Kognitionspsychologie 1

Neben der Verstärkungsfunktion des Mittelohrs kann es darin auch zu
einer Dämpfung der Schallübertragung kommen. Jene erfolgt durch zwei kleine Muskeln, welche am Trommelfell und am Steigbügel ansetzen. Im Falle eines starken Schalldrucks kontrahieren diese Muskeln, was eine Versteifung des Trommelfells und eine verminderte Bewegung der Gehörknöchelchen bewirkt. Dieser akustische Reflex schützt das Innenohr vor zu intensivem Schalldruck;

Die Bewegung der äußeren Haarzellen ist vermutlich auch der Ursprung der sogenannten otoakustischen Emissionen (Kemp, 1978). Dies sind vom Ohr selbst produzierte leise Töne. Offenbar kann die beschriebene Kette der Schallaufnahmeprozesse nämlich auch in umgekehrter Richtung durchlaufen werden: In der Cochlea ausgelöste Bewegungen der Flüssigkeit des Innenohres versetzen das ovale Fenster in Schwingungen, wodurch entsprechende Bewegungen der Gehörknöchelchen ausgelöst werden, die wiederum von innen Druck und Zug auf das Trommelfell ausüben.

Für Schallereignisse, die von allen übrigen Orten ausgehen, gilt dagegen, dass diese mit unterschiedlicher Intensität und zu unterschiedlichen Zeitpunkten an den beiden Ohren eintreffen. Diese Differenzen fallen umso ausgeprägter aus, je weiter seitlich sich die Schallquelle vom Empfänger befindet.

Hierbei sind zwei Faktoren, die interaurale Zeitdifferenzund der interaurale Pegelunterschied, von besonderer Bedeutung. Das auditive System nutzt offenbar diese Cues zur Bestimmung des sogenannten Azimuts, der Richtung der Schallquelle in der Horizontalebene.

Lokalisierungsleistungen

Damit ist die Aufgliederung der immensen Variabilität sprachlicher Äußerungen in eine nur begrenzte Anzahl perzeptueller Kategorien gemeint.

Als Beispiel betrachten wir die Silben da und ta. Diese beiden Laute unterscheiden sich in ihrer Vokaleinsatzzeit – der Verzögerung zwischen Lautbeginn und Beginn der Vibration der Stimmbänder. Das stimmhafte d hat eine kürzere Vokaleinsatzzeit als das stimmlose t. Untersuchungen mit kontinuierlicher Variation der Vokaleinsatzzeit zeigen, dass Versuchspersonen für diese Zwischenstufen weitgehend unempfindlich sind. Es ergibt sich bis zu einem bestimmten Verzögerungswert quasi immer der deutliche Eindruck von da, über diesen Wert hinaus dagegen ein klarer „ta-Eindruck“.

Druck- und vibrationssensitive Mechanorezeptoren in der Haut reagieren auf unterschiedliche Arten von Berührungsreizen. Diese werden in somatotoper Weise im somatosensorischen Kortex (der der stimulierten Körperhälfte gegenüberliegenden Hirnhälfte) repräsentiert, wobei sensiblere Körperregionen größeren Raum einnehmen. Die Projektionsareale verändern sich in ihrer Ausdehnung in Abhängigkeit von Übung oder dauerhaftem Wegfall von Stimulation.

Auditive Wahrnehmung basiert auf Druckschwankungen des uns umgebenden Mediums – normalerweise der Luft –, die hauptsächlich über das Trommelfell aufgenommen werden. Die Schwingungen des Trommelfells werden ins Innere des Ohrs übertragen und führen zu charakteristischen Bewegungen von Härchen (Zilien), die sich auf der Basilarmembran befinden. Diese bewirken die Ausbildung von Aktionspotenzialen in den Fasern des Hörnervs. Es liegt eine tonotope Organisation vor, die bis zur kortikalen Verarbeitung
beibehalten wird. Grundqualitäten auditiver Wahrnehmung sind Lautheit, Tonhöhe und Klangfarbe. Zur Bestimmung des Ortes einer Schallquelle werden neben der interauralen Laufzeitdifferenz und dem interauralem Schallpegelunterschied weitere systematische
Asymmetrien der Schallübertragung (kopfbezogene Transferfunktion) herangezogen. Verschiedene Gruppierungsprinzipien erlauben eine Zerlegung der akustischen Umgebung in zusammengehörige Schallereignisse.

Oberhaut (Epidermis)

Lederhaut (Korium)

Unterhaut (Subcutis)

Ruffini-Körperchen

Merkel-Zellen

Meissner-Körperchen

Blutgefässe

Talgdrüse

merokrine Schweissdrüse

Pacine-Körperchen

Introspektion ist subjektiv, die Beobachtung des eigenen Bewusstseinsstroms ist subjektiv, denn wissenschaftliche Beobachtungen sollten intersubjektiv sein. Beobachtbar ist nur der Stimulus und die Response dazu, dazwischen liegen Assoziationen (Lerntheorien) oder auch die sogenannte Black Box.

