1CogPsy-Intro

КОГНИТИВНАЯ ПСИХОЛОГИЯ
Левин Евгений Андреевич,
к.б.н., с.н.с. ННИИПК им. Е.Н. Мешалкина
e.a.levin@gmail.com
913-942-2700
Когнитивная психология –
наука,
изучающая
процессы
приобретения, преобразования, представления, хранения и извлечения из
памяти знаний, а также то, как эти знания
направляют наше внимание и управляют
нашими реакциями.
Человеческий и
искуственный интеллект
Восприятие
Когнитивная
нейронаука
Психология
развития
Распознавание
образов
Когнитивная
психология
Внимание
Воображение
Язык
Мышление
Сознание
Память
Представление
знаний
Зачем когнитивная психология вам?
ИТ создаются человеком и (в большинстве случаев) для работы с человеком ...
+ понятное пользователю
представление информации;
+ запрос информации в
«естественной» форме;
+ эффективные способы обработки
информации, создание систем ИИ;
+ использование ИТ необходимо для
развития когнитивной психологии;
+ в жизни пригодится;
+ интересно.
«дружественный
интерфейс»
модели обработки информации
«Компьютерная метафора»
(«алгоритмическая метафора», модель Тьюринга)
Исторически первая модель обработки информации
в когнитивной психологии (1950-е – 1960-е годы).
предполагает, что обработка информации
происходит в форме последовательности
этапов, на каждом из которых выполняется
уникальная функция.
Как происходит обработка информации в многопроцессорных системах?
модели обработки информации
(современное представление)
- в основном параллельная обработка;
- саморегулирующиеся системы
с «обратным входом» (reentry)
рекурсивный механизм, уже на уровне «харда»,
многоуровневые «вложенные» рекурсии.
Подробнее – на следующих лекциях.
Программа курса.
1. Введение. Цели и задачи курса.
… Исторические этапы развития когнитивной психологии. Современные методы
когнитивной психологии.
2. Сенсорные системы.
Общие принципы работы сенсорных систем. Последовательная и параллельная
обработка. Кодирование информации. Психофизические законы. Зрение, слух,
соматосенсорная система. «Ранняя» обработка информации.
3. Восприятие.
Системы «что» и «где». Перцептивная сегрегация и интеграция. Распознавание
образов. Нейрофизиологические механизмы формирования целостного образа.
4. Внимание.
Формы внимания. Основные теории внимания: теория фильтра, «прожектор
внимания», внимание как синтез и предвосхищение. Произвольное и
непроизвольное внимание. Угашение внимания. Принципы доминанты и
установки. Нейрофизиологические механизмы внимания.
5. Сознание.
Психофизиологическая проблема. «Лёгкие» и «трудные» проблемы при
изучении феномена сознания. Концепции «информационного синтеза»,
«зеркальных систем мозга», «связывания». Проблема «зомби». Сознательное и
бессознательное в концепциях Фрейда и Юнга.
Программа курса.
6. Память.
Кратковременная и долговременная память. Физиологические основы обучения,
гипотеза Хебба. Принцип обратной связи и память. Избирательное нарушение
запоминания. Амнезия.
7. Язык и речь (1).
Функции речи. Ключевые свойства человеческого языка. Модели порождения и
понимания речи. Физиологические основы речи. Афазии.
8. Язык и речь (2).
Развитие речи в онтогенезе. Критические периоды для обучения речи. Обучение
грамматике, особенности детской речи. Теории обучения языку. Эволюция
языковых способностей и коммуникационные системы животных.
9. Мышление (1).
Модели репрезентации знаний. Семантическая организация информации.
Логика и умозаключения – системы Аристотеля и Буля, индуктивные и
дедуктивные умозаключения, вероятностные суждения.
10. Мышление (2).
Развитие когнитивных способностей в онтогенезе. Стадии интеллектуального
развития, концепции Пиаже и Выготского. Развитие когнитивных способностей в
филогенезе. Элементарная рассудочная деятельность животных – способности
к экстраполяции, обобщению и абстрагированию, использование орудий.
Программа курса.
11. Индивидуальные различия.
Психометрические модели личности, связь личностных свойств с
особенностями восприятия, внимания и мышления. Измерение интеллекта.
Половые различия в стилях мышления.
12. Творческая деятельность.
Области и цели творческой деятельности, критерии творческого продукта.
Помехи для творчества – когнитивные, эмоциональные, социальные. Роль
внимания, сознательного контроля и памяти в творческой деятельности.
