Kurs 03412: I. Wahrnehmung I.1 Was ist Wahrnehmung?

Suche nach Transformationsregeln

• Wichtiges Ziel der Wahrnehmungspsychologie: finden der Regeln („Programme“) der 
Transformationen, sofern die Identifikation der Transformationen gelingt
• Gelingt dies nicht kann man ein Simulationsmodell bauen -> dann wiederum Problem der Modellidentifikation: Ist das Simulationsmodell das einzig mögliche, um eine I-O-Funktion zu erklären oder ergibt sich diese I-O-Funktion auch als Lösungsmenge anderer Simulationsprogramme?

Serielle/parallele Informationsverarbeitung

• Basisannahme, Arbeitsschritte erfolgen nacheinander/Seriell
• Selten Prozess im Sinne einer Leitung, sondern eher einer Verteilung = bedeutet, serielle Prozesse laufen in engem Zeitfenster benachbart ab = deswegen spricht man auch von paralleler Informationsverarbeitung
• Zunächst Trennung der verschiedenen Informationskomponenten eines Reizes → parallele Verarbeitung durch mehrere Verarbeitungsinstanzen, z.B..: Form, Farbe, Orientierung, Bedeutung, → Zusammenbinden am Ende der Verarbeitung
• Bei der parallelen sind mehrere Instanzen mit verschiedenen Aufgaben beteiligt
• Bei der seriellen erledigt eine Instanz nacheinander die Aufgaben
• Empirisch schwierig zu sehen, ob eine serielle oder eine parallele Verarbeitung vorliegt, denn 
eine schnelle serielle kann nicht mehr von einer langsamen parallelen unterschieden werden
• „Verarbeitung“
• -> Reiz wird nicht nur weitergeleitet sondern nach bestimmten Programmen verändert
• -> Daten von außen werden mit Daten im Inneren verknüpft→ das Wissen als Inhalt des Gedächtnisses kann letztlich auf allen Stufen des Informationsverarbeitungsprozesses die Perzeptbildung beeinflussen

Wonach können Reaktionen und Handlungen beurteilt werden?

• Güte, z.B. „richtig“ oder „falsch“
• Schnelligkeit
• Sind Grundlage dafür kognitive Leistungen zu messen

Reaktionszeitmethodik

• erschließen kognitiver Teilprozesse, vor allem um Stufen der Informationsverarbeitung zu identifizieren (Bsp. Unterscheidung Entdecken und Erkennen)
• geht auf holländischen Augenarzt Donders zurück, 1868, schlug vor Prozess zwischen Erscheinen des Reizes und Beginn der Reaktion in Teilprozesse zu zerlegen
• man variiert die Eigenschaften und/oder der Bewegung und misst die Auswirkungen der Variation auf die Reaktionszeit (RT)
• aus den Veränderungen schließt man auf die kognitiven Prozesse, die für die Identifikation des Reizes und für die Vorbereitung der Bewegung nötig waren 

Die Wahlreaktionssituation

• VP wird Reiz geboten, hat so schnell wie möglich mit Reaktion zu antworten
• Grundstruktur fast immer gleich:
• Anzahl möglicher Reize Si & möglicher Reaktionen Ri, Instruktion auf bestimmten S mit bestimmten R zu reagieren (z.B. S1 = R1, S2 = R2, S3= R1 oder R2)

Zeitskalen mentaler Prozesse

• laut J. R. Anderson mindestens sieben bis zwölf Größenordnungen
• Mentale Aktivitäten können von 10ms (bei sub-symbolischen neuralen Prozessen) über 100 
Stunden (längere Lernprozesse, z.B. Seminare) bis zu die Lebensspanne übergreifenden 
Prozessen dauern 

Wozu führen automatentheoretisch gesehen Lern- und Entwicklungsprozesse?

