шукла С. (2012). Зеркальные нейроны: загадка метафизического модульного мозга. J. Nat. Sci. Биол. Med. 3 118–124 10.4103 / 0976-9668.101878 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Adami C. (2012). Использование теории информации в эволюционной биологии. Ann. Акад. Sci. 1256 49–56 10.1111 / j.1749-6632.2011.06422.x [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Бак П., Тан К., Визенфельд К. (1987). Самоорганизованная критичность: объяснение шума 1 / f. Phys. Rev. Lett. 59 381–384 10.1103 / PhysRevLett.59.381 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Беггс Дж. М., Пленц Д. (2003). Нейрональные лавины в контурах неокортекса. J. Neurosci. 23 11167–11177 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Bezzi M.(2007). Количественная оценка информации, передаваемой одним стимулом. Биосистемы 89 4–9 10.1016 / j.biosystems.2006.04.009 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Катича Н., Висенте Р. (2011). Агентная социальная психология: от нейрокогнитивных процессов к социальным данным Ф. Adv. Комплексная сист. 14 711–731 10.1142 / S0219525

  3190 [CrossRef] [Google Scholar]

• Cummins R. (1989). Значение и ментальное представление Кембридж, Массачусетс: MIT Press [Google Scholar]
• Cummins R.(1996). Представления, цели и отношения. Кембридж, Массачусетс: MIT Press [Google Scholar]
• Эль-Бустани С., Марре О., Бехуре С., Бодо П., Игер П., Бал Т. и др. (2009). Модуляция состояния сети степенного масштабирования частоты в зрительных корковых нейронах. PLoS Comput. Биол. 5: e1000519 10.1371 / journal.pcbi.1000519 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Флориди Л. (2005). Является ли семантическая информация значимыми данными? Philos.Феноменол. Res. 70 351–370 10.1111 / j.1933-1592.2005.tb00531.x [CrossRef] [Google Scholar]
• Fodor J. A. (2000). Разум не работает таким образом: возможности и пределы вычислительной психологии Кембридж, Массачусетс: MIT Press [Google Scholar]
• Gros C. (2013). Сложные и адаптивные динамические системы: учебник Нью-Йорк: Спрингер; 10.1007 / 978-3-642-36586-7 [CrossRef] [Google Scholar]
• Hidalgo J., Grilli J., Suweis S., Mu noz M. A., Banavar J.Р., Маритан А. (2014). Информационная пригодность и появление критичности в живых системах. Proc. Natl. Акад. Sci. США 111 10095–10100 10.1073 / pnas.1319166111 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Дженсен Г., Уорд Р., Бальзам П. (2013). Информация: теория, мозг и поведение. J. Exp. Анальный. Behav. 100 408–431 10.1002 / jeab.49 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Канаи Р., Цучия Н. (2012). Qualia. Curr. Биол. 22 R392 – R396 10.1016 / j.cub.2012.03.033 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Карнани М., Паакконен К., Аннила А. (2009). Физический характер информации. Proc. Рой. Soc. Математика. Phys. Англ. Sci. 465 2155–2175 10.1098 / rspa.2009.0063 [CrossRef] [Google Scholar]
• Kryklywy J. H., Nantes S. G., Mitchell D.G. (2013). Миндалевидное тело кодирует уровень воспринимаемого страха, но не эмоциональную неоднозначность визуальных сцен. Behav. Brain Res. 252 396–404 10.1016 / j.bbr.2013.06.010 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Лэнд М. Ф. (2014). Есть ли у нас внутренняя модель внешнего мира? Philos. Пер. R. Soc. Лондон. B Biol. Sci. 369 20130045 10.1098 / rstb.2013.0045 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Mineka S., Ohman A. (2002). Фобии и готовность: избирательная, автоматическая и инкапсулированная природа страха. Biol. Психиатрия 52 927–937 10.1016 / S0006-3223 (02) 01669-4 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Moriguchi Y.(2014). Раннее развитие управляющей функции и ее связь с социальным взаимодействием: краткий обзор. Фронт. Psychol. 5: 388 10.3389 / fpsyg.2014.00388 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Ноэль Д. К. (2012). На нейронной основе поведения, управляемого правилами. J. Integr. Neurosci. 11 453–475 10.1142 / S021963521250029X [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Нуньес П. Л., Сринивасан Р., Филдс Р. Д. (2014). Функциональная связность ЭЭГ, задержка аксонов и болезнь белого вещества. Clin. Neurophysiol. 10.1016 / j.clinph.2014.04.003 [Epub перед печатью] [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Озтоп Э., Кавато М., Арбиб М. А. (2013). Зеркальные нейроны: функции, механизмы и модели. Neurosci. Lett. 540 43–55 10.1016 / j.neulet.2012.10.005 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Prochnow D., Kossack H., Brunheim S., Müller K., Wittsack H.J., Markowitsch H.J. и др. (2013). Обработка подсознательных выражений эмоций на лице: исследование поведения и фМРТ. Soc. Neurosci. 8 448–461 10.1080 / 17470919.2013.812536 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Рамос Р. Т. (2012). Концептуальные пределы нейровизуализации в психиатрической диагностике. AJOB Neurosci. 3 52–53 10.1080 / 21507740.2012.721856 [CrossRef] [Google Scholar]
• Рамос Р. Т., Сасси Р. Б., Пикейра Дж. Р. К. (2011). Самоорганизованная критичность и предсказуемость человеческого поведения. New Ideas Psychol. 29 38–48 10.1016 / j.newideapsych.2009.12.001 [CrossRef] [Google Scholar]
• Regenbogen C., Schneider D. A., Finkelmeyer A., ​​Kohn N., Derntl B., Kellermann T., et al. (2012). Дифференциальный вклад мимики, просодии и содержания речи в эмпатию. Cogn. Эмот. 26 год 995–1014 10.1080 / 02699931.2011.631296 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Сид А., Седдон Э., Грин Б., Колл Дж. (2012). «Народная физика» шимпанзе: внимание к неудачам. Philos. Пер. R. Soc. Лондон. B Biol.Sci. 367 2743–2752 10.1098 / rstb.2012.0222 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Серрано М. А., Криуков Д., Богу на М. (2008). Самоподобие сложных сетей и скрытых метрических пространств. Phys. Rev. Lett. 100 078701 10.1103 / PhysRevLett.100.078701 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Шеннон К. Э. (1948). Математическая теория коммуникации. Bell Syst. Tech. J. 27 379–423 10.1002 / j.1538-7305.1948.tb01338.x [CrossRef] [Google Scholar]
• Shen W.Б., Ло Дж. С. Л., Юань Ю. (2013). Новые достижения в области нейронных коррелятов проницательности: десятилетний обзор проницательного мозга. Подбородок. Sci. Бык. 58 1497–1511 10.1007 / s11434-012-5565-5 [CrossRef] [Google Scholar]
• Стич С. (1992). Что такое теория ментального представления? Разум 101 243–261 10.1093 / mind / 101.402.243 [CrossRef] [Google Scholar]
• Теджакумала С. Р., Джурфа М. (2013). Правила и механизмы обучения наказанию у медоносных пчел: аверсивная обусловленность реакции на удлинение укуса. J. Exp. Биол. 216 2985–2997 10.1242 / jeb.086629 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Тененбаум Дж. Б., Кемп К., Гриффитс Т. Л., Гудман Н. Д. (2011). Как вырастить ум: статистика, структура и абстракция. Наука 331 1279–1285 10.1126 / science.1192788 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Тонони Г. (2008). Сознание как целостная информация: предварительный манифест. Biol. Бык. 215 216–242 [PubMed] [Google Scholar]
• Вакарелов О.(2010). Докогнитивная семантическая информация. Знай. Техн. Pol. 23 193–226 10.1007 / s12130-010-9109-5 [CrossRef] [Google Scholar]
• Вакарелов О. (2014). От интерфейса к корреспонденции: восстановление классических представлений в прагматической теории семантической информации. Minds Mach. 24 327–351 10.1007 / s11023-013-9318-2 [CrossRef] [Google Scholar]
• Ван К., Шен Х. (2011). Теория информации в научной визуализации. Энтропия 13 254–273 10.3390 / e13010254 [CrossRef] [Google Scholar]
• Ward B., Mazaheri Y. (2008). Скорость передачи информации в экспериментах фМРТ, измеренная с использованием теории взаимной информации. J. Neurosci. Методы 167 22–30 10.1016 / j.jneumeth.2007.06.027 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Веллман Х. М., Кросс Д., Уотсон Дж. (2001). Метаанализ развития теории разума: правда о ложных убеждениях. Child Dev. 72 655–684 10.1111 / 1467-8624.00304 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

5.3 МЕНТАЛЬНОЕ ПРЕДСТАВИТЕЛЬСТВО

5.3 МЕНТАЛЬНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ

Предыдущий раздел показал историческое происхождение двух основных аспектов когнитивной психологии. которые рассматриваются в этом и следующем разделах. Это ментальное представление и психические процессы. Нашим примером репрезентации был мысленный образ, и переданная ссылка была сделана на структуры памяти и иерархические блоки информации.Мы также говорили в целом о вводе, обработке, и выходные функции когнитивной системы, уделяя особое внимание к описанию Марра процессов зрения.

Этот раздел посвящен с когнитивными теориями ментального представления. Как мы храним информацию в памяти, изобразите это перед нашим мысленным взором или манипулируйте им с помощью процессы рассуждения всегда казались актуальными для исследователей в образовательной сфере. технологии.Наша область иногда предполагала, что способ, которым мы мысленно представлять информацию — это прямое отображение того, что мы видим и услышать о нас в мире (см. Knowlton, 1966; Cassidy & Knowlton, 1983; Sless, 1981). Педагоги-технологи заплатили значительные количество внимания к тому, как визуальные презентации разного уровня абстракция влияет на нашу способность рассуждать буквально и аналогично (Винн, 1982).С самых первых дней нашей дисциплины (Дейл, 1946) у нас есть был заинтригован идеей, что степень реализма, с которой мы представляем информация для студентов определяет, насколько хорошо они учатся. В последнее время (Salomon, 1979), мы пришли к выводу, что в нашем мышлении используются различные системы символов как инструменты, позволяющие нам учиться и развивать навыки в различных символических модальностях. Как влияет ментальная репрезентация тем, что ученик встречает в окружающей среде, стало неразрывно связаны с той частью нашего поля, которую мы называем дизайном сообщения (Fleming & Леви, 1993; Рибер, 1994; Глава 7).

5.3.1 Теория схем

Концепция «схема» занимает центральное место в когнитивных теориях репрезентации. Есть много описаний того, что такое схемы. Все описания совпадают что схема имеет следующие характеристики: (1) Это организованная структура, которая существует в памяти и, в совокупности со всеми другими схемами, содержит сумму наших знаний о мире (Paivio, 1974).(2) Это существует на более высоком уровне общности или абстракции, чем наш непосредственный опыт общения с миром. (3) Он состоит из понятий, связанных между собой вместе в предложениях. (4) Он динамичен, поддается изменению общими опыт или через инструкции. (5) Он предоставляет контекст для интерпретации новые знания, а также структура для их хранения. Каждая из этих функций требуется комментарий.

5.3.1.1. Схема как структура памяти. Идея о том, что память организована в структуры восходит к работе Бартлетта (1932). В экспериментах, направленных на изучение природа памяти, которая требовала, чтобы испытуемые запоминали истории, Бартлетт поразили две вещи: во-первых, вспомнить, особенно с течением времени, на удивление неточный; во-вторых, неточности носили систематический характер, так как влияние некоторых общих характеристик рассказов и поворотов событие, которое можно было бы предсказать из обычных событий в мире.Необычный сюжеты и сюжетные структуры запоминались как более близкие к «нормальным» чем они были на самом деле. Из этого Бартлетт сделал вывод, что человеческая память состояла из когнитивных структур, которые создавались с течением времени в результате нашего взаимодействия с миром и что эти структуры окрашивают наши кодирование и повторение возникших впоследствии идей. Так как Бартлетт работа, как характер, так и функция схем были расширены и выясняется экспериментально.В следующих нескольких абзацах описывается, как это сделать.

5.3.1.2. Схема как абстракция. Схема — это более абстрактное представление, чем прямой перцептивный опыт. Когда мы смотрим на кошку, мы наблюдаем ее цвет, длина шерсти, размер, порода, если это заметно, и любые уникальные особенности, которые могут быть у него, такие как разорванное ухо или необычный цвет глаз. Однако схема, которую мы построили на основе опыта, чтобы представить «кот» в нашей памяти, и с помощью которого мы можем идентифицировать любой кот, не содержит этих данных.Вместо этого наша «кошка» схема скажет нам, что у него есть глаза, четыре ноги, приподнятые уши, особый форма и привычки. Однако он оставляет те особенности, которые различаются у разных кошек, как цвет глаз и длина шерсти, не уточняются. На языке схемы теории, это «заполнители», «слоты» или «переменные» быть «инстанцированным» посредством отзыва или распознавания (Norman & Румельхарт, 1975).