Er zeigte die Grenzen der Stimulus-Response-Assoziationen auf. Die Erklärung der Assoziationen der Lernerfahrung der Black Box ist nicht ausreichend, um zu erklären wie die Menschen ihre Sprache lernen.

Chomsky war Linguist und führte eine mathematische Analyse der menschlichen Sprache durch.

Beginn des 20. Jahrhunderts, Inhalte des Bewusstseins, eigene mentale Vorgänge in gleicher systematischn Weise beobachten wie wir das in den Naturwissenschaften tun. Anschauungen, Ideen

Dass sie den richtigen Weg genommen haben, zeigte, dass sie mehr gelernt haben als eine reine Assoziation, sie haben eine mentale Repräsentation des Labyrinths.

Ratten biegen automatisch rechts ab (nach der behavioristischen Idee würden sie wieder nach links abbiegen.

das Homunculus-Problem: Wenn es Bilder im Kopf sind, wer interpretiert dann diese?

Mentale Repräsentationen sind wie sprachliche Repräsentationen. Unser kognitives System repräsentiert Informationen in gleicher Weise wie bei der gesprochenen Sprache, Anwendung von logischen Schlüssen.

Propositionen sind dabei Aussagen unserer mentalen Sprache.

Es gibt Regeln des logischen Schliessens.

Zustand im kognitiven System, der angemessenes Handeln in einer Umwelt möglich macht.

Repräsentationen existieren nicht unabhängig von den Prozessen, die mit ihnen operieren -> Bild - Betrachter, Text - Leserin, mentale Repräsentation - kognitive Prozesse

K. Craik (1943) stellte dies mit seinem mentalen Modell dar.

- Symbol: physikalischer Zustand (im Gehirn)

- logische Regel: physikalischer Prozess

- also eine 1 :: 1 Zuordnung zwischen Mentalese und den physikalischen Prozessen in unserem Gehirn -> genau wie ein Computer -> mit dem Computer hatte man das erste Mal ein Modell für physikalische Symbolverarbeitung

• 3x + 5 = 8
• visuelle Wahrnehmung
– Berechnung der Grösse eines Objekts aus Grösse
der retinalen Abbildung und Entfernung
• schlussfolgerndes Denken:
– “Alle A sind B”
– “x ist ein A”
-> “x ist ein B”

Idee eines Computers, der universalen Turing-Maschine, 2 Arten von Symbolen: Daten und Programm (Regeln zur Verarbeitung der Daten), alles was berechenbar ist, kann die UTM berechnen -> Computer als Modell des menschlichen Geistes

Im Raum sitz ein nicht chinesisch sprechender Mensch. Er hat ein Regelwerk (sozusagen sein System) und ein Handbuch mit Hintergrundwissen zu Geschichten. Ausserhalb des Raumes ist eine chinesische Delegation. Diese Chinesen geben dem Mann im Raum durch eine Schlitz Zettel. auf denen Geschichten in Chinesisch geschrieben stehen. Danach geben sie ihm Fragen zu den Geschichten. Mit dem Handbuch un dem Regelwerk schafft es der Mann, die Fragen zu beantworten, obwohl er selber weder die Geschichte, noch die Fragen versteht (also rein mechanisch). So denken die chinesisch Sprechenden ausserhalb des Raumes, dass der Mann im Raum chinesisch versteht / spricht.

Homunculus Problem angewandt auf Symbole im Kopf: wir brauchen jemanden der die Symbole verarbeitet und zwar anhand von Regeln, ohne, dass er sie versteht. Die ganze Idee der Kognition als Symbolverarbeitung anhand von formalen Regeln unhaltbar ist, dass sie niemals die Grundlage dafür sein kann, wie wir Menschen unsere Welt verstehen und wie wir mithilfe mentale Repräsentationen Bedeutung in unserem mentalem System haben können

Computer verwendet Repräsentationen die nichts bedeuten für das System, unsere Repräsentationen haben aber Bedeutung

Diskussionsthese: Searles Gedankenexperiment zeigt, dass die Idee einer mentalen Sprache unhaltbar ist.

• Introspektion ist subjektiv und somit abzulehnen!
• Beobachtbar sind: Stimulus + Response
• Dazwischen: Assoziationen -> Lerntheorien
• „über das, was dazwischen ist, soll man nur minimale Annahmen treffen“
• somit soll die Wissenschaft eben nicht komplett subjektiv sein, andere müssen die gleichen Beobachtungen machen können -> „Überprüfbarkeit“

• Chomsky (1954): Die hierarchische Struktur der Sprache:