• zu einer fortwährenden Veränderung der Zi und deren „Programme“

Paradigmen der Informationsverarbeitung

• Dekompositionsthese
• Relevanzthese
• Modellierungsthese

Dekompositionsthese

• Annahme, dass  man lange andauernde Lernprozesse/komplexe Programme in kleinere Einheiten zerlegen kann, bis eine weitere Zerlegung funktional irrelevant wird
• Wirft Frage auf, welche Auflösungsgröße man auf der Suche nach Informationsverarbeitungseinheiten/elementare mentalen Prozessen anvisieren soll
• Auflösungsgröße der elementaren mentalen Prozesse, bei Farbwahrnehmung natürlich anders als bei einer Umfrage bezüglich Religion 

Relevanzthese

• behauptet, Mikrostruktur kognitiver Prozesse ist relevant für die Produkte auf höchster Ebene
• unklar wie Mikro- und Makroebene zusammenhängen
• Annahme einfacher Additivität dürfte bei einem komplexen System nicht angebracht sein

Modellierungsthese

• behauptet, höchste mentale Prozesse lassen sich unter Rückgriff auf elementare Prozesse erklären
• kognitive Modellierungen müssen vorgenommen werden, um die Lücken zu schließen, die Experimente nicht schließen können
• aber: reale Systeme sind integrale Funktionseinheiten -> man hat kaum Chance auf Mikroebene zu kommen, wann man nicht das gesamte System berücksichtigt

Was wird wichtiger, je weiter man auf der Zeitskala mentaler Aktivitäten nach oben steigt?

• holistische Strukturen wie „Sinn“ und „Verstehen“

Der Weg vom Reiz zur Wahrnehmung als eine Kette, was kann das suggerieren?

• das Wahrnehmung im Dienste des Erkennens und damit in bloßer Informationsaufnahme steht
• afferente Seite dominiert
• gewissermaßen kontemplative Sicht der Wahrnehmung (wie z.B. beim Betrachten von Bildern, ruhigen Beobachten)

Wozu dient das Wahrnehmen in den meisten Fällen?

• dem Handeln, dem erfolgreichen Handeln
• Jede Aktion verändert die Wahrnehmung
• Viele Handlungen haben die systematische Änderung der Wahrnehmung zum Ziel (z.B. Suchen)
• Zum Wesen der Handlung gehört ein Ziel -> man führt verschiedene Handlungen durch um Ziel zu erreichen; Annäherung geht mit vielen verschiedenen Wahrnehmungen einher und der Vorstellungen, welche Zustände und Erfolge der Erreichung des Ziels entsprechen
• -> Bewegungen die man  ausführt dienen der Antizipation des Zielzustandes: das Handeln dient auch der Herstellung einer bestimmten 
Wahrnehmung , Handeln kontrolliert Wahrnehmung und diese steht im Dienste der Zielerreichung
• Erfolg des Handelns = Bewältigung der Anforderungen aus der Umwelt, der Anpassung an die 
Umwelt

Biologische Funktion der perzeptiven Systeme

• nach Prinz und Aschersleben (1995): Organismen mit Informationen für die umgebungsgerechte Planung und Ausführung ihrer Handlungen zu versorgen
• Aus Sicht der Evolution: Systeme haben sich so entwickelt, dass sie auf die Bedürfnisse der Handlungssteuerung zugeschnitten sind
• Wahrnehmungspsychologie muss afferente und efferente Seite der Wahrnehmung in Betracht ziehen

Woraufhin werden alle Handlungen geplant?

• Alle Handlungen werden darauf geplant eine bestimmte Veränderung zu bewirken
• Setzt voraus, dass man die von einem selber bewirkten Veränderungen von Veränderungen unterscheiden kann die nicht auf einen selbst zurückgehen

Erweitere Automatenmodellgleichung

• Oi=i=f(I, Zi, Oi=i-1) → eine Handlung 
kann von einer Vorgängerhandlung abhängen, auch der Input kann davon abhängen 

Rückkopplungsprinzip

• Selbstbewegende Wesen kontrollieren über ihren Output ihren Input, die Wahrnehmung kontrolliert nicht die Handlung, sondern die Handlung die Wahrnehmung
• Powers (1977), charakteristisch für dynamische Systeme sie sich selber regeln, wie typischerweise in der Kybernetik
• Beispiel: Mauszeiger mit bewegender Scheibe auf Bildschirm zur Deckung bringen
• Sollwert y (Ziel), Deckung Mauszeiger-Scheibe
• Ist-Wert x, aktuelle Mauszeiger- Scheibenposition
• Differenzsignal z= y-x
• Ist-Wert durch Messfühler „Auge“ gemessen
• Vergleich des Differenzsignals im Komparator, Wahrnehmung dessen, Eingabe in den Regler (Auge-Hand-Mauszeiger Subsystem)
• Effekt der Einwirkung: vom Ausgangswert zum neuen Ist-Wert
• Einwirkung erfolgt so lange bis z=0 ist
• Man spricht von negativer Rückkopplung da die Rückmeldung dazu dient, die Differenz zwischen Soll- und Ist-Wert zu minimieren bzw. innerhalb eines Toleranzbereichs stabil zu halten