Это абстракция, или общность, которая делает схемы полезными.Если память потребовала, чтобы мы кодировать каждую особенность каждого опыта, который у нас был, не удаляя далеко переменные детали, отзыв потребовал бы, чтобы мы соответствовали каждому опыту против шаблонов, чтобы идентифицировать объекты и события, предложение который уже давно дискредитирован за нереалистичные требования к памяти потенциал и ресурсы когнитивной обработки (Pinker, 1985). В редких случаях общность схем может помешать нам что-то идентифицировать.Например, мы можем неправильно идентифицировать пингвина, потому что на первый взгляд он имеет несколько черт птиц. Как мы увидим ниже, обучение требует модификация схем таким образом, чтобы в них можно было точно разместить необычные экземпляры, такие как пингвины, при этом сохраняя уровень специфичности это делает их полезными.

5.3.1.3. Схема как сеть. Схема была задумана и описана во многих способами.Одна из наиболее распространенных концепций схемы — это сеть. понятий, связанных ссылками. Иллюстративным является описание Палмера (1975). схемы для представления понятия «лицо». Схема состоит узлов и ссылок, которые описывают отношения между парами узлов. В центральным узлом сети является голова, имеющая примерно овальную форму. Другие узлы, представляющие другие черты лица, такие как глаза, нос, и рот описываются с точки зрения их отношения к голове.В правый глаз связан с головой тремя звеньями, определяющими форму, размер, и расположение. Таким образом, глаз имеет овальную форму, как и голова, но повернут насквозь угол 90 ‘относительно головы; это примерно одна восьмая размера головы; он расположен выше и правее центра головы. В этой схеме отношения — размер, форма и ориентация — постоянны, а узлы — глаз, нос, рот — являются «заполнителями», чьи точные природа меняется от случая к случаю.Цвет глаз, например, не указан в схеме лица. Но глаза всегда над носом. Как и в большинстве случаев, поэтому это структура схемы, определяемая ссылками, а чем характеристики отдельных узлов, которые закодированы и против которых сравнивается новая информация.

5.3.1.4. Схема как динамическая структура. Схема не неизменна. Когда мы узнаем новую информацию, либо из инструкций, либо из повседневного взаимодействия с окружающей средой, наша память и понимание нашего мира изменится.Теория схем предлагает что наше знание мира постоянно интерпретирует новый опыт и адаптироваться к нему. Эти процессы, которые Пиаже (1968) назвал ассимиляцией и жилье, которое Торндайк и Хейс-Рот (1979) назвали восходящая и нисходящая обработка, динамическое взаимодействие при попытке достичь когнитивного равновесия, без которого мир был бы запутанным размытость бессмысленных переживаний.Процесс работает следующим образом: (1) Когда мы сталкиваемся с новым объектом, опытом или информацией, мы пытаемся чтобы сопоставить его функции и структуру (узлы и связи) со схемой в памяти (вверх дном). На основе успеха этой первой попытки сопоставления, строим гипотезу об идентичности объекта, опыта, или информация, на основании которой мы ищем дополнительные доказательства, чтобы подтверждаем нашу идентификацию (сверху вниз).Если дополнительные доказательства подтверждают наши гипотезы, мы ассимилируем опыт со схемой. Если это не так, мы пересматриваем нашу гипотезу, приспосабливаясь к опыту.

Вернемся к Схема «лица» Палмера (1975) для иллюстрации. Палмер описывает что происходит, когда человеку показывают «лицо», голова которого состоит арбуза, у которого глаза яблоки, у которого нос груша, и у которого рот — банан.На первый взгляд, на основе структурных подсказок один интерпретирует картинку как лицо. Однако эта гипотеза не подтверждается. при поиске подтверждающих доказательств и «плодовой» схеме (или, возможно, схема «Fruitface») выдвинута гипотеза. По общему признанию, этот пример немного необычный. Однако это подчеркивает важность структуры в схемах и иллюстрирует тот факт, что размещение схема для новой информации часто достигается путем согласования несоответствий между глобальными и локальными функциями.

Обучение происходит по мере изменения схем, по мере того, как они приспосабливаются к новой информации в среде, и по мере того, как они усваивают новую информацию. Румельхарт и Норман (1981) обсудить важные различия в степени, в которой эти изменения принимают место. Обучение происходит путем наращивания, настройки схемы или схемы творчество.

В случае нарастания, соответствие между новой информацией и схемами настолько хорошо, что новые информация просто добавляется к существующей схеме без каких-либо приспособлений схемы вообще.Путешественник может научиться распознавать беркут просто сопоставив его с уже знакомой схемой белоголового орлана, отметив только отсутствие белой головы и хвоста у первого.

Результаты настройки схемы в более радикальных изменениях схемы. Ребенок вырос в центре города мог бы сформировать схему «птицы» только на основе видения воробьи и голуби. Возможностями этой схемы могут быть: размер от 3 до 10 дюймов, летающие взмахами крыльев, встречаются вокруг и на здания.Первое появление орла этим ребенком, вероятно, сбило бы с толку. и может привести к ошибочной идентификации как самолет, который больше более 10 дюймов в длину и не машет крыльями. Обучение, возможно, через инструкция, что это существо действительно было птицей, приведет к изменениям в схеме «птица», чтобы включить парение как средство получения вокруг, большие размеры и горная среда обитания.

Румельхарт и Норман описать создание схемы как происходящее по аналогии.Растяжка птицы пример пределов достоверности, представьте кого-нибудь из страны, которая нет птиц, но много летучих мышей, для которых «птичья» схема делает не существует. Создание схемы птицы может происходить временно. замена черт, которые у птиц общие с летучими мышами, а затем, в частности, обучение различиям. Опасность, конечно, в том, что значительный остатки признаков летучих мышей могут сохраняться в схеме птицы, несмотря на тщательная инструкция.Следовательно, аналогии могут вводить в заблуждение (Спиро, Фельтович, Coulson & Anderson, 1989), если они не используются с особой осторожностью.

5.3.1.5. Схема как контекст. Схема служит не только хранилищем опыта. Он обеспечивает контекст, который влияет на то, как мы интерпретируем новый опыт и даже обращает наше внимание на определенные источники опыта и информации. Со времен Бартлетта теория схем в основном развивалась из исследование понимания прочитанного.И именно из этой области исследований что наиболее убедительные доказательства решающей роли схем в интерпретация текста.

Дизайн исследования для этих исследований требуется активация хорошо разработанной схемы для установить контекст, представление текста, которое часто намеренно неоднозначно, и посттест понимания. Например, Брансфорд и Джонсон (1972) испытуемые изучали текст, который был настолько двусмысленным, что не имел смысла без наличие сопроводительного рисунка.Андерсон, Рейнольдс, Шаллерт, и Гетц (1977) представили неоднозначные истории различным группам людей. История, которая могла быть о поднятии тяжестей или побеге из тюрьмы, была интерпретируется как поднятие тяжестей студентами по поднятию тяжестей класса, но другими учениками. Музыканты истолковали рассказ о том, что могло быть об игре в карты или музыке, как если бы это было о Музыка.

Neisser (1976) имеет утверждал, что схемы не только определяют интерпретацию, но и влияют на ожидания людей относительно того, что они собираются найти в окружающей среде.Таким образом, в том, что Нейссер называет перцептивным циклом, «упреждающими схемами» » направить наше исследование окружающей среды. Наше исследование окружающей среды приводит нас к одним источникам информации, а не к другим. Информация мы находим, изменяет наши схемы способами, с которыми мы уже сталкивались, и цикл повторяется.

5.3.2 Теория схем и образовательные технологии

Теория схем имеет повлияли на образовательные технологии по-разному.Например, понятие активации схемы для предоставления соответствующего контекста для обучения находит близкие параллели у Ганье, Бриггса и Вейджера. (1988) третье учебное «мероприятие», «стимулирующее вспоминание». обязательного обучения «. Рейгелут (Reigeluth & Stein, 1983) «теория разработки» обучения состоит, среди прочего, из вещи, рецепты прогрессивного уточнения схем. В понятие «общности», которое сохранялось на протяжении многих этапы педагогической теории Меррилла (Merrill, 1983, 1988; Merrill, Li & Jones, 1991), близка к схеме.

Однако есть три конкретных способа использования исследований образовательных технологий теория схем (или, по крайней мере, некоторые из идей, которые она воплощает, вместе с другие когнитивные теории репрезентации). Первый касается предположения, и пытается поддержать это, что схемы могут быть более эффективно построены и активируется, если материал, с которым сталкиваются студенты, каким-то образом изоморфен к предполагаемой структуре схемы.Это направление исследований расширяет в область более ранних попыток когнитивной теории предложить и подтвердить теория аудиовизуального (обычно больше визуального, чем аудио) образования и касается роли иллюстраций и графических иллюстраций в обучении. (Дейл, 1946; Карпентер, 1953; Дуайер, 1972, 1978, 1987).

Второй путь в какая образовательная технология использовала теорию схем, чтобы разработать и применять методы, которые студенты могут использовать, чтобы наложить структуру на то, что они узнать и таким образом сделать его более запоминающимся.Эти методы упоминаются, собирательно, под термином «отображение информации».

Третья линия исследование состоит из попыток использовать схемы для представления информации в компьютере и тем самым позволить машине взаимодействовать с информацией способами, аналогичными человеческой ассимиляции и приспособлению. Это приносит нас к рассмотрению роли схем или «сценариев» (Schank & Abelson, 1977) или «планы» (Minsky, 1975) в AI и «интеллектуальные» учебные системы (см. 19.2.3.1). в следующих разделах исследуются эти направления исследований.

5.3.3 Схема-сообщение Изоморфизм: воображаемое кодирование

Есть два пути в которых изображения и графика могут влиять на кодировку информации в схемы. Некоторые исследования показывают, что изображение кодируется напрямую как мысленный образ. Это означает, что кодирование приводит к схеме, которая сохраняет многие свойства сообщения, которое увидел студент, например, его пространственная структура и внешний вид ее особенностей.Другое исследование предполагает что изображение или графика в первую очередь налагают структуру на информацию и что предложения об этой структуре, а не о самой структуре закодированы. Таким образом, схема не содержит мысленного образа, а информация, которая позволяет создать образ в воображении, когда схема становится активной. В этом и следующем разделе исследуются эти два возможности.

Исследование имагинального кодирование обычно проводится в рамках теорий, которые предложить две (как минимум) отдельные, хотя и связанные системы памяти (см. 29.2.3). Пайвио (1983; Кларк и Пайвио, 1992) теория «двойного кодирования» и теория Кульхави (Kulhavy, Lee & Катерино, 1985; Kulhavy, Stock & Caterino, 1994) «совместное удержание» теории типичны. Обе теории предполагают, что люди могут кодировать информацию. как языковые предложения или как мысленные образы, подобные картинкам. ‘Ibis Research предоставил доказательства того, что (1) изображения и графика содержат информацию что не содержится в тексте, и (2) информация, показанная на картинках и графику легче вспомнить, потому что она закодирована как в памяти системы, как предложения и как образы, а не просто как предложения, что происходит, когда студенты читают текст.Например, Шварц и Кульхави (1981) предлагал испытуемым изучить карту во время прослушивания повествования. описание территории. Субъекты карты вспомнили больше пространственной информации связанные с объектами карты, чем объекты, не являющиеся картами, при этом не было никакой разницы между отзывами двух групп информации, не относящейся к объектам карты. В другом исследовании Абель и Кульхави (1989) обнаружили, что испытуемые, которые видели карты территории запомнили больше деталей, чем испытуемые, прочитавшие соответствующий текст, предполагающий, что карта предоставила «подсказки второго слоя» это облегчило вспоминание информации.

5.3.4 Схема-сообщение Изоморфизм: структурное кодирование

Доказательства утверждают, что графика помогает учащимся организовывать контент, определяя структура схемы, в которой она закодирована, взята из исследований, которые изучили взаимосвязь между пространственными представлениями и указаниями или бесплатный отзыв. Предполагается, что пространственная структура информации на странице отражает смысловую структуру информации, которая попадает закодировано.Например, Винн (1980) использовал текст с блок-схемой или без нее. преподавать предметам средней школы о типичной пищевой сети. Оценки семантические структуры субъектов, представляющие содержание, были получены из их свободные ассоциации со словами, обозначающими ключевые концепции пищевой сети (например, травоядные-потребители). Выяснилось, что диаграмма значительно улучшилась. близость структуры, которую приобрели студенты, к структуре содержания.

Совсем недавно, Макнамара, Харди и Хиртл (1989) предлагали испытуемым изучить пространственное расположение общих объекты. Упорядоченные деревья, построенные из данных с произвольным воспроизведением, выявили иерархическую структуру. кластеры элементов, которые легли в основу организации информации в памяти. Тест распознавания, в котором целевые элементы были загружены элементы в одном кластере или за его пределами, вызывали задержки ответа которые были быстрее для элементов из одного и того же кластера, чем для кластеров из разных элементов.Было определено размещение предмета в том или ином кластере, для в основном, за счет пространственной близости предметов в исходной планировке.

