03413 – Lernen, Gedächtnis, Wissen, Sprache, Denken und Problemlösen - I Lernen

Stabilität

• Neu Gelerntes sollte auf bestimmte Hinweisreize immer wieder produziert werden können
• Verhaltensänderungen können auch nur kurzzeitig auftreten -> Vorübergehende Zustandsänderungen fallen nicht unter Lernen!

Funktion des Lernens

• Anpassung eines Re-Aktionsrepertoires an die Anforderungen der Umgebung
• Sich bewegende Lebewesen brauchen ein relatives plastisches Verhaltenrepertoire um sich den Umgebungsänderungen anzupassen

Ausbildung von Repräsentationen

• es ist nötig Reize hinsichtlich ihrer Bedeutung für  Re-Aktion zu klassifizieren (zb. Gefährlich oder Nahrung)
• aus Signalen der Umwelt muss vorhergesagt werden können, welche Re-Aktionen nötig oder möglich sind
• Ohne Wiederholbarkeit von Re-Aktionen wäre es nicht möglich zu lernen

Definition Lernen

• Prozess des Erwerbs einer neuen Verhaltensweise und damit als eine Verhaltensänderung, wobei man Reifung und kurzzeitige Zustandsänderungen wie Änderungen der Aktiviertheit ausschließen können soll

Intentionales Lernen

• geplantes, absichtliches Lernen

inzidentielles Lernen

• ungeplantes, unabsichtliches, beiläufiges Lernen
• Lerneffekte zeigen sich schon bei beiläufigem Beobachten oder reiner Exposition zu einer Gegebenheit

Explizites Lernen

• Vpn wird instruiert zu lernen, Bekanntgabe das Gelerntes danach überprüft wird

Implizites lernen

• Vpn wird nicht instruiert zu lernen, wissen nicht dass später Prüfung des Gelernten stattfindet

Latentes Lernen

• vom impliziten lernen zu unterscheiden
• Bedeutung ist auf operantes Lernen beschränkt

Lernarten nach Lerngegenständen unterscheiden

• verbales, nichts-verbales, motorisches Lernen

Prozedualisierung

• beim erlernen motorischer Fähigkeiten
• bestimmte Handlung wird wiederholt ausgeführt um Fehler zu minimieren und Handlungsteile zu einer Einheit zusammenzufügen

Iwan Petrovich Pawlow (klassisches Konditionieren) und Burrhus Frederic Skinner (operantes Konditio- nieren)

• gehen davon aus, dass der Organismus ein Reiz- Reaktions-Verknüpfungs-System ist (S-R-Lerntheorien)
• fallen unter große Gruppe des Assoziativen Lernens

Assoziationismus

• stammt aus Empirismus
• Ziel: erklären wie psychische Elemente miteinander verbunden werden
• Klassische Assoziationismus: Vorstellungen wurden miteinander assoziiert (Person wird Wort genannt -> soll sofort antworten welches Wort ihr dazu in den Kopf kommt)
• Freie serielle Assoziation: von Freud verwendet, auf Reizwort alle Worte nennen die einem einfallen
• Restringierte Assoziation:  auf Reizwort hin sollen nur gegenteilige Worte genannt werden

Assoziationsgesetzt

• Bedeutsam sind vor allem zwei Assoziationsgesetze, das Gesetz der Ähnlichkeit und das Gesetz der Kontiguität. -> Wenn sich A und B sehr ähnlich sind, z.B. „Vater“ und „Mutter“ als gemeinsame Unterbegriffe zu Eltern, dann ruft das eine leichter und schneller das andere als Einfall hervor.
• Ziel: erklären, welche Kräfte die psychischen Elemente (Empfindungen, Vorstellungen) zu größeren Einheiten verbinden (Assoziationskomplexe) und welche den Ablauf von Vorstellungen („Vorstellungsverlauf“) erklären können

Höffdings Problem

• Höffding bezweifelte dass sich die Ähnlichkeitsassoziation A-B auf die Kontiguitätsassoziation A-B reduzieren lässt.
• Wahrnehmung von A muss zur Vorstellung A’ führen und diese muss im Gedächtnis die Vorstellung B’ „erregen“. Wie kann aber A zu A’ führen, denn A’ ist das Wiederer-kennen von A?
• Nach Höffding kann Wiedererkennen nicht durch Kontiguität erklärt werden