Closed-loop-control

• Störgröße (z.B. Handzittern) kann vom nächsten Ausgangswert subtrahiert werden

Open-loop-control

• Steuerung bei der Störgröße nicht vom Ausgangswert abgezogen werden kann

Grundannahme der Wahrnehmungspsychologie

• Sinne vermitteln die Informationen über die Umgebung eines Lebewesens 

Was ist am Verhalten zu erkennen?

• ob aufgenommene Informationen zu erfolgreichen Anpassungsleistungen führen

Grundannahme des Empirismus

• Was nicht in den Sinnen war, wird auch nicht in den Verstand kommen

Grundproblem der Wahrnehmungspsychologie

• Wie kommt die Welt in den Kopf?

Wichtiges Ziel der Wahrnehmungspsychologie

• wie die Sinnessysteme funktionieren
• kann sich nicht allein auf funktionieren der Sinne beschränken -> Forschung muss Kenntnisse über die Umwelt miteinbeziehen (Leistung Sehsinn -> Gegebenheiten die zum Sehen beitragen müssen mit beachtet werden)

Wo kommt das Psychische ins Spiel?

• wenn man von der Wahrnehmung von Sinneserlebnissen ausgeht
• Farben = elektromagnetische Wellen, doch wir nehmen keine elektromagnetischen Wellen sondern Farben wahr

Eine wichtige Aufgabe der Wahrnehmungspsychologie

• in welcher Weise physikalische Reize funktionell mit Sinneserlebnissen zusammenhängen

Einteilung der Sinne

• nach versch. Kriterien
• z.B. Wahrnehmungserlebnis oder Funktion der Rezeptoren

Einteilung der Sinne anhand Wahrnehmungserleben

• Alltagspsychologie
• Fünf Sinne, Sinnesmodalitäten
• Tasten, Riechen, Schmecken (Nahsinne)
• Sehen, Hören (Fernsinne, trotzdem sensorischer Kontakt)
• Riechen auch eher Fernsinn -> Brandgeruch über weite Entfernung

Wie viele Sinnesmodalitäten gibt es?

• kann nur beantwortet werden wenn Einteilungskriterien schlüssig sind
• Druck-, Temperatur-,Schmerz- und Gleichgewichtssinn sind auch zu nennen, dementsprechend mehr als fünf 

Einteilung der Sinne anhand Art der Reize

• Chemorezeptoren: werden durch Moleküle gereizt (Riechen und Schmecken)
• Mechanorezeptoren: Reizung durch mechanische Krafteinwirkung wie Druck (z.B. Vater-Pacini Körperchen

Einteilung der Sinne nach Funktion

• Exterozeption: Aufnahme von Reizen aus Umgebung
• Interozeption: Aufnahme von Reizen aus Körperinneren
• Propriozeption: Wahrnehmung Lage, Stellung, Bewegung von Körperteilen und des Körpers
• Viscerozeption: Sensibilität für innere Organe (gehört zur Interozeption)

Somatosensorik

• Haut-Skelettmuskelsystem

Sensu-motorisches System

• enges Zusammenspiel der Sinne mit dem motorischen System
• Koordinationsleistungen beteiligt immer Sinne (sensorisches System) und Muskeln (motorisches System)

System

zahlreiche Komponenten wirken zusammen und bilden eine Funktionseinheit

Koordination

• bezeichnet den Umstand, dass Körperteile nicht gleichzeitig, in beliebiger Reihenfolge, mit beliebiger Kraft und beliebiger Dauer bewegt werden können

Ökologische Wahrnehmungstheorie

• Sinnessysteme dienen nicht dazu die Umgebung abzubilden, sondern um effektives Handeln zu ermöglichen

Was setzt effektives Handeln voraus?

• dass Sensorik und Motorik zusammenwirken

Was stellt das Eingreifen in die Umgebung für den Organismus dar?

• Ein Koordinationsproblem