В другом исследовании Макнамара (1986) предлагал испытуемым изучить расположение реальных объектов, помещенных в участок на полу. Территория была разделена невысокими преградами на четыре квадранта. равного размера. Приведенный отзыв вызвал задержки ответа, предполагающие, что физические границы накладывали категории на объекты, когда они были закодированы, что перекрывает эффект абсолютной пространственной близости.Например, Репозиты отзыва были медленнее для элементов, физически близких, но разделенных граница, чем два элемента дальше друг от друга, но в пределах одной границы. Результаты подобных исследований послужили основой для рекомендаций. о том, когда и как использовать рисунки и графику в учебных материалах (Левин, Angling & Carney, 1987; Winn, 1989b).

5.3.5 Схема и Отображение информации

Стратегии эксплуатации структурный изоморфизм графики и схем знаний также легли в основу множества схем отображения текста и информации. направленные на улучшение понимания (Армбрустер и Андерсон, 1982, 1984) и навыки обучения (Дансеро и др.)., 1979; Холли и Дансеро, 1984). Исследование эффективности этих стратегий и их применения является одним из лучших примеров использования когнитивной теории. учебными дизайнерами.

Предположения В основе всех стратегий отображения информации лежит то, что если информация хорошо организован в памяти, он будет лучше запоминаться и легче связаны с новой информацией, и что студентов можно обучать методам использование пространственной организации информации на странице, что делает то, что они узнают, лучше организовано в памяти (см. 24.7). Мы уже приводили примеры исследований, подтверждающих первое из эти предположения. Теперь перейдем к исследованию эффективности картографирования информации. техники.

Вся информация-картография стратегии (рассмотренные и обобщенные Хьюзом, 1989) требуют от студентов научиться представлять информацию, обычно текст, в пространственно сконструированном диаграммы. С помощью этих методов они строят диаграммы, представляющие концепции, которые они должны выучить в виде словесных ярлыков, часто помещенных в коробки, и которые показать взаимосвязи между концепциями в виде линий или стрелок.Самая очевидная характеристика из этих методов состоит в том, что студенты создают информационные карты для сами, а не изучать диаграммы, созданные кем-то другим. В этом Таким образом, карты требуют от студентов обработки содержащейся в них информации. с трудом, допуская при этом определенную степень идиосинкразии в представленных идеях, оба из которых являются атрибутами эффективного обучения стратегии.

Некоторые методы картирования радиальные, с ключевым понятием в центре диаграммы и соответствующими концепции о руках, выходящих из центра (Hughes, 1989).Другие схемы более иерархичны, с концепциями, размещенными на ветвях дерева (Джонсон, Pittelman & Heimlich, 1986).

Третьи поддерживают примерно линейный формат предложений, но для кодирования используются специальные символы взаимосвязи между концепциями, такие как знаки равенства или разные виды квадратов (Армбрустер и Андерсон, 1984). Некоторые компьютерные системы предоставляют большая гибкость, позволяя «увеличивать или уменьшать масштаб» концепций раскрыть внутри них подконцепции и разрешить пользователям вводить изображения и графика из других источников (см. 24.7; Фишер и др., 1990).

Независимо от формата, информационное картирование оказалось эффективным. В некоторых случаях информация-картография методы стали частью учебных программ (Holley & Dansereau, 1984; Schewel, 1989). В других случаях этот метод использовался для улучшения понимание прочитанного (Ruddell & Boyle, 1989) или для проверки на окончание курса (Fisher et al., 1990). Отображение информации показано быть полезным, помогая студентам писать о прочитанном (Синатра, Stahl-Gemake & Morgan, 1986), а также работает с читателями-инвалидами. как с обычными (Sinatra, Stahl-Gemake & Borg, 1986). Информация картирование оказалось успешным методом во всех этих задачах и контексты, демонстрирующие его высокую надежность.

Отображение информации могут, конечно, использоваться разработчиками учебных материалов (Jonassen, 1991, 1996; Йонассен, Берснер и Яччи, 1993).В этом случае используется методика не столько для улучшения понимания, сколько для того, чтобы помочь дизайнерам понять отношения между понятиями в материале, с которым они работают. Часто, понимание таких отношений делает выбор стратегии более эффективным. Например, радиальный контур на основе концепции «зебра» (Хьюз, 1989) показывает, среди прочего, что зебра является членом лошади. семьи, а также что он живет в Африке на открытых лугах.От макет радиальной карты, видно, что принадлежность к семейству лошадей это другой вид межконцептуальных отношений, чем отношения с Африкой. и луга. Поэтому дизайнер, скорее всего, организует инструкция, позволяющая изучать местонахождение зебры и среду обитания вместе и не одновременно с местом зебры в таксономии млекопитающих учат. Вернемся к использованию информации конструкторами. методы отображения в нашем обсуждении когнитивных целей в разделе 5.5.

Все это кажется предложить стратегии, основанные на изображениях и структурировании информации, на графике оказались чрезвычайно полезными на практике. Однако в целом идея изоморфизма между информационным дисплеем вне учащегося а структура и содержание схемы памяти подразумевает, что информация в среде отображается прямо в памяти. Как мы видели, это базовое предположение большей части когнитивной теории в настоящее время серьезно оспаривается.Степень, в которой этот вызов угрожает полезности использования изображений и графики в инструкции еще предстоит выяснить.

5.3.6 Схема и Al

Другой путь в какие теории репрезентации использовались в образовательных технологиях состоит в том, чтобы предложить способы, которыми компьютерные программы, разработанные, чтобы «думать» как люди могут представлять информацию. Ясно, что это приложение воплощает предположение о «компьютерных моделях разума», которое мы рассмотрели выше (Боден, 1988).

Структурный характер схем делает их особенно привлекательными для ученых-когнитивистов. работает в области искусственного интеллекта. Причина этого что их можно описать одним и тем же «языком», используются компьютерами и, следовательно, обеспечивают удобную связь между человеческими и искусственная мысль. Лучшие примеры можно найти в работе Мински (1975) и Шанка и его соратников (Schank & Abelson, 1977).Здесь схемы ограничивают значение информации. что компьютер и пользователь совместно используют, что обеспечивает взаимодействие между они более удобны и удобны. Ограничения возникают только из-за того, что необходимо учитывать то, что обычно происходит в данной ситуации. Например, определенные действия и словесные обмены обычно * происходят в ресторане. Вы входите. Кто-то показывает вам ваш стол. Кто-то приносит вам меню, Через некоторое время официант возвращается, и вы заказываете еду.Твоя еда доставляется вам в предсказуемой последовательности. Вы едите это в предсказуемой путь. Когда вы закончите, кто-то принесет вам счет, который вы оплатите. Ты уходишь. Маловероятно (хотя и возможно, конечно), что кто-то принесет вам баскетбольный мяч, а не заказанную вами еду. Обычно, вы будете есть свою пищу, а не петь ей. Вы используете наличные или кредит картой для оплаты еды, а не предлагать жирафа.Таким образом, почти бесконечное количество вещей, которые могут произойти в мире, ограничены к относительно небольшому количеству, что означает, что машина имеет больше шансов выяснить, что означают ваши слова или действия.

Даже так, схемы (или «сценарии», как их называет Шанк [19841]) не могут конкурировать с любая случайность. Это потому, что предположения о мире, которые неявны в наших схемах и поэтому часто ускользают от нашего понимания, должны быть явными в скриптах, которые используются в Al.Шэнк (1984) приводит примеры, описывая трудности, с которыми сталкивается TALE-SPIN, программа, предназначенная для написания рассказов в стиле басен Эзопа.

Однажды Джо Беар проголодался. Он спросил своего друга Ирвинга Берда где было немного меда. Ирвинг сказал ему, что в дубе был улей дерево. Джо подошел к дубу. Он улей съел «.

Вот и проблема заключается в том, что мы знаем, что ульи содержат мед, и хотя они действительно являются источником Что касается пищи, они сами не являются пищей, но содержат ее.Программа сделала не знал этого и не мог сделать этого вывода. Второй пример, с Шэнком собственный анализ, делает то же самое:

Генри Муравей хотелось пить. Он подошел к берегу реки, где сидел его хороший друг Билл Берд. Генри поскользнулся и упал в река. Он не мог позвать на помощь. Он утонул. Этот это была не та история, которую намеревалась рассказать TALE-SPIN. … БЫЛА СКАЗКА-СПИН нашел способ, чтобы Генри позвал Билла на помощь, это вызвало бы Билл, чтобы попытаться спасти его.Но в программе было правило, согласно которому в воде мешает речи. Биллу не задали прямого вопроса, и ни один персонаж не мог случайно что-то заметить. Генри утонул, потому что программа знала, что вот что происходит, когда персонаж, который не умеет плавать, погружен в воду (1984, с. 84).

Правила, которые последовавшая программа, приведшая к печальной кончине Генри, — правила, которые обычно применяются.Люди обычно не разговаривают, когда плавают. Тем не мение, в этом случае следовало применить второе правило, как мы понимаем схема вызова-о-помощи-при-утоплении хорошо известна.

Более общие проблема, которая возникает из этих примеров, заключается в том, что люди обладают обширными знаниями мира, который выходит за рамки какого-либо единственного набора обстоятельств, которые могут быть определенным в сценарии. И человеческий интеллект опирается на разумный использование этих общих знаний.Таким образом, в редких случаях, когда мы сталкиваемся с кто-то поет под свою еду в ресторане, у нас есть знания от вне непосредственного контекста, который позволяет нам сделать вывод, что у человека слишком много, чтобы пить, или готовится петь роль в местной опере и поэтому на самом деле вообще не поет своей еде или принадлежит к культу для которых воспевание пищи, которую собираются съесть, в песне — общепринятый ритуал. Поэтому проблема для проектировщика Al состоит в том, насколько знания позволить программе иметь? Слишком мало и правильные выводы невозможно сделать о том, что произошло, даже если есть небольшие отклонения от нормы.Слишком много, и задача построения производственной системы который воплощает в себе все возможные причины того, что что-то должно произойти, становится невероятно сложный.

Было заявлено что Эл потерпел неудачу (Dreyfus & Dreyfus, 1986), потому что «умный» у машин нет такого объема знаний, который позволяет рассуждать человеком. Текущий проект под названием «Cyc» (Guha & Lenat, 1991; Lenat, Guha, Pittman, Pratt & Shepherd, 1990) ставит своей целью наполнить машина с точно такой же широтой знаний, как у людей.Над в течение многих лет программисты будут работать над кодированием впечатляющих количество фактов о мире. Если этот проект будет успешным, он будет свидетельствовать о полезности общих знаний о мире для решения проблем решение и подтвердит строгие ограничения «схемы» или «скриптовый» подход к AL. Он также может указывать на то, что схема метафора вводит в заблуждение. Может быть, люди не организуют свои знания о мир в четко очерченных структурах.Многие мысли «расплывчаты», и границы между схемами были проницаемыми и нечеткими.

5.3.7 Ментальные модели

Другой путь в какие теории репрезентации повлияли на исследования в области образования технологии — это исследование психологических и человеческих факторов на психологические модели. Ментальная модель, как и схема, представляет собой предполагаемую структуру, содержащую познание мира. Для некоторых ментальные модели и схемы являются синонимами.Однако есть два свойства ментальных моделей, которые делают их в некоторой степени отличается от схем. Майер (1992, с. 431) определяет их как (1) представления объектов во всем, что описывает модель, и (2) описания того, как изменения в одном объекте влияют на изменение другого. Грубо говоря, ментальная модель шире по концепции, чем схема, потому что она определяет причинные действия среди объектов, которые происходят внутри него.Однако вы будете найдите любое количество людей, которые не согласны с этим различием.

Термин «видение» часто применяется к изображению как объектов, так и причинно-следственных связей. отношения в ментальной модели (DeKleer & Brown, 1981; Strittinatter & См.], 1989). Этот термин привлекает внимание к визуальным метафорам, которые часто сопровождают обсуждение ментальных моделей. Когда мы используем ментальную модель, мы «видим» его представление нашим «мысленным взором».» Это представление имеет пространственные свойства, схожие с теми, которые мы замечаем с помощью наш биологический глаз. Некоторые объекты «ближе» к некоторым, чем к другие. И видя изменения в нашем мысленном взоре в одном объекте, происходящем одновременно с изменениями в другом, мы делаем вывод о причинно-следственной связи между ними. Это особенно верно, когда мы сознательно вносим изменения в один возражать сами. Например, Sternberg и Weil (1980) давали испытуемым такие проблемы, которые нужно решить, например: «Если A больше, чем B, а C больше чем А, кто самый маленький? »Субъекты, изменившие представление проблемы, поместив объекты A, B и C в линию от самых высоких кратчайшие были наиболее успешными в решении проблемы, потому что предполагая таким образом он позволял им просто «увидеть» ответ.Так же, представление о том, что происходит в электрической цепи, которая включает в себя электрическую колокол (DeKleer & Brown, 1981) позволяет кому-то понять как это устроено. Короче говоря, ментальную модель можно «запустить» как фильм. или компьютерную программу и наблюдали мысленным взором, пока она работает. Возможно, вы видели, как лыжники мирового класса «бегают» по своей модели. трассы слалома, с закрытыми глазами, опираясь телом на все ворота, прежде чем они сделать их бежать.