Инсайт. Методы увеличения творческого потенциала.
13. Целенаправленное поведение.
Теория условных рефлексов И.П. Павлова и рефлекторная модель работы
мозга. Принцип доминанты. Теория функциональных систем П.К. Анохина и
функциональная модель работы мозга. Целенаправленные системы. Понятие
мотивации. Принцип иерархии целей.
14. Эмоции.
Понятие эмоции. Классификации эмоций. Функции эмоционального восприятия
реальности. Основные подходы к изучению эмоций. Теории эмоций.
Информационная теория восприятия сигнала. Эмоциональные и когнитивные
оценки, их взаимодействие. Роль мотиваций в распознавании и оценке образа.
Информационно-потребностная теория эмоций.
Программа курса.
15. Искусственный интеллект .
История проблемы. Тест Тьюринга, «китайская комната». Сравнение
человеческого мозга и компьютера с архитектурой фон-Неймановского типа.
Использование искусственного интеллекта для понимания механизмов
естественного. Прикладные системы «искусственного интеллекта».
16. Современные аспекты когнитивной психологии.
Операторская деятельность и взаимодействие в системе «человек-машина».
Теории принятия решений в рамках когнитивной психологии. Роль контекста в
формировании операторской деятельности. Монотония. Средства массовой
информации и их влияние на «картину мира». Сетевое общение.
17. Когнитивная нейронаука.
Нейрофизиологические и нейропсихологические методы, роль информационных
технологий в их развитии. Проблема локализации психических функций.
Биологическая обратная связь, интерфейс «мозг-компьютер».
18. Обобщение прочитанного курса.
Рекомендованная литература:
Величковский Б.М. Когнитивная наука: Основы
психологии познания: в 2 т. М.: Смысл, 2006. — 448 с.
Когнитивная психология. Учебник для вузов / Под
ред. В. Н.Дружинина, Д. В. Ушакова — М.: ПЕР СЭ, 2002 — 480 с.
Солсо Р. Когнитивная психология — 6-е изд. — СПб.:
Питер, 2006. — 589 с.
Величковский Б.М. Современная когнитивная психология. —
М.: МГУ, 1982.
Ильюченок Р.Ю. Память хорошая, память плохая. —
Новосибирск, 1989.
Наатанен Р. Внимание и функции мозга. — М.: МГУ, 1998
Роуз С. Устройство памяти: от молекул к сознанию. — М.:
Мир, 1995.
Савостьянов А.Н. Психофизиологическая проблема в
русской науке. — Новосибирск, 2000.
Спрингер С., Дейч Г. Левый мозг, правый мозг. — М.: Мир,
1983.
Цветкова Л.С. Мозг и интеллект — М.: Просвещение, 1995.
По курсу будет зачёт
(недифференцированный).
формула «автомата»:
25% - посещение занятий,
25% - контрольные работы в семестре,
25+25% - тестовые и открытые вопросы в
итоговой контрольной работе.
*
Не получившие «автомат» сдают зачёт во
время контрольной недели.
*
- приветствуются также интересные вопросы и
комментарии по ходу лекций
Предыстория.
Древнегреческая философия
2 линии: Платон и Аристотель.
Одно из различий их концепций в том, что считать
движущей
силой
человеческих
поступков:
Платон
внешние стимулы, Аристотель – внутренняя цель.
<В некотором роде это «вопрос про курицу и яйцо»…>
Мировоззренческие традиции.
–
Предыстория.
Рационализм XVII-XVIII века
Рене Декарт (1596-1650)
Рефлекторная дуга (механистическая концепция рефлекса)
Дуализм («душа» - самостоятельная сущность, воздействующая на
тело через шишковидную железу).
«Cogito ergo sum»
Лейбниц (1646-1716)
монадология
«в интеллекте нет ничего, чего бы не было ранее в наших
ощущениях – кроме самого интеллекта»
Предыстория.
Эмпиризм XVII-XVIII века
Джон Локк (1632-1704) «в интеллекте нет ничего,
чего бы не было ранее в наших ощущениях»
Дэвид Юм (1711-1776)
«Исследование о человеческом познании»
методологический солипсизм
«проблема Юма» (гомункулус)
Предыстория.
Структурализм XIX века (линия Платона)
описание сознания как структуры элементов
Гельмгольц (1821-1894)
Скорость распространения нервного импульса
Фехнер (1801-1887)
Психофизика (расск. чуть позже)
Вундт (1832-1920)
Первая в мире психологическая лаборатория. Теория двух
уровней сознания: перцепция и апперцепция. Перцепция –
«примитивна», ассоциации по смежности и сходству;
апперцепция – творческий синтез, зависимость части от
целого. Ограниченность объёма внимания.