Kontiguität

• bezieht sich auf Nähe nach Raum und Zeit -> A und B werden zeitlich und räumlich häufig miteinander wahrgenommen -> Vorstellung A reproduziert häufig Vorstellung B

Assoziationsstärke

• je häufiger zwei Assoziate A und B gepaart wurden und zusammen aktiviert wurden, desto stärker war die Verbindung zwischen A und B
• konnte erklären warum das eine Ai schneller und fehlerärmer ein Bi als ein Aj hervorrief
• erregende und hemmende Assoziationsstärkewerte wurden postuliert

erregende und hemmende Assoziationsstärkewerte

• sollten den Verlauf von Vorstellungen wie auch das Denken erklären können
• man konnte allerdings nicht klären warum bestimmte Vorstellungen den Verlauf ganzer Vorstellungsreihen steuern konnten wie beim gezielten Nachdenken, logischen Schließen, kurz: beim Denken

determinierende Tendenzen

• postuliert von N. Ach (Würzburger Schule)
• bestehen darin, auch entgegen bestimmte Tendenzen (Assoziationsstärke) eine Zieltendenz, eine übergenommene Aufgabenbearbeitungsstrategie durchzusetzen

S-O-R Theorien

• O steht für „Organismus“
• Organismus wird als „Black Box“ behandelt
• Lernen wird nach Vorbild des Reflexbogens modelliert und trägt mechanistische Züge
• Im Mittelpunkt steht die methodisch strenge Untersuchung der Ausbildung von S-R-Assoziationen im Labor (primär Ratten wurden untersucht)

Universalitätsthese

• Behaviorismus ging in Frühphase davon aus, dass fast das gesamte Verhalten aller Lebewesen so modelliert werden könnte, dass man beinahe beliebige S-R-Verbindungen herstellen könnte
• Entpuppte sich als illusorisch -> in natürlichen Umgebungen lassen sich Reize und Reaktionen nur schwer isolieren, Verhaltensrepertoire und Umwelt von Lebewesen ist sehr unterschiedlich-> es lassen sich nicht beliebige Reize und Reaktionen koppeln

Neobehaviorismus

• nähert sich Kognitivismus, da er im Gegensatz zum klassischen Behaviorismus Annahmen über innere Zustände trifft (z.B. Gedächtnis, in dem Repräsentationen von Reizen und Reaktionen existieren – S’-R’-Verbindungen)
• er kehrte damit zum Vorstellungsassoziationismus zurück ,

Theorien des Kognitivismus

• Kognitivismus sieht Lernen als einen Prozess der Informationsverarbeitung
• Kognitivismus kann soziale Lernprozesse und aktive Handlungsprozesse erklären und damit aufzeigen, dass Lernen planmäßig und bewusst vollzogen wird
• Erworben werden Wissen und Fertigkeiten. Verknüpft werden Repräsentationen, die Strukturen bilden, welche als Schemata, Skripts, Pläne oder mentale Modelle bezeichnet werden und Lernen wird stark dem Denken, insbesondere dem Problemlösen angenähert.
• Mechanismen des Lernens werden mit Hilfe von Programmen beschrieben, die Daten nach bestimmten Regeln trennen und verbinden
• Ein Algorithmus ist die Verknüpfung von Daten mit Hilfe von Produktionssystemen
• -> für jede Operation wird Bedingung angegeben die erfüllt sein muss -> Liste von Wenn-Dann-Verbindungen
• -> Beispielprogramm: LISP (LISt Processing)

Theorien des Konstruktivismus

• betrachtet Lernen als aktiven Prozess wobei Wissen in Beziehung zu früheren Erfahrungen in komplexen realen Lebenssituationen konstruiert wird
• -> Erfahrung des Lernenden steht im Fokus der Betrachtung
• Piaget hat Grundzüge einer konstruktivistischen Lerntheorie formuliert
• Lernen dient Anpassung, die auf den beiden immer zusammenwirkenden Funktionen Assimilation und Akkommodation beruht
• Assimilation: Informationen können in vorhandene Strukturen eingeordnet werden (Beispiel: Wiedererkennen von Worten beim Lesen)
• Akkommodation: neue kognitive Strukturen werden konstruiert, deren Konstruktion sich nach dem Erfolg richtet (Beispiel für Lernen am Erfolg)