Наибольший интерес в ментальных моделях образовательных технологов заключается в способах получения учащихся создавать хороших. Это подразумевает, как и в случае создания схемы, что учебные материалы и мероприятия воздействуют на то, что учащиеся уже понять, чтобы построить мысленную модель, которую студент может использовать развивать понимание. То, как инструкция влияет на ментальные модели, был предметом значительного исследования, резюмированного Гентнером и Стивенсом. (1983), Майер (1989a), Роуз и Моррис (1986) и другие.На В конце своего обзора Майер перечисляет семь критериев, по которым учебные материалы должны встречаться, чтобы вызвать ментальные модели, которые могут улучшить понимание (Майер относится к материалам, обычно иллюстрациям и тексту, как к «концептуальным модели », описывающие в графической форме объекты и причинно-следственные связи. среди них.) Хорошая модель: Полная — она ​​содержит все объекты, состояния, и действия системы; Лаконично — достаточно подробностей; Связный-это имеет «интуитивный смысл»; Бетон-он представлен на соответствующем уровень знакомства; Концептуальный — потенциально значимый; Правильно объекты и отношения в нем соответствуют реальным объектам и событиям; и Обдуманно — использует соответствующую лексику и организованность.

Если эти критерии выполнены, то инструкция может привести к созданию моделей, которые помогают студенты понимают системы и решают проблемы, возникающие из-за того, как системы работают. Например, Майер (1989b) и Майер и Галлини (1990) продемонстрировали, что материалы, соответствующие этим критериям, в которых графика и текст работают вместе, чтобы проиллюстрировать как объекты, так и причинно-следственные связи. отношения в системах (гидравлические барабанные тормоза, велосипедные насосы) были эффективны в содействии пониманию.Испытуемые смогли ответить на вопросы, требующие они делают выводы из своих ментальных моделей системы, используя информацию их не учили явно. Например, ответ (явно не научили) на вопрос «Почему тормоза греются?» можно найти только в понимании причинно-следственных связей между частями тормозная система. Правильный ответ предполагает, что точная ментальная модель был построен.

Второй участок исследование ментальных моделей, в которых сейчас участвуют технологи в сфере образования. возникает из убеждения, что интерактивные мультимедийные системы эффективны инструменты для построения моделей (Hueyching & Reeves, 1992; Kozma, Russell, Джонс, Маркс и Дэвис, 1993; Seel & D6rr, 1994). В первый раз, мы можем с достаточной легкостью создавать учебные материалы, которые являются интерактивными и с помощью анимации могут отображать изменения состояния и причинных действий физических систем.Козьма и др. описывать компьютерная система, которая позволяет студентам выполнять симуляцию химии эксперименты. Графическая составляющая системы (которая, безусловно, соответствует Критерии Майера для построения хорошей модели) представляет информацию о изменения состояния и причинности в молекулярной системе. Это «соответствует к ментальным моделям таких систем на молекулярном уровне, которые есть у химиков » (Козьма и др., 1993, с. 16). Анализ построенных ответов студентов протоколы мысли вслух продемонстрировали эффективность этого система помощи студентам в построении хороших мысленных моделей химических реакций.Бирн, Фернесс и Винн (1995) описывают виртуальную среду, в которой студенты узнают об атомной и молекулярной структуре, строя атомы из их субатомных компонентов. Наиболее успешное лечение для наращивания ментальные модели были очень интерактивными.

5.3.8 Ментальное представление и развития экспертизы

Знания, которые мы представляют собой изменения схем или ментальных моделей по мере того, как мы работаем с ними время.Он становится намного более доступным и удобным, требуя меньше сознательное усилие по его эффективному использованию. При этом собственная структура становится более устойчивым, все более интернализируется и автоматизируется. В результате его применение становится относительно простым. и происходит автоматически, и часто происходит без нашего сознательного внимания. Когда мы едем домой после работы, нам не нужно много думать о том, что делать или куда мы идем.В исследовании важно, чтобы мы рассмотрим ниже, что этот процесс «компиляции и перевода знаний» (Андерсон, 1983) — медленный процесс. Одна из самых больших ошибок в нашем поле возникло, когда разработчики инструкций взяли на себя эту задачу анализ должен описывать поведение экспертов, а не новичков, полностью игнорируя тот факт, что экспертиза развивается поэтапно и что новички не могут просто «добраться» одним прыжком.

Из поведенческого традиция, которая продолжает доминировать в образовательной сфере. технология исходит из предположения, что мастерство может привести из инструкции. В овладении мастерством единственная учебная переменная время, необходимое, чтобы чему-то научиться. Поэтому, если у вас будет достаточно времени, любой может чему угодно научиться. Доказательства того, что это действительно так, убедительны. (Блум, 1984, 1987; Кулик, 1990а, б).Однако «хватит времени» обычно означает продолжительность единицы, модуля или семестра, и «мастерство» означает мастерство исполнения, а не навыков высокого уровня например, решение проблем.

Имеется значительный совокупность мнений о том, что опыт возникает в результате более длительного взаимодействия с контентом в учебной среде, чем это подразумевается в случае овладения знаниями. Лабуви-Виф (1990) предположил, что мудрость возникает в зрелом возрасте. из процессов, которые представляют четвертую «стадию» человеческого развития, за пределами традиционных трех Пиаже.Достижение высокого уровня экспертизы в шахматах (Chase & Simon, 1973) или в профессиях (Schon, 1983, 1987) требует многих лет изучения и применения того, что вы узнали. Это означает, что учащиеся проходят этапы на пути от новичка. опыту, и это, как и в случае когнитивного развития (Пиаже & Inhelder, 1969), каждая стадия является необходимой предпосылкой для следующий и не может быть пропущен.В этом случае экспертиза напрямую не возникает. из инструкции. Может начаться с какой-то инструкции, но развивается полностью только со зрелостью и опытом работы (Lave & Wenger, 199 1).

Иллюстративный учет этапов, через которые проходит человек на пути к экспертизе, предоставлено Дрейфусом и Дрейфусом (1986). Этапы: новичок, продвинутый новичок, компетентность, знания и опыт.Дрейфуса и Дрейфуса примеры исключительно полезны для разъяснения различий между этапы. Поэтому следующие несколько абзацев основаны на их повествовании. (1986, стр. 21-35).

Новички изучают цель и недвусмысленные факты и правила в области, которую они начинают учиться. Эти факты и правила обычно изучаются вне контекста. Например, начинающие медсестры учатся измерять артериальное давление пациента. и их учат правилам о том, что делать, если чтение нормальное, высокое, или очень высокий.Однако они еще не обязательно понимают, какая кровь давление действительно указывает или почему действия, указанные в правилах необходимо или как они влияют на выздоровление пациента. В каком-то смысле знания они приобретают «инертно» (Cognition and Technology Group в Vanderbilt, 1990) в том смысле, что, хотя он может применяться, он применяется вслепую и без контекст или обоснование.

Продвинутые новички продолжайте узнавать больше объективных фактов и правил.Однако с их увеличивается практический опыт, они также начинают развивать чувство более широкий контекст, в котором действуют их развивающиеся знания и навыки. В этом контексте они начинают связывать объективные правила и факты. они узнали об определенных ситуациях, с которыми они сталкиваются на работе. Их знания становятся «ситуативными» или «контекстуализированными». Например, студенты-медсестры начинают распознавать симптомы пациентов с помощью это не может быть выражено в объективных, неконтекстных правилах.То, как конкретный звуков дыхания пациента может быть достаточно, чтобы указать на то, что действие необходимо. Однако сам звук нельзя описать объективно, его нельзя научить нигде, кроме работы.

По мере продвижения ученика в компетенцию и развивает дальнейшую чувствительность к информации в рабочая среда, количество контекстно-зависимых и ситуативных фактов и правила начинают подавлять ученика.Ситуация управляема только тогда, когда ученик узнает эффективные стратегии принятия решений. Ученик Медсестры на этом этапе часто оказываются неспособными принимать решения. Они все еще хорошо осведомлены о вещах, на которые их учили остерегаться процедуры и процедуры в родильном отделении. Однако они также теперь чувствительны к ситуациям в палате, которые требуют от них изменить правила и процедуры.Они начинают понимать, что ребенок кричит его голова требует немедленного внимания, даже если уделять это внимание это не то, что прописано в правилах. Они разрываются между тем, что делать их научили делать и делать то, что они считают более важным в тот момент. И часто они колеблются, как выразились Дрейфус и Дрейфус, как мул между двумя тюками сена »(1986, стр. 24).

Уровень владения характеризуется путем быстрого, эффективного и часто неосознанного принятия решений.в отличие от просто компетентный ученик, который должен хорошо подумать, что делать, когда ситуация не соответствует объективным правилам и установленным процедурам, опытный ученик легко понимает, что происходит в любой ситуации и действует как бы автоматически, чтобы иметь дело со всем, что возникает. В опытная медсестра просто замечает, что пациент психологически готов для операции, без сознательного взвешивания доказательств.

С опытом приходит полное слияние принятия решений и действий. Так полностью эксперт погружен в задачу, и настолько полное мастерство эксперта задача и ситуации, в которых необходимо действовать, это «. . . Когда дела идут нормально, специалисты не решают проблемы и не принимайте решений; они делают то, что обычно работает »(Дрейфус и Дрейфус, 1986, стр.30-31). Понятно, что такое положение вещей может возникнуть только после большого опыта работы. С таким опытом приходит умение эксперта действовать быстро и правильно, опираясь на информацию без необходимо проанализировать его на компоненты. Эксперты-радиологи могут выполнить точные диагнозы с помощью рентгеновских лучей путем сопоставления рисунка, образованного светом и темные области на пленке к узорам, которые они усвоили за годы быть симптомом определенных состояний.Они действуют в соответствии с тем, что видят в целом и не занимайтесь каждой особенностью в отдельности. Точно так же рано исследование опыта в шахматах (Chase & Simon, 1973) показало, что гроссмейстеры полагаются на распознавание фигур на шахматной доске руководить их игрой и заниматься менее глубоким анализом ситуаций чем просто опытные игроки. Опытные медсестры иногда чувствуют, что ситуация стала критической без каких-либо объективных доказательств, и хотя они не могут объяснить почему, обычно они верны.

Ряд вещей из его отчета о развитии экспертных знаний сразу ясно. Во-первых, любой ученик должен начинать с обучения, которому явно учат. факты и правила, даже если конечная цель — стать экспертом, который, очевидно, функции, прекрасно без их использования. Spiro et al. (1992) утверждают, что обучение, позволяя студентам строить знания, только работает для «продвинутых знаний», предполагающих, что основы уже освоено.

Вторая, однако, наблюдение, что студенты начинают изучать ситуационные знания и навыки уже на этапе «продвинутый новичок». Это означает что способности, которые кажутся экспертам интуитивно понятными, даже магическими, уже присутствует в эмбриональной форме на относительно ранней стадии студенческого разработка. Подразумевается, что обучение должно способствовать развитию ситуативных, необъективных знаний и навыков как можно раньше в студенческом образовании.Этот вывод подтверждается исследованием. ситуативного обучения (Brown, Collins & Duguid, 1989) и ученичества (Lave & Wenger, 1991), где образование находится в реальном мире. контексты с самого начала (см. также 7.4.4, 20.3).

Третье наблюдение что по мере того, как студенты становятся более опытными, они менее способны рационализировать и сформулировать причины своего понимания ситуации и за решение проблем.Обучающие дизайнеры и знания инженеры, как правило, прекрасно осознают сложность получения систематическое и объективное описание знаний и умений со стороны специалиста по мере того, как они занимаются анализом содержания или задач. Эксперты просто делают то, что работают и не участвуют в решении конкретных или поддающихся описанию проблем. Этот также означает, что оценка того, что студенты узнают по мере приобретения ими опыта становится все труднее и в конечном итоге невозможным из-за традиционных значит, как тесты.Молчаливое знание (Polanyi, 1962) чрезвычайно сложно. измерять.