написал 53000 страниц
Предыстория.
Функционализм XIX века (линия Аристотеля)
изучать не структуру, а функции
катализатор – биология
Дарвин (1809-1882)
Теория эволюции
Сеченов (1829-1905)
«Рефлексы головного мозга»
центральное физиологическое торможение
Предыстория.
Гештальтпсихология XX века
«от сложного к простому» – на восприятие деталей влияет
целостный образ
Макс Вертхаймер (1880-1943)
закон «прегнантности»: группы объектов обладающих
свойствами:
близости, сходства, замкнутости, симметрии, «хорошего
продолжения», «общей судьбы» => воспринимаются как
единая фигура.
Вольфганг Кёлер (1886-1967)
«инсайт»
Предыстория.
Бихевиоризм (от англ. behavior) XX века
есть стимулы и есть поведение, а между ними – «чёрный ящик», который
невозможно изучать объективно, а значит не надо изучать вообще
Джон Уотсон (1878-1958)
«Попробуйте доказать мне, что вы обладаете зрительными представлениями,
слуховыми представлениями или какими-либо другими видами психических
(бестелесных) процессов. До сих пор у меня есть лишь ваши невероятные и
решительно ничем не подкрепленные заявления, что вы обладаете всем этим.
Наука же нуждается в объективных доказательствах, которые только и могут
служить надежной основой для ее теорий»
И.П.Павлов (1849-1936) (метод)
Предыстория.
Необихевиоризм
Эдвард Торндайк
Три закона научения:
1)
закон эффекта — реакции на некоторую ситуацию
(«стимул»), которые получают положительное подкрепление, постепенно
закрепляются и становятся привычными ответами на эту ситуацию;
2)
закон готовности — серия последовательно подкрепляемых
реакций постепенно образует цепной рефлекс;
3)
закон упражнения — ассоциативные связи между
стимулами и реакциями укрепляются при повторении и ослабевают при
его отсутствии.
Бенджамин Скиннер (1904-1992)
«ящик Скиннера»
История.
«Неокогнитивная революция» (1950-е годы)
(собственно, это революция только в понимании американцев т.к. до этого
там господствовал бихевиоризм)
на неё повлияли новые успехи в теории коммуникации,
лингвистике, исследованиях памяти и компьютерной
технологии.
Возникновение собственно когнитивной психологии.
Методы когнитивной психологии.
Психофизические.
Пороги ощущений:
- абсолютный
- дифференциальный.
Закон Вебера: Δψ / ψ = const
Закон Фехнера: ψ = k * log (φ / φ0)
где ψ – интенсивность «психического» ощущения, φ – физическая
интенсивность стимула, а φ0 – минимальная воспринимаемая
интенсивность стимула (абсолютный порог ощущений).
Метод вычитания (Франц Дондерс).
Методы когнитивной психологии.
Изучение внимания.
Время реакции выбора
Влияние шума
Рефрактерный период
Селективность
Методы когнитивной психологии.
Изучение языка.
Наблюдения за детьми (научная школа Пиаже)
Сравнительный анализ языков
Эксперименты с человекообразными обезьянами
Pidgin language
Методы когнитивной психологии.
Изучение памяти и научения.
Тесты на эксплицинтное и
Имплицитное запоминание
Определение объёма краткосрочной памяти
...
Методы когнитивной психологии.
Моделирование.
Основная
идея:
варьировании
если
входных
построенная
модель
данных
результаты
даёт
при
аналогичные получаемым на реальном объекте, то
можно считать её хорошо описывающей то, что
«происходит на самом деле».
Методы когнитивной психологии.
Изучение межличностных различий.
Основная идея: если различия между людьми по
какому-либо показателю статистически достоверно
связаны
с
различиями
по
какому-либо
другому
показателю, то можно предполагать, что оба эти
показателя
отражают
характеристику.
некоторую
общую
Методы когнитивной психологии.
Методы нейронаук.
Позволяют проверять (или как минимум приблизиться к пониманию)
«как оно на самом деле работает»
Томографические методы (фМРТ, ПЭТ)
Неинвазивные электрофизиологические методы (ЭЭГ,
МЭГ)
Инвазивная электрофизиология (запись активности
единичных нейронов, LFP, VSD и др.)
Биохимические методы (на животных)