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

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