Наконец, мы можем заметьте, что технологи образования тратят большую часть своего времени на разработку четкая и измеримая инструкция — актуальна только для самого раннего шага в процессе приобретения экспертизы. Из этого можно сделать два вывода. Во-первых, до недавнего времени мы игнорировали потенциал технологий для помочь людям узнать что-нибудь кроме объективных фактов и правил.И эти, в схеме вещей, которую мы только что описали, хотя и необходимо; находятся предназначены для быстрой замены другими видами знаний и навыков которые позволяют нам эффективно работать в мире. Мы можем сделать вывод, что учебный дизайн, как это традиционно задумано, был сосредоточен на не создавая ничего, кроме тренировочных колес для обучения и действий, которые должны быть отброшены ради более важных знаний и навыков так же быстро насколько возможно.Второй вывод состоит в том, что, основываясь на инструкции знания и навыки специалистов, мы полностью проигнорировали затянувшиеся развитие, которое привело к этому состоянию. Студент должен пройти ряд качественно разных этапов, которые проходят между новичком и опыт, и больше не могу прыгать напрямую

от ступени I до стадия 5, по которой ребенок может пройти от дооперационной стадии развития Пиаже к формальным операциям без прохождения промежуточных этапов развития шаги.Если мы попробуем обучить навыкам специалиста непосредственно новичков, мы обязательно проиграем.

Дрейфус и Учетная запись Дрейфуса отнюдь не единственное описание того, как люди становятся эксперты. И не в большой степени это дано с точки зрения лежащих в основе психологические процессы, позволяющие ему развиваться. В следующих абзацах мы кратко рассмотрим более конкретные отчеты о том, как приобретается опыт, сосредоточение внимания на двух когнитивных процессах: автоматизме и организации знаний.

5.3.8.1. Автоматичность. Судя по экспертным оценкам, очевидно, что эксперты по-прежнему вещи, которые они научились делать, будучи новичками, но чаще всего они делайте их, не думая о них. Автоматизация когнитивных и моторные навыки — это шаг на пути к профессиональному мастерству, который достигается всего за о каждом объяснении процесса. Предоставляя возможность экспертам функционировать без преднамеренного внимания к тому, что они делают, автоматизм освобождает когнитивные ресурсы, которые эксперт может затем использовать для решения проблем которые возникают в результате неожиданных и ранее неизвестных событий, а также поскольку позволяет уделять больше внимания более приземленным, но частным характеристики ситуации.Сообщается, что это так для таких разнообразных навыков, как обучение психомоторным навыкам (Romiszowski, 1993), развитие навыков учителя (Leinhart, 1987), набора текста (Larochelle, 1982), и интерпретация рентгеновских лучей (Lesgold et al., 1988).

Происходит автоматизм в результате переобучения (Shiffrin & Schneider, 1977). Под модели овладения навыками (Блум, 1984), ученик продолжает практиковаться и получать обратная связь, итеративно, до тех пор, пока не будет достигнут некоторый заранее определенный критерий.На этом этапе ученика обучают и он выполняет следующее задание. в в случае оверлейлинга студент продолжает практику после достижения мастерство, даже если достигнутый критерий — 100% выполнение. Чем больше студенты практикуются, используя знания и навыки, выходящие за рамки мастерства, тем более Их умение станет плавным и автоматическим. Это потому, что практика приводит к дискретным знаниям и дискретным шагам в становлении навыка. сливаются в более крупные части или «куски».»Андерсон (1983, 1986) говорит об этом процессе как о «компиляции знаний», в которой декларативная знание становится процедурным. Так же, как компьютер компилирует операторы в компьютерный язык в код, который будет работать, поэтому, как утверждает Андерсон, знания, которые мы сначала получаем как явные утверждения фактов или правила «компилируются» расширенной практикой в ​​знания и навык, который будет работать сам по себе, без нашего намеренного участия им.Точно так же Ланда (1983) описывает процесс, посредством которого знание сначала превращается в навык, а затем в способности через практику. На раннем этапе изучения чего-либо нам постоянно приходится обращаться к высказывания, чтобы иметь возможность думать и действовать. Беглость приходит только тогда, когда нам больше не нужно явно ссылаться на то, что мы знаем. Дальнейшая практика превратит навыки в способности, которые являются нашими естественными, интуитивно понятный способ делать вещи.

5.3.8.2. Знание Организация. Выше мы вкратце упоминали, что эксперты, похоже, решают проблемы, связанные с распознаванием и интерпретацией закономерностей в массивах информации, не разбивая информацию на составные части. Если автоматичность соответствует части экспертизы «когнитивный процесс», тогда организация знаний является эквивалентом «ментального представления» знаний экспертов.

Имеется значительный доказательства того, что эксперты организуют знания качественно разными способами от новичков. Похоже, что характерные фрагменты информации знаний экспертов заставляет их рассматривать шаблоны информации, когда они необходимы для решения проблем, а не для улучшения того, как они поискать в том, что они знают, чтобы найти ответ. Например, шахматные мастера гораздо меньше подвержены влиянию цейтнота, чем более слабые игроки (Calderwood, Klein & Crandall, 1988).Требование от игроков увеличить количество ходов, которые они делают за минуту, очевидно, сократит количество времени они должны искать то, что они знают об относительном успехе потенциальных ходов. Однако распознавание образов происходит гораздо быстрее. процесс и, следовательно, на него не повлияет увеличение числа ходов в минуту. Поскольку мастера пострадали меньше, чем менее опытные игроков, увеличивая скорость игры в шахматы, кажется, что они использовать в качестве основной стратегии распознавание образов, а не поиск.

Благотворительность (1989) сообщил об изменениях в стратегиях шахматистов за 9 лет. В навыках игрока при поиске потенциальных движется. Однако произошли заметные изменения в отзыве позиций совета директоров, оценка состояния игры и разбивка информации, все из которых, как утверждает Чарнесс, связаны с шаблоном, а не с поиском навыки.Более того, Саарилуома (1990) сообщил на основе анализа протокола: что сильные шахматисты на самом деле занимались менее обширными поисками, чем промежуточные игроки, заключающие, что то, что ищется, более важно чем насколько глубоко ведется поиск.

Важно отметить, что некоторые исследователи (Patel & Groen, 1991) явно не принимают во внимание распознавание образов как основное средство, с помощью которого некоторые специалисты решают проблемы.Кроме того, в исследовании экспертов-рентгенологов Lesgold et al. (1988) предложить, чтобы схемы знаний экспертов разрабатывались на основе «более глубоких» обобщение и различение, чем новички ». Это важно * обратите внимание, что в тех случаях, когда распознавание образов не считается ключевым к работе экспертов, исследования, тем не менее, предоставляют доказательства качественных различия в характере и использовании знаний между экспертами и новичками.

5.3.9 Резюме

В этом разделе мы видели, что теории ментальной репрезентации повлияли на исследования в образовательных технологиях разными способами. Теория схем или что-то в этом роде очень похоже, это основа практически для всех когнитивных исследований репрезентации. Теория схем играет центральную роль в том, что мы называем дизайном сообщений. Обеспечение предсказуемости и контроля над тем, что появляется в учебных материалах. материалы и то, как представлена ​​изображенная информация, было высоким в повестке дня исследований.Поэтому было очень важно открыть (а) природа ментальных схем и (б) как изменение сообщений влияет на как схемы меняются или создаются.

Ментальное представление также является ключом к методам отображения информации, которые доказали свою эффективность. помочь студентам понять и запомнить то, что они читают. Однако здесь акцент делается на том, как кодируются отношения между объектами и событиями и хранится в памяти и меньше о том, как

Объекты и показаны события.Кроме того, эти отношения между концепциями часто носят метафорический характер. В рамках графических соглашений информационных карт-иерархий радиальные очертания и т. д. — «вверху», «внизу», «закрыть» «и» далеко от «используют метафору пространства, чтобы передать семантическая, а не пространственная структура (см. Winn & Solomon, 1991, для исследования об этих «метафорических» условностях). Тем не менее, предположение это то, что представляет эти отношения в виде какой-то структуры в памяти улучшает понимание и запоминание.Построение схем как основа для компьютерных рассуждений оказалась не совсем удачной. Это во многом потому, что компьютеры мыслят буквально и не могут использовать общие знание мира за пределами сценариев, которым они запрограммированы следовать. Результаты этого, по крайней мере, для написания историй, часто бывают причудливыми и причудливыми. юмористический. Однако некоторые утверждают, что в более широком смысле подразумевается, что Эла невозможно достичь.

Теория ментальных моделей имеет много общего с теорией схем. Однако исследования понимания и перенос изменений состояния и причинности в физических системах предполагают что хорошо развитые ментальные модели можно «вообразить» и «запустить» как студенты ищут ответы на вопросы. Возможности мультимедийного компьютера системы для демонстрации динамического взаимодействия компонентов предполагает, что это технологии могут помочь учащимся разрабатывать модели, которые представляют мир точными и доступными способами.

Способ, которым изменения ментального представления с развитием опыта, возможно, получили меньше внимания со стороны технологов в области образования, чем следовало бы. Отчасти это связано с тем, что инструкции и учебный план процедуры (особенно методы анализа задач) не приняли учитывать этапы, которые должен пройти новичок на пути к экспертизе, каждая из которых требует развития качественно разных форм знаний.Это область, в которой образовательные технологи могут с пользой уделять больше внимания.

Ментальное представление | Психология вики

Оценка | Биопсихология | Сравнительный | Познавательная | Развивающий | Язык | Индивидуальные различия | Личность | Философия | Социальные |
Методы | Статистика | Клиническая | Образовательная | Промышленное | Профессиональные товары | Мировая психология |

Когнитивная психология: Внимание · Принимать решение · Учусь · Суждение · Объем памяти · Мотивация · Восприятие · Рассуждение · Мышление — Познавательные процессы Познание — Контур Индекс

---

Ментальное представление (или когнитивное представление ) в философии разума, когнитивной психологии, нейробиологии и когнитивной науке — это гипотетический внутренний когнитивный символ, который представляет внешнюю реальность, или же ментальный процесс, который использует такие символ; «формальная система для явного определения определенных сущностей или типов информации вместе со спецификацией того, как система это делает.» ^[1]

Ментальная репрезентация — это мысленные образы вещей, которые в настоящее время не видны или не ощущаются органами чувств. В нашем сознании часто возникают образы объектов, событий и обстановки. ^[2] Например, Если бы вас попросили вспомнить вечеринку по случаю дня рождения, вы, вероятно, могли бы вспомнить людей, место, где она проходила, и вещи, которые вы видели, и, возможно, даже то, что вы понюхали. На самом деле вы не можете почувствовать и увидеть эти вещи, но вы можете их представить .

В современной философии, особенно в таких областях метафизики, как философия разума и онтология, ментальное представление является одним из преобладающих способов объяснения и описания природы идей и концепций.

Ментальные репрезентации (или ментальные образы) позволяют представлять вещи, которые никогда не испытывались, а также вещи, которые не существуют. ^[2] Представьте себе, что вы путешествуете в место, где никогда раньше не бывали, или у вас есть третья рука. Эти вещи либо никогда не происходили, либо невозможны и не существуют, но наш мозг и мысленные образы позволяют нам их вообразить. Хотя визуальные образы более вероятно будут вспоминаться, ментальные образы могут включать представления в любой из сенсорных модальностей, таких как слух, обоняние или вкус.Кослин предлагает использовать изображения для решения определенных типов проблем. Мы можем визуализировать рассматриваемые объекты и мысленно представлять образы, чтобы решить эту проблему. ^[2]

Репрезентационализм и репрезентативные теории разума [править | править источник]

Репрезентативные теории разума рассматривают мышление как происходящее внутри внутренней системы репрезентации. Пропозициональные установки ума являются символическими ментальными репрезентациями с семантическими свойствами.Репрезентационализм (также известный как косвенный реализм) — это точка зрения, согласно которой репрезентации являются основным способом доступа к внешней реальности. Другая основная преобладающая философская теория утверждает, что концепции являются полностью абстрактными объектами. ^[3]

Репрезентативная теория разума пытается объяснить природу идей, концепций и другого ментального содержания в современной философии разума, когнитивной науки и экспериментальной психологии. В отличие от теорий наивного или прямого реализма, репрезентативная теория разума постулирует фактическое существование ментальных репрезентаций, которые действуют как посредники между наблюдающим субъектом и объектами, процессами или другими объектами, наблюдаемыми во внешнем мире.Эти посредники олицетворяют или представляют для разума объекты этого мира.

Например, когда кто-то приходит к убеждению, что его или ее пол нуждается в подметании, репрезентативная теория разума утверждает, что он или она формирует мысленное представление, которое представляет пол и его состояние чистоты.

Первоначальная или «классическая» репрезентативная теория, вероятно, восходит к Томасу Гоббсу и была доминирующей темой в классическом эмпиризме в целом. Согласно этой версии теории, ментальные репрезентации представляли собой образы (часто называемые «идеями») представленных объектов положения дел.Для современных приверженцев, таких как Джерри Фодор, Стивен Пинкер и многие другие, репрезентативная система представляет собой скорее внутренний язык мысли. Содержание мыслей представлено в символических структурах (формулах ментальского языка), которые, аналогично естественным языкам, но на гораздо более абстрактном уровне, обладают синтаксисом и семантикой, очень похожими на синтаксис и семантику естественных языков.

