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

Kodierung

• Bildung einer Übersetzung der Außenwelt in das Erleben und in das Handeln
• Erfolgt auf Basis von Aktivitätsmustern aktivierender und hemmender Sinneszellen
• Binäre Codierung: 1=aktiv=Aktionspotential; 0=inaktiv=kein Aktionspotential
• Abfolge von Nullen und Einsen = zeitliche Abfolge der Aktivierungsänderung, codiert von 
einem Nervennetz 

Wichtige Rolle für die Codierung

• räumliche Anordnung der Neurone im Gehirn → komplexer dynamischer Schaltplan 

Ein grundlegendes Problem der Wahrnehmungspsychologie

• zu bestimmen ob beobachtete Reaktion auf den Reiz zurück geht, den die Experimentatoren für wirksam halten
• Es muss also gelten R=f(S)

Wahrnehmungsgeschehen

• Reiz ist nur eine von vielen Größen die in die Genese der Wahrnehmung eingehen
• Wahrnehmungsgeschehen wird von Angeborenem, Erworbenem, Erfahrung und Erwartung mitbeeinflusst

Perzept =/= Konzept

• beim Wahrnehmen kommt es auf die Information an die man aufnimmt, doch: Information ist nicht mit den physikalischen Eigenschaften des Reizes identisch
• Bsp. zwei Personen sehen kreuzförmiges Muster am Himmel, einer Vogelkenner und erkennt sofort bestimmte Art, anderer hält es erst für Flugzeug, dann allenfalls Vogel = beide haben dasselbe Perzept aber unterschiedliches Konzept
• Was für Informationen ein Reiz hat ist nicht unabhängig von Vorerfahrungen, Gedächtnis und kognitiven Fähigkeiten (z.B. Lesen) des Wahrnehmenden.
• Daher Unterscheidung nomineller/funktioneller Reiz

Unterschied nomineller/funktioneller Reiz

• nomineller Reiz: von Wahrnehmungsforscher für Experiment konstruiert
• müssen nicht notwendigerweise übereinstimmen
• funktioneller Reiz: meint Reizwirkung beim Beobachtenden die nicht direkt beobachtet werden kann, nur möglich mittels beobachtbarer Indikatoren wie verbale/nonverbale Reaktionen oder neurophysiologische Maße
• hat für Begriff „Reiz“ die Konsequenz, dass Reiz als Signal aufgefasst werden muss

Signal

• physikalische Größe, der eine bestimmte Nachricht, bestimmte Information zugeordnet ist
• Reize sind potentielle Informationsquellen = ob sie informieren/nicht informieren hängt vom Informationsempfänger ab

Information

• dasjenige, was Ungewissheit eines Empfängers über die aktuellen Gegebenheiten beseitig
• „Ungewissheit“ stets relativ zum Vorwissen des Empfängers zu sehen

Syntaktischer Informationsgehalt

• lassen Fragen nur eine Antwortalternative zu (Ja/Nein) kann der SI gemessen werden
• SI vernachlässigt die Wertigkeit der Informationen, die eigentliche Bedeutung für den Informationsempfänger
• Es geht nur um Informationsmenge, die wichtig ist, um die Kapazität des 
Übertragungskanals zu bestimmen
• Syntaktische Definition der Information setzt voraus, dass die Wahrscheinlichkeiten der 
Ereignisse in einem möglichen Wissensbereich bekannt sind
• Bsp.: Wissensbereich aus 64 gleich wahrscheinlichen Elementen = jedes Element mit einer 
Informationsmenge von 6bit → max. 6 Binärfragen, um 1 Element aus den 64 zu identifizieren, 
da es der Logarithmus dualis ist: 2 hoch 6 = 64 

Informationsmaß

• wird aus der Wahrscheinlichkeit diskreter Signale abgeleitet

Störungen bei Informationsübertragung

• Idealfall dass Information beim Empfänger so ankommt wie vom Sender gesendet wurde ist selten
• Störungen im Übertragungsmedium (Kanal) durch z.B. Rauschen, zu geringe Kapazität
• Störungen während Decodierungsphase

Transinformation

• Teil der Information, die vom Sender tatsächlich beim Empfänger ankommen

Redundanz der Nachricht

• erneutes Senden der Nachricht als Ausgleich zu Störungen

Redundanz des Codes

• Verwendung eines Codes, einer Sprache, in der die Buchstaben oder Buchstabenfolgen unterschiedlich häufig vorkommen

Computationalen Theorie der Wahrnehmung

• David Marr, 1982,
• → Ziel: 
Identifikation von Programmen und Algorithmen, die dem sensorisch perzeptiven Prozess Struktur geben und zu Wahrnehmungen führen 

1 Information hat nur, was unterscheidbar ist, denn zu einer Unterscheidung gehören mindestens zwei Elemente

2 Distale Reize sind Informationsquellen

3 Reiz = überträgt Information = Information ist übertragbar = setzt Übertragungsmedium voraus

Übertragung der Information des proximalen Reizes erfolgt im Medium von elektrischen Potentialänderungen von Sinneszellen und Neuronen. Medien = Informationsträger, da sich ihr Zustand ständig ändern kann 