Habituation

• elementarster kognitiver Prozess und Lernprozess
• ohne Habituation wäre keine klassische Konditionierung möglich
• bezeichnet den Rückgang der Orientierungsreaktion (OR) -> Gewöhnung (wenn Reizsequenz stabil bleibt)
• Art elementares Lernen, denn der kontinuierliche Reiz wird informationell bewertet, gemerkt und der gemerkte Reiz S’ wird mit dem OR-Reiz OR_S verglichen. Dieser wurde als nicht verhaltensrelevant bewertet und jeder Vergleich von S’ und OR_S resultiert in einer Information („bedarf keiner Auf- merksamkeit“, „kann unbeachtet bleiben“).

Orientierungsreaktion

• wird automatisch bei abrupter Veränderung in der Umgebung ausgelöst
• dient dazu schnell zu prüfen, ob Reizänderung verhaltensrelevant ist oder nicht
• habituiert bei stabiler Reizfrequenz

Sensitivierung

• ändert sich eine stabile Reizsequenz, dishabituiert die OR

Prägung

• biologische Grundform des Lernens
• wird besonders in Ethologie thematisiert
• Zwei Merkmale die Prägung von anderen Lernformen unterscheiden
• -> sensible Phase: Lernabschnitt in dem Lebewesen besonders empfänglich für bestimmte Reize ist und diese einen dauerhaften, stabilen Eindruck hinterlassen
• -> hinterlässt stabiles, oft irreversibles Lernergebnis
• klassisches Beispiel: Nachlaufprägung junger Nestflüchter -> akzeptieren das erst gesehene Lebewesen als Elternwesen

Iwan Petrowitsch Pawlow

• war Überzeugung Verhalten ist aus einer komplexen Hierarchie aus Reflexen zusammengesetzt
• ursprüngliche Bedeutung nach meint „Reflex“ eine automatisch ablaufende Reiz-Reaktions-Verbindung
• unterschied zwischen
• Bedingte/konditionierte Reflexe: nicht angeboren, erlernbare Reaktionen, Reflexschemata
• Unbedingte/unkonditionierte Reflexe, Eigenreflex: Entwicklung dieser Reflexe bis zur
• Geschlechtsreife, einige schon bei der Geburt voll ausgebildet, Beispiel: Lidschlussreflex 

Schema der klassischen Konditionierung

• Feststellung, dass der Speichelfluss eines Hundes bereits mit Blick auf die Nahrung einsetzt
• → Nahrung: natürlicher Reiz
• Glockenton dagegen: neutraler Reiz
• Durch Präsentation eines Glockentons vor dem Reiz „Nahrung“ wird auch der Glockenton den 
Speichel auslösen
• Glockenton: konditionierter Stimulus / CS
• Reaktion darauf: konditionierte Reaktion / CR
• Der vormals natürliche Reiz: unkonditionierter Reiz / UCS
• Die vormals natürliche Reaktion: unkonditionierte Reaktion / UCS
• Wichtig dabei: Universalitätsprinzip

Universalitätsprinzip

• Jeder beliebige neutrale Reiz kann zu einem CS werden, wenn er oft genug in raum-zeitlicher Nähe (Kontiguität) mit dem UCS auftritt

Exzitatorische Konditionierung

• bedingter Reiz (CS) ruft gleicher Reiz hervor wie unbedingter Reiz (UCS)

Inhibitorische Konditionierung

• weiterer Reiz nach dem öfter kein UCS folgt existiert -> dieser neutrale Reiz wird zu einem inhibitorischen bedingten Reiz -> bedingte Reaktion fällt schwächer aus als bei exzitatorisch bedingten Reiz (CS+) oder nicht auftritt

Was hat die Forschung zum Reizsubstitutionslernen und damit zum Kontiguitätsprinzip generell gezeigt?

• Ausbildung einer konditionierten Reaktion CR ist als Lernen einer bedingten Wahrscheinlichkeit zu verstehen
• Erwerb von CR ist die Wahrscheinlichkeit, dass UCS auftritt, unter der Bedingung, dass CS auf- tritt, p (UCS|CS). Eine konditionierte Reaktion CR wird nur dann ausgebildet, wenn p (UCS|CS) > p (UCS|nonCS)