1. ↑ (2010) Видение. Вычислительное исследование человеческого представления и обработки визуальной информации , MIT Press.
2. ↑ ^{2,0 2,1 2,2} Роберт Дж. Стернберг (2009). Когнитивная психология .
3. ↑ Онтология понятий — абстрактные объекты или ментальные представления? , Эрик Марголис и Стивен Лоуренс

• Хенрих Дж. И Бойд Р. (2002). Культура и познание: почему культурная эволюция не требует воспроизведения репрезентаций. Культура и познание, 2, 87–112. Полный текст

Брунер — Теория обучения в образовании

1. Психология развития
2. Брунер

Брунер — Теория обучения в образовании

Автор: Dr.Саул МакЛеод, обновленный 2019

---

Брунер (1966) был озабочен тем, как знания представлены и организованы с помощью различных способов мышления (или репрезентации).

В своем исследовании когнитивного развития детей Джером Брунер предложил три способа репрезентации:

Активная репрезентация (на основе действий)

Иконическая репрезентация (на основе изображений)

Символическая репрезентация (на основе языка)

Конструктивистская теория Брунера предполагает, что при столкновении с новым материалом эффективно проследить прогрессию от активного к иконическому и символическому представлению; это верно даже для взрослых учащихся.

Работа Брунера также предполагает, что учащийся даже в очень молодом возрасте способен выучить любой материал, если обучение организовано соответствующим образом, что резко контрастирует с убеждениями Пиаже и других теоретиков сцены.

---

Три режима представления Брунера

Три режима представления Брунера

Режимы представления — это способ, которым информация или знания хранятся и кодируются в памяти.

Вместо аккуратных, связанных с возрастом стадий (как у Пиаже), способы репрезентации интегрированы и лишь слабо последовательны, поскольку они «переходят» друг в друга.

Активировать (0 — 1 год)

Активировать (0 — 1 год)

Первый тип памяти. Этот режим используется в течение первого года жизни (соответствует сенсомоторной стадии Пиаже). Мышление полностью основано на физических действиях, , и младенцы учатся на практике, а не на внутреннем представлении (или мышлении).

Он включает в себя кодирование информации, основанной на физических действиях, и сохранение ее в нашей памяти.Например, в форме движения в виде мышечной памяти ребенок может вспомнить, как трясти погремушку.

Этот режим применяется позже при многих физических нагрузках, например при обучении езде на велосипеде.

Многие взрослые могут выполнять различные двигательные задачи (печатать, шить рубашку, управлять газонокосилкой), которые им трудно описать в изобразительной (рисунок) или символической (слово) форме.

Iconic (1-6 лет)

Iconic (1-6 лет)

Информация хранится в виде сенсорных изображений (иконки), обычно визуальных, как изображения в уме.Для некоторых это осознается; другие говорят, что не испытывают этого.

Это может объяснить, почему, когда мы изучаем новый предмет, часто бывает полезно иметь диаграммы или иллюстрации, сопровождающие словесную информацию.

Мышление также основано на использовании других мысленных образов (значков), таких как слух, обоняние или осязание.

Символьный (7 лет и более)

Символьный (7 лет и более)

Это развивается в последнюю очередь.Здесь информация хранится в виде кода или символа, например , язык . Этот режим приобретается в возрасте от шести до семи лет (что соответствует конкретному этапу эксплуатации Piaget).

На символической стадии знания хранятся в основном в виде слов, математических символов или других систем символов, таких как музыка.

Символы гибки в том, что ими можно манипулировать, упорядочивать, классифицировать и т. Д., Поэтому пользователь не ограничен действиями или изображениями (которые имеют фиксированное отношение к тому, что они представляют).

---

Важность языка

Важность языка

Язык важен для повышения способности работать с абстрактными концепциями.

Брунер утверждает, что язык может кодировать стимулы и освобождать человека от ограничений, связанных только с проявлениями, чтобы обеспечить более сложное, но гибкое познание.

Использование слов может помочь в развитии концепций, которые они представляют, и может устранить ограничения концепции «здесь и сейчас».Брунер рассматривает младенца как умного и активного человека, решающего проблемы с самого рождения, с интеллектуальными способностями, в основном такими же, как у зрелого взрослого.

---

Образовательные последствия

Образовательные последствия

Целью образования должно быть создание автономных учащихся (т. Е. Обучение, чтобы учиться).

Для Брунера (1961) цель образования не в том, чтобы передать знания, а в том, чтобы облегчить ребенку мышление и навыки решения проблем, которые затем могут быть перенесены в различные ситуации.В частности, образование должно также развивать символическое мышление у детей.

В 1960 году был опубликован текст Брунера, The Process of Education . Основная предпосылка текста Брунера заключалась в том, что студенты — активные ученики, которые конструируют свои собственные знания.

Готовность

Брунер (1960) выступил против концепции готовности Пиаже. Он утверждал, что школы тратят время, пытаясь сопоставить сложность предметного материала с когнитивной стадией развития ребенка.

Это означает, что учителя сдерживают учащихся, поскольку некоторые темы считаются слишком сложными для понимания и должны преподаваться, когда учитель считает, что ребенок достиг соответствующей стадии когнитивной зрелости.

Спиральная учебная программа

Брунер (1960) придерживается другой точки зрения и считает, что ребенок (любого возраста) способен понимать сложную информацию:

«Мы начинаем с гипотезы о том, что любой предмет можно эффективно преподавать в некоторых интеллектуально честных условиях. форма любому ребенку на любой стадии развития ». (стр. 33)

Брунер (1960) объяснил, как это стало возможным, с помощью концепции спиральной учебной программы. При этом информация была структурирована таким образом, чтобы сложные идеи можно было сначала преподавать на упрощенном уровне, а потом повторно посещать на более сложных уровнях.

Следовательно, предметы будут преподаваться на уровнях, постепенно повышающихся и трудных (отсюда и спиральная аналогия). В идеале, обучение его способам должно привести к тому, что дети смогут самостоятельно решать проблемы.

Discovery Learning

Брунер (1961) предлагает, чтобы учащиеся конструировали свои собственные знания и делали это путем организации и категоризации информации с использованием системы кодирования. Брунер считал, что самый эффективный способ разработать систему кодирования — это открыть ее, а не учитель.

Концепция обучения открытию подразумевает, что учащиеся конструируют для себя собственные знания (также известный как конструктивистский подход).

Роль учителя должна заключаться не в том, чтобы преподавать информацию наизусть, а в том, чтобы облегчить процесс обучения. Это означает, что хороший учитель разработает уроки, которые помогут ученикам обнаружить взаимосвязь между битами информации.

Для этого учитель должен предоставить студентам необходимую им информацию, но без организации для них.Использование спиральной учебной программы может помочь в процессе обучения открытию .

---

Брунер и Выготский

Брунер и Выготский

И Брунер, и Выготский уделяют особое внимание детской среде, особенно социальной, больше, чем Пиаже. Оба согласны с тем, что взрослые должны играть активную роль в обучении ребенка.

Брунер, как и Выготский, подчеркивал социальную природу обучения, ссылаясь на то, что другие люди должны помогать ребенку развивать навыки в процессе создания строительных лесов .

«[Строительные леса] относятся к шагам, предпринимаемым для уменьшения степени свободы при выполнении некоторой задачи, чтобы ребенок мог сосредоточиться на сложном навыке, который он в процессе приобретения» (Bruner, 1978, стр. 19) .

Его особенно интересовали характеристики людей, которые, по его мнению, достигли своего индивидуального потенциала.

Термин «строительные леса» впервые появился в литературе, когда Вуд, Брунер и Росс описали, как воспитатели взаимодействуют с дошкольником, чтобы помочь им решить проблему реконструкции блоков (Wood et al., 1976).

Концепция строительных лесов очень похожа на понятие Выготского о зоне ближайшего развития, и нередко эти термины используются как синонимы.

Строительные леса включают полезное, структурированное взаимодействие между взрослым и ребенком с целью помочь ребенку достичь определенной цели.

Цель поддержки — помочь ребенку достичь более высокого уровня развития с помощью:

• Упрощения задачи или идеи.
• Мотивация и поощрение ребенка.
• Выделение важных элементов задачи или ошибок.
• Давать модели, которые можно имитировать.

Bruner and Piaget

Bruner and Piaget

Согласен

Дети изначально ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫ к обучению

Дети обладают ЕСТЕСТВЕННОЙ ЛЮБОВНОСТЬ

Детские ПОЗНАВАТЕЛЬНЫЕ СТРУКТУРЫ

Учащиеся

учатся со временем 9000 процесс

Когнитивное развитие влечет за собой приобретение СИМВОЛОВ

Не согласен

Социальные факторы, особенно язык, были важны для когнитивного роста.Они лежат в основе концепции «строительных лесов».

Развитие ЯЗЫКА является причиной, а не следствием когнитивного развития

Вы можете УПРОСТИТЬ когнитивное развитие. Вам не нужно ждать, пока ребенок будет готов

Вовлеченность ВЗРОСЛЫХ и БОЛЬШЕ ЗНАЮЩИХ имеет большое значение

Вовлеченность ВЗРОСЛЫХ и БОЛЬШЕ ЗНАЮЩИХ сверстников имеет большое значение

Очевидно, есть сходства между Piaget и Брунера, но важное различие состоит в том, что моды Брунера не связаны между собой в терминах того, что предполагает предшествующую.Хотя иногда один режим может доминировать в использовании, они сосуществуют.

Брунер утверждает, что то, что определяет уровень интеллектуального развития, — это степень, в которой ребенку были даны соответствующие инструкции вместе с практикой или опытом.

Итак, правильный способ изложения и правильное объяснение позволят ребенку усвоить концепцию, которую обычно понимает только взрослый. Его теория подчеркивает роль образования и взрослого.

Хотя Брунер предлагает стадии когнитивного развития, он не видит в них представления различных отдельных способов мышления в разных точках развития (как у Пиаже).

Вместо этого он видит постепенное развитие когнитивных навыков и методов в более интегрированные когнитивные техники «взрослых».

Брунер считает символическое изображение решающим для когнитивного развития, и, поскольку язык является нашим основным средством символизации мира, он придает большое значение языку в определении когнитивного развития.

Как ссылаться на эту статью:

Как ссылаться на эту статью:

McLeod, S.А. (2019, 11 июля). Брунер — теория обучения в образовании . Просто психология. https://www.simplypsychology.org/bruner.html

Ссылки на стиль APA

Брунер, Дж. С. (1957). Выходя за рамки предоставленной информации. Нью-Йорк: Нортон.

Брунер, Дж. С. (1960). Процесс обучения. Кембридж, Массачусетс: Издательство Гарвардского университета.

Брунер, Дж. С. (1961). Акт открытия. Harvard Educational Review , 31, 21-32.

Брунер, Дж. С. (1966). К теории обучения , Кембридж, Массачусетс: Belkapp Press.

Брунер, Дж. С. (1973). Актуальность образования . Нью-Йорк: Нортон.

Брунер, Дж. С. (1978). Роль диалога в овладении языком. В A. Sinclair, R., J. Jarvelle и W. J.M. Levelt (ред.) Концепция языка ребенка. Нью-Йорк: Springer-Verlag.

Вуд, Д. Дж., Брунер, Дж. С. и Росс, Г. (1976). Роль обучения в решении проблем. Журнал детской психиатрии и психологии , 17 (2), 89-100.

Как ссылаться на эту статью:

Как ссылаться на эту статью:

McLeod, S. A. (2019, 11 июля). Брунер — теория обучения в образовании . Просто психология. https://www.simplypsychology.org/bruner.html

сообщите об этом объявлении

Важность репрезентации в психологии

Это сообщение в блоге написали Дэмиен В. Риггс, Элизабет Пил и Соня Эллис.

Более века психологические дисциплины пытались разобраться с темами пола, гендера и сексуального разнообразия. Начиная с работ Фрейда и заканчивая добавлением полового, гендерного и сексуального разнообразия в различные версии Диагностического и статистического руководства по психическим расстройствам, психические дисциплины, к лучшему или худшему, имели заметный голос в том, как понятны лесбиянки, геи, бисексуалы, трансгендеры, интерсексуалы и квиры (ЛГБТИК).

Источник: использовано с разрешения Cambridge University Press

.

В частности, в психологии ранние исследования в основном использовали патологизирующий подход, стремясь продемонстрировать семейные «причины» гомосексуализма или гендерного разнообразия. Хотя есть заметные исключения из этого, такие как работы Эвелин Хукер и Джун Хопкинс, психология в середине 20-го века была питательной средой для теорий, которые были либо менее чем положительными, либо полностью патологизировали лесбиянок и, в частности, геев.В тот же период психологи играли все более важную роль в обеспечении доступа трансгендеров к услугам.