4 Gehalt der Information bleibt erhalten, wenn er zwischen verschiedenen Informationsträgern wechselt.

Entspricht der Transduktion des sensorisch-perzeptiven Prozesses: Bsp. Telefonieren: Anrufer encodiert 
seine Nachricht in einer Lautfolge, deren Luftdruckschwankungen im Telefon in elektrische Impulse umgewandelt werden, Transformierung dieser im Empfängerapparat in eine Folge Luftdruckdifferenzen → Decodierung → Erhaltung des Informationsgehaltes beim Wechsel zwischen Informationsträgern

= Information braucht Informationsträger, ist aber im Prinzip nicht auf einen bestimmten angewiesen

5 Information wird in Form von Daten oder Signalen übertragen

Reize in diesem Sinne = Signale

Reiz- und Erregungsverarbeitung lässt sich als Datenverarbeitung verstehen → Tätigkeit des Gehirns als Errechnen von Informationen aus Daten

6 Fließen der Information von Informationsquelle/Reiz und Informationsempfänger/Lebewesen

Information =Ereignis das Zustand und Operieren des Empfängers verändert

7 Informationsverarbeitung: Sequenz von Datenleitung/Transduktion und Datenwandlung/Transformation, bestehend aus verschiedenen Stufen

8 Information ermöglicht die Verringerung von Ungewissheit

Perzept am Ende des s.-p.- Prozess ermöglicht es den Reiz zu erkennen und von anderen zu unterscheiden -> drückt sich in Verringerung von Ungewissheit aus

9 syntaktischer Informationsbegriff ist dazu da die technische Übertragungskapazität eines Mediums zu bestimmen = für Psychologie nur bedingt brauchbar

Verwendung des Informationsbegriffs in der Psychologie erheblich weiter, im semantischen und pragmatischen 
Sinn = Begriff er Information ist nicht unproblematisch

Ihm kommt modell- und theoriebildende Funktion zu um Dynamik komplexer Zusammenhänge besser abzubilden

„top down“ Prozess / konzeptgesteuerte Verarbeitung

• Form der Wahrnehmungsanalyse, die höhere mentale Prozesse zur Identifikation und Wiedererkennung von Objekten oder Ereignissen heranzieht → unsere Erfahrungen, unser (Vor-)Wissen, unsere Motive und unsere kulturelleren Dispositionen kommen dabei ins Spiel und beeinflussen die Bildung des Perzeptes
• Bsp. Buchstabenliste. P1 soll nur „O“ suchen, P2 nur „A“, trotz gleichem Netzhautbild wird „O“ und „A“ für beide jeweils funktionell anders wirken

„Bottom-up“ Prozess

• Bildung des Perzeptes beruht in erster Linie auf dem Reiz 

Wodurch wird noch belegt, dass Wahrnehmung ein aktives Geschehen ist?

• Viele Wahrnehmungen müssen erst erlernt werden
• Bsp. Lesen, Expertise beim Prüfen von Wein/Kaffee

Ausgezeichnete Stufen/Phasen der Informationsverarbeitung

• Reiz- Erregungs- und Wahrnehmungsprozess

Was ist mit dem Ausdruck „Verarbeitung“ gemeint?

• Muster aus Aktionspotentialen werden als Symbole/Daten verstanden und können somit in einer Art Programm berechnet werden
• Reize = Input
• Throughput: Erregungsgeschehen
• Output: Wahrnehmung und die Re-Aktionsbewegungen 

Systemtheoretisches Modell

• versteht das System als „Black Box“ -> Input rein, Output raus
• man möchte die innere Organisation (Struktur) des Systems kennen lernen
• Output O = f (Input I) → funktionelle Systemgleichung 

Funktionelle Systemgleichung

• Output O = f (Input I)

Vollständige Systemgleichung

• O = f(I, Zi)
• i = bestimmter Beitrag einer natürlichen Zahl zwischen i=1 bis i=n, ist ein Zähler
• wichtig: man weiß nicht, für welche Variablen Zi steht, wie viele Zis es gibt und über welche 
Interaktionen und Interaktionsmuster diese verbunden sind
• Zi Status von hypothetischen Konstrukten

Automaten

• alle Modellsysteme, die einen Eingang, eine innere Verarbeitung (Transformation und Musterbildung der Zi) und eine Ausgabe haben
• O = f(I, Zi) kennzeichnet Modell als Automaten
• Automaten ohne Zi = selten, reiner Weiterleitungsapparat (Bsp. Regenrinne)
• Unter Automat können Maschinen, Organismen oder Gesellschaften (also reale Systeme) fallen

Wann kann man den Output eines Automaten berechnen?

• wenn man alle Zi und deren Verbindungen kennt, dann ist der Output eine eindeutige Funktion des Inputs
• Problem: Zi und die Programme kennt man nur, wenn man sie selbst gemacht hat
• Mit realen Systemen/Automaten muss man Experimente machen um die innere Organisation zu erschließen
• Problem: mehrere Modelle können die Vermittlung des Outputs durch den Input über die Zi erklären (versch. Zi Programme liefern bei gleichem Input den gleichen Output) -> man kann schnell an die Grenze des experimentbasierten Modellierens kommen