Таким образом, с точки зрения репрезентации, первые набеги психологии на жизнь ЛГБТИК-людей были в значительной степени негативными и служили для закрепления в обществе воображаемых стереотипов о ЛГБТИК-людях, которые сохраняются и по сей день. К ним относятся предположения о распущенности между геями и бисексуалами, мнение о том, что пол определяет пол, вера в то, что гендерное и сексуальное разнообразие можно «исправить» с помощью терапии, и предположение, что гомосексуализм представляет собой психическое расстройство.

Однако с 1980-х гг. Развивалось новое направление психологии, главной целью которого было утверждение жизней ЛГБТИК. Часто (хотя и не всегда) под руководством самих ЛГБТИК-исследователей и клиницистов это утверждающее направление психологии бросало вызов стереотипам, изложенным выше, и выступало за изменения как внутри дисциплины, так и внутри общества в более широком смысле. В тот же период психологические ассоциации сформировали свои собственные группы, сети и формальные структуры, которые стремились признать изучение жизни ЛГБТИК отдельной областью психологии.

Во многих смыслах второе издание нашего учебника «Психология лесбиянок, геев, бисексуалов, трансгендеров, интерсексуалов и квиров: введение» знаменует собой важный момент в развитии этой области психологии. Он служит для демонстрации того, как много было достигнуто с момента первоначального развития психологических подходов к жизни ЛГБТИК. Это также подчеркивает, насколько далеко мы должны пойти, особенно в отношении инклюзивных и подтверждающих представлений о жизни людей, рожденных с интерсекс-вариациями, людей с небинарным полом и квир-людей.

Центральное место в нашей книге уделяется репрезентации: как жизнь ЛГБТИК-людей представлена ​​в психологии, как психология может играть важную пропагандистскую роль с точки зрения создания позитивных и подтверждающих представлений о ЛГБТИК-людях и как сама психология как дисциплина понимает свои отношения. в области психологии ЛГБТИК. Как мы утверждаем, репрезентация — это не просто нечто большее. Скорее, речь идет о более качественных, более критических представлениях о ЛГБТИК-людях: представлениях, которые бросают вызов идее о том, что существует один особенный ЛГБТИК-нарратив, представлениях, которые признают разнообразие в жизни ЛГБТИК-людей, и представлениях, которые учитывают дисциплину психология за ее исторические (а в некоторых случаях текущие) менее положительные представления.

Важно отметить, что, как мы предложили в первом издании нашей книги, гетеросексуальный и / или цисгендерный психолог или исследователь может быть «ЛГБТИК-психологом». Хотя, как мы предположили выше, сфера ЛГБТИК в основном возглавляется ЛГБТИК-людьми, это не ограничивает сферу деятельности какой-либо определенной группой, и, безусловно, гетеросексуальные и / или цисгендерные люди внесли жизненно важный вклад в психологическое исследование жизни ЛГБТИК-людей. . В самом деле, мы бы предположили, что для того, чтобы репрезентация в психологии действительно включала ЛГБТИК-людей, необходимы голоса всех.

В заключение, мы прошли долгий путь в рамках психологических дисциплин, и в частности психологии, с точки зрения репрезентации ЛГБТИК. Мы в разной степени пришли к пониманию причиненного вреда и постарались нести за это ответственность. Мы также знаем, что в некоторых случаях причинение вреда продолжается, и роль дисциплины заключается в том, чтобы продолжать высказываться, когда случаются несправедливости, особенно те, которые происходят во имя психологии. Как профессия, основанная на доказательствах, у нас есть прочная база, на которой можно противостоять негативным представлениям, а вместо этого создавать и защищать представления, в которых основной предпосылкой является важность справедливого мира, в котором ЛГБТИК-люди имеют равный доступ к благополучию.

Теория развития Джерома Брунера: открытие, обучение и представление — видео и стенограмма урока

Три стадии репрезентации

Джером Брунер выделил три стадии когнитивной репрезентации.

1. Активировать , который представляет собой представление знаний через действия.
2. Iconic , представляющий собой визуальное обобщение изображений.
3. Символическое представление , которое представляет собой использование слов и других символов для описания опыта.

Сначала появляется активная стадия . Этот этап включает в себя кодирование и хранение информации. Существует прямое манипулирование объектами без какого-либо внутреннего представления объектов.

Например, ребенок трясет погремушкой и слышит шум. Ребенок непосредственно манипулировал погремушкой, и в результате получился приятный звук. В будущем ребенок может пожать руку, даже если нет погремушки, ожидая, что его рука будет издавать дребезжащие звуки.Ребенок не имеет внутреннего представления о погремушке и, следовательно, не понимает, что погремушка нужна ему для того, чтобы издавать звук.

Знаменитая сцена появляется в возрасте от одного до шести лет. На этом этапе происходит внутреннее представление внешних объектов визуально в виде мысленного образа или значка. Например, ребенок, рисующий изображение дерева или думающий об образе дерева, будет типичным представителем этого этапа.

Символический этап , от семи лет и старше, — это когда информация хранится в форме кода или символа, например языка.Каждый символ имеет фиксированное отношение к тому, что он представляет. Например, слово «собака» является символическим обозначением одного класса животных. Символы, в отличие от мысленных образов или заученных действий, можно классифицировать и систематизировать. На этом этапе большая часть информации хранится в виде слов, математических символов или других систем символов.

Брунер считал, что все обучение происходит через только что обсужденные этапы. Брунер также считал, что обучение должно начинаться с прямого манипулирования объектами.Например, в математическом образовании Брунер продвигал использование плиток алгебры, монет и других предметов, которыми можно было манипулировать.

После того, как учащийся получит возможность напрямую манипулировать объектами, его следует поощрять к построению визуальных представлений, таких как рисование фигуры или диаграммы.

Наконец, учащийся понимает символы, связанные с тем, что они представляют. Например, студент, изучающий математику, понимает, что знак плюс (+) означает сложение двух чисел, а знак минус (-) означает вычитание.

Discovery Learning

Концепция Discovery Learning подразумевает, что учащийся конструирует для себя свои собственные знания, открывая, а не говоря о чем-то.

Согласно Брунеру, учитель должен облегчить процесс обучения, разрабатывая уроки, которые предоставляют учащимся информацию, которая им нужна, без организации ее для них.

Эту идею обучения открытию часто называют конструктивизмом , который подчеркивает активную роль учащегося в построении понимания и осмыслении информации.

Брунер против Пиаже

Брунер был не единственным когнитивным психологом с идеями обучения. Жан Пиаже и Брунер придерживались общих взглядов на обучение, но расходились во мнениях по нескольким пунктам.

Брунер и Пиаже согласились, что дети рождаются готовыми к обучению. Они оба думали, что у детей есть естественное любопытство. Они также оба согласились с тем, что дети активно учатся и что когнитивное развитие предполагает использование символов.

Брунер и Пиаже разошлись во мнениях по поводу следующего:

• Брунер считал, что разработка — это непрерывный процесс, а не серия стадий.
• Брунер также считал, что развитие языка является причиной, а не следствием когнитивного развития.
• Брунер также считал, что не нужно ждать, пока ребенок будет готов, и можно ускорить когнитивное развитие.
• Брунер считал, что взрослые и знающие сверстники играют важную роль в когнитивном развитии учащегося.
• Брунер не верил, что символическая мысль заменяет более ранние способы представления.

Краткое содержание урока

Джером Брунер, когнитивный психолог, создал теорию развития, основанную на идее, что целью образования должно быть интеллектуальное развитие.В этой теории он выделил три способа представления. Активный — это этап, который включает прямое управление объектами без внутреннего представления. Иконический — это этап, на котором происходит внутреннее представление внешних объектов в виде мысленного образа или картинки. Наконец, символ — это этап, на котором информация сохраняется в форме символа, например языка.

Брунер считал, что учитель должен поощрять изучение открытий, позволяя ученику конструировать знания для себя.Роль обучения заключалась в том, чтобы направлять и предоставлять достаточно информации для понимания, но не слишком много, чтобы задушить собственное построение знаний ребенком.

Брунер и Жан Пиаже согласовали несколько компонентов обучения, включая тот факт, что дети рождаются готовыми и активными учениками. Однако они не пришли к согласию по нескольким важным компонентам обучения. Брунер считал, что развитие не состоит из отдельных этапов, а представляет собой непрерывный процесс. Он также считал, что язык — это причина, а не следствие обучения.Он считал, что более знающие люди играют важную роль в когнитивном развитии учащегося и что вы можете ускорить процесс обучения.

Результаты обучения

По завершении этого урока вы должны уметь:

• Описывать три способа репрезентации Джерома Брунера
• Определите цель обучения и роль учителя согласно Брунеру
• Объясните моменты, в которых Брунер и Жан Пиаже согласились и не согласились по поводу
.

4.3 психолога изучают мозг, используя множество различных методов — Введение в психологию — 1-е канадское издание

Цель обучения

1. Сравните и сопоставьте методы, которые ученые используют для просмотра и понимания структур и функций мозга.

Одна из проблем в понимании мозга состоит в том, что трудно получить хорошее представление о том, что происходит внутри него. Но существует множество эмпирических методов, которые позволяют ученым взглянуть на мозг в действии, и количество возможностей резко увеличилось в последние годы с появлением новых методов нейровизуализации .В этом разделе мы рассмотрим различные методы, которые психологи используют для изучения мозга. Каждый из различных методов имеет некоторые преимущества, и когда мы объединяем их вместе, мы начинаем получать относительно хорошее представление о том, как функционирует мозг и какие структуры мозга определяют, какие действия. Возможно, самый быстрый подход к визуализации и пониманию структуры мозга — это непосредственный анализ мозга человеческих трупов. Когда Альберт Эйнштейн умер в 1955 году, его мозг был извлечен и сохранен для дальнейшего анализа.Исследователь Мэриан Даймонд (1999) позже проанализировал часть коры головного мозга Эйнштейна, чтобы изучить ее характеристики. Даймонд интересовалась ролью глии, и она выдвинула гипотезу, что соотношение глиальных клеток и нейронов является важным фактором, определяющим интеллект. Чтобы проверить эту гипотезу, она сравнила соотношение глии и нейронов в мозгу Эйнштейна с соотношением в сохранившемся мозге 11 других более «обычных» мужчин. Однако Даймонд смогла найти поддержку только в части своей исследовательской гипотезы.Хотя она обнаружила, что в мозгу Эйнштейна было относительно больше глии во всех исследуемых ею областях, чем в контрольной группе, разница была статистически значимой только в одной из исследуемых ею областей. Даймонд признает, что ее исследование ограничивалось тем, что у нее был только один Эйнштейн для сравнения с 11 обычными мужчинами.

Поражения дают представление о том, чего не хватает

Преимущество трупного подхода состоит в том, что мозг можно полностью изучить, но очевидным недостатком является то, что он больше не активен.Однако в других случаях мы можем изучать живой мозг. Мозг живых людей может быть поврежден — например, в результате ударов, падений, автомобильных аварий, огнестрельных ранений или опухолей. Эти повреждений называются повреждений . В редких случаях поражения головного мозга могут быть созданы намеренно в результате хирургического вмешательства, например, для удаления опухолей головного мозга или (как у пациентов с расщепленным мозгом) для уменьшения последствий эпилепсии. Психологи также иногда намеренно создают повреждения у животных, чтобы изучить их влияние на их поведение.Поступая таким образом, они надеются, что смогут сделать выводы о вероятных функциях человеческого мозга на основе воздействия повреждений у животных. Поражения позволяют ученому наблюдать любую потерю функции мозга, которая может произойти. Например, когда человек страдает инсультом, сгусток крови лишает часть мозга кислорода, убивая нейроны в этой области и делая эту область неспособной обрабатывать информацию. В некоторых случаях результатом удара является конкретная неспособность. Например, если удар влияет на затылочную долю, тогда может пострадать зрение, а если удар влияет на области, связанные с языком или речью, эти функции будут страдать.Фактически, наше самое раннее понимание конкретных областей, связанных с речью и языком, было получено при изучении пациентов, перенесших инсульт.

Рисунок 4.12. Финес Гейдж. Области лобной доли Финеаса Гейджа были повреждены, когда металлический стержень пробил ее.

Сейчас известно, что значительная часть наших способностей к моральному мышлению находится в лобной доле, и по крайней мере часть этого понимания пришла из исследований повреждений. Например, рассмотрим хорошо известный случай с Финеасом Гейджем (рисунок 4.12), 25-летний железнодорожный рабочий, которому в результате взрыва в щеку вонзили железный стержень и вылетели через верхнюю часть черепа, что вызвало серьезное повреждение лобной доли (Macmillan, 2000). Хотя, что примечательно, Гейдж смог вернуться к работе после того, как раны зажили, он больше не казался тем же человеком, что и те, кто его знал. Обаятельный и тихий Гейдж стал раздражительным, грубым, безответственным и нечестным. Хотя есть вопросы относительно интерпретации этого тематического исследования (Kotowicz, 2007), оно предоставило ранние доказательства того, что лобная доля участвует в эмоциях и нравственности (Damasio et al., 2005). В более поздних и более контролируемых исследованиях также использовались пациенты с поражениями для изучения источника моральных рассуждений. Майкл Кенигс и его коллеги (Koenigs et al., 2007) попросили группы нормальных людей, людей с поражениями лобных долей и людей с поражениями в других частях мозга отреагировать на сценарии, предполагающие причинение вреда человеку, даже хотя вред в конечном итоге спас жизни других людей (Miller, 2008). В одном из сценариев участников спросили, готовы ли они убить одного человека, чтобы предотвратить убийство еще пяти человек.Как вы можете видеть на Рисунке 4.13, «Лобная доля и моральное суждение», они обнаружили, что люди с поражениями в лобной доле значительно чаще соглашались причинить вред, чем люди из двух других групп.

Рис. 4.13. Лобная доля и моральное суждение. Кенигс и его коллеги (2007) обнаружили, что лобная доля важна для морального суждения. Люди с поражениями лобной доли с большей вероятностью были готовы нанести вред одному человеку, чтобы спасти жизни пяти других, чем участники контрольной группы или те, у кого были поражения в других частях мозга.[Длинное описание]

Регистрация электрической активности мозга

В дополнение к методам поражения, также возможно узнать о мозге, изучая электрическую активность, создаваемую возбуждением его нейронов. Один из подходов, который в основном используется с животными, заключается в размещении детекторов в мозге для изучения реакции определенных нейронов. Исследования с использованием этих методов показали, например, что существует специфических нейронов , известных как детекторов признаков , в зрительной коре, которые обнаруживают движение, линии и края, и даже лица с (Kanwisher, 2000).

Рисунок 4.14. Исследование ЭЭГ. Участник исследования ЭЭГ с рядом электродов, размещенных вокруг головы.

Менее инвазивный подход, который можно использовать на живых людях, — это электроэнцефалография (ЭЭГ) , , как показано на рисунке 4.14. EEG — это метод , который регистрирует электрическую активность, производимую нейронами мозга, с помощью электродов, помещаемых вокруг головы участника исследования. ЭЭГ может показать, спит ли человек, бодрствует или находится под наркозом, поскольку известно, что паттерны мозговых волн различаются в каждом состоянии.ЭЭГ также может отслеживать волны, которые возникают, когда человек читает, пишет и говорит, и полезны для понимания аномалий мозга, таких как эпилепсия. Особым преимуществом ЭЭГ является то, что участник может перемещаться во время записи, что полезно при измерении активности мозга у детей, которым часто трудно сохранять неподвижность. Более того, отслеживая электрические импульсы по поверхности мозга, исследователи могут наблюдать изменения в очень быстрые периоды времени.

Заглядывать в мозг: нейровизуализация

Хотя ЭЭГ может предоставить информацию об общих паттернах электрической активности в головном мозге, и хотя ЭЭГ позволяет исследователю быстро увидеть эти изменения, поскольку они происходят в реальном времени, электроды должны быть размещены на поверхности черепа и каждый электрод измеряет мозговые волны от больших участков мозга. В результате ЭЭГ не дает очень четкой картины структуры мозга. Но существуют методы, позволяющие получить более конкретные изображения мозга. Функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ) — это тип сканирования мозга, который использует магнитное поле для создания изображений активности мозга в каждой области мозга. Пациент лежит на кровати внутри большой цилиндрической конструкции, содержащей очень сильный магнит. Активные нейроны потребляют больше кислорода, и потребность в кислороде увеличивает приток крови к этой области. ФМРТ определяет количество кровотока в каждой области мозга и, таким образом, является индикатором нервной активности. Очень четкие и подробные изображения структур мозга можно получить с помощью фМРТ (см. Рисунок 4.15, «Изображение фМРТ»). Часто изображения имеют форму «срезов» поперечного сечения, которые получаются при прохождении магнитного поля через мозг. Изображения этих срезов делаются многократно и накладываются на изображения самой структуры мозга, чтобы показать, как активность различных структур мозга изменяется с течением времени. Когда участника исследования просят выполнить задачи, находясь в сканере (например, играя в игру с другим человеком), изображения могут показать, какие части мозга связаны с какими типами задач.Еще одним преимуществом фМРТ является то, что он неинвазивен. Участник исследования просто входит в машину, и начинается сканирование. Хотя сами сканеры дороги, преимущества фМРТ существенны, и теперь они доступны во многих университетах и ​​больницах. ФМРТ в настоящее время является наиболее часто используемым методом изучения структуры мозга.

Рисунок 4.15 Изображение фМРТ. ФМРТ создает изображения структуры и активности мозга. Красные и желтые области представляют усиленный кровоток и, следовательно, повышенную активность.

Есть еще один подход, который все чаще применяется для понимания функций мозга, и хотя он новый, он может оказаться наиболее полезным из всех. Транскраниальная магнитная стимуляция (TMS) — это процедура , при которой магнитные импульсы прикладываются к мозгу живого человека с целью временной и безопасной деактивации небольшой области мозга . В исследованиях TMS участник исследования сначала сканируется на аппарате фМРТ, чтобы определить точное местоположение исследуемой области мозга.Затем электрическая стимуляция осуществляется в мозг до или во время работы участника над познавательной задачей, и оценивается влияние стимуляции на производительность. Если на способность участника выполнять задание влияет наличие стимуляции, исследователи могут сделать вывод, что эта конкретная область мозга важна для выполнения задания. Основное преимущество ТМС заключается в том, что она позволяет исследователю делать причинно-следственные выводы о влиянии структур мозга на мысли, чувства и поведение.Когда применяются импульсы TMS, область мозга становится менее активной, и ожидается, что эта деактивация повлияет на ответы участников исследования. В текущих исследованиях TMS используется для изучения областей мозга, ответственных за эмоции и познание, и их роли в том, как люди воспринимают намерения и подходят к моральным рассуждениям (Kalbe et al., 2010; Van den Eynde et al., 2010; Young, Camprodon, Hauser, Паскуаль-Леоне и Сакс, 2010 г.). ТМС также используется для лечения различных психологических состояний, включая мигрень, болезнь Паркинсона и большое депрессивное расстройство.

Направление исследований: киберостракизм

Методы нейровизуализации имеют важное значение для понимания нашего поведения, включая нашу реакцию на окружающих. Наоми Эйзенбергер и ее коллеги (2003) проверили гипотезу о том, что люди, которых исключили другие, будут сообщать об эмоциональном дистрессе и что изображения их мозга покажут, что они испытывали боль в той же части мозга, где обычно испытывают физическую боль. В эксперименте 13 участников были помещены в аппарат для визуализации мозга с помощью фМРТ.Участникам сказали, что они будут играть в компьютерную игру «Кибербол» с двумя другими игроками, которые также были в машинах фМРТ (двух противников на самом деле не существовало, и их ответы контролировались компьютером). У каждого из участников были измерения в трех разных условиях. В первой части эксперимента участникам сказали, что из-за технических трудностей связь с двумя другими сканерами еще не может быть установлена, и поэтому сначала они не могли участвовать, а только наблюдать за игрой. .Это позволило исследователям получить базовые показания фМРТ. Затем, в течение секунды включения, сканирования, участники играли в игру, предположительно с двумя другими игроками. В это время другие игроки перебрасывали мяч участникам. Однако при третьем сканировании исключения участники первоначально получили семь бросков от двух других игроков, но затем были исключены из игры, потому что два игрока перестали бросать мяч участникам на оставшуюся часть сканирования (45 бросков).Результаты анализа показали, что активность в двух областях лобной доли была значительно выше во время сканирования исключения, чем во время сканирования включения. Поскольку из предшествующих исследований известно, что эти области мозга активны для людей, испытывающих физическую боль, авторы пришли к выводу, что эти результаты показывают, что физиологические реакции мозга, связанные с социальным исключением других, аналогичны реакциям мозга, возникающим при физической травме. Дальнейшие исследования (Chen, Williams, Fitness, & Newton, 2008; Wesselmann, Bagg, & Williams, 2009) документально подтвердили, что люди реагируют на исключение в различных ситуациях различными эмоциями и поведением.Люди, которые чувствуют, что они исключены, или даже те, кто наблюдает за тем, как исключены другие люди, не только испытывают боль, но и хуже относятся к себе и своим отношениям с людьми в целом, и они могут усерднее работать, пытаясь восстановить свои связи с другими.

Основные выводы

• Изучение мозга трупов может привести к открытиям о структуре мозга, но эти исследования ограничены, потому что мозг больше не активен.
• Исследования поражений информативны о влиянии поражений на различные области мозга.
• Электрофизиологическая запись может использоваться у животных для прямого измерения активности мозга.
• Измерения электрической активности головного мозга, такие как электроэнцефалография (ЭЭГ), используются для оценки паттернов и активности мозговых волн.
• Функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ) измеряет кровоток в головном мозге во время различных видов деятельности, предоставляя информацию об активности нейронов и, следовательно, функциях областей мозга.
• Транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) используется для временной и безопасной деактивации небольшой области мозга с целью тестирования причинных эффектов деактивации на поведение.

Упражнения и критическое мышление

1. Рассмотрите различные способы, которыми психологи изучают мозг, и подумайте о психологической характеристике или поведении, которые можно было бы изучить с помощью каждой из этих техник.

Список литературы

Чен, З., Уильямс, К. Д., Фитнес, Дж. И Ньютон, Н. С. (2008). Когда боль не заживает: исследование способности пережить социальную и физическую боль. Психологическая наука, 19 (8), 789–795.

Дамасио, Х., Грабовски, Т., Франк, Р., Галабурда, А. М., Дамасио, А. Р., Качиоппо, Дж. Т., и Бернсон, Г. Г. (2005). Возвращение Финеаса Гейджа: разгадки мозга из черепа известного пациента. В Социальная нейробиология: ключевые чтения (стр. 21–28). Нью-Йорк, Нью-Йорк: Психология Пресс.

Даймонд, М. К. (1999). Почему мозг Эйнштейна? Новые горизонты обучения . Получено с https://web.archive.org/web/20111007191916/http://education.jhu.edu/newhorizons/Neurosciences/articles/einstein/

.

Эйзенбергер, Н.И., Либерман, М., и Уильямс, К. Д. (2003). Больно ли отказ? ФМРТ-исследование социальной изоляции. Science, 302 (5643), 290–292.

Кальбе, Э., Шлегель, М., Сак, А. Т., Новак, Д. А., Дафотакис, М., Бангард, К., и Кесслер, Дж. (2010). Отделение когнитивных от аффективной теории разума: исследование TMS. Cortex: журнал, посвященный изучению нервной системы и поведения, 46 (6), 769–780.

Канвишер, Н. (2000). Специфика предметной области в восприятии лица. Nature Neuroscience, 3 (8), 759–763.

Кенигс М., Янг Л., Адольфс Р., Транель Д., Кушман Ф., Хаузер М. и Дамасио А. (2007). Повреждение префонтальной коры увеличивает утилитарные моральные суждения. Nature, 446 (7138), 908–911.

Котович, З. (2007). Странный случай с Финеасом Гейджем. История гуманитарных наук, 20 (1), 115–131.

Макмиллан М. (2000). Странная слава: Истории Финеаса Гейджа .Кембридж, Массачусетс: MIT Press.

Миллер, Г. (2008). Корни нравственности. Science, 320 , 734–737.

Ван ден Эйнде, Ф., Клаудино, А. М., Могг, А., Хоррелл, Л., Шталь, Д., и Шмидт, У. (2010). Повторяющаяся транскраниальная магнитная стимуляция снижает тягу к пище при булимических расстройствах. Биологическая психиатрия, 67 (8), 793–795.

Вессельманн, Э. Д., Багг, Д. и Уильямс, К. Д. (2009). «Я чувствую твою боль»: влияние наблюдения за остракизмом на систему обнаружения остракизма. Журнал экспериментальной социальной психологии, 45 (6), 1308–1311.

Янг, Л., Кампродон, Дж. А., Хаузер, М., Паскуаль-Леоне, А., и Сакс, Р. (2010). Нарушение правого височно-теменного соединения с помощью транскраниальной магнитной стимуляции снижает роль убеждений в моральных суждениях. PNAS Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 107 (15), 6753–6758.

Авторство изображений

Рисунок 4.12: «Финеас Гейдж — диаграмма черепа 1868 года» Джона М.Харлоу, доктор медицины (http://it.wikipedia.org/wiki/File:Phineas_gage_-_1868_skull_diagram.jpg) находится в общественном достоянии.

Рисунок 4.14: «Крышка ЭЭГ» Тугласа (http://commons.wikimedia.org/wiki/File:EEG_cap.jpg) находится в открытом доступе.

Рис. 4.15: Распознавание лиц Национальным институтом здравоохранения (http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Face_recognition.jpg) является общественным достоянием.

Длинные описания

Рисунок 4.13, подробное описание: лобная доля и моральное суждение

	Контрольные участники	Участники с поражениями в других областях, кроме лобных долей	Участники с поражением лобных долей
Доля участников, причинивших вред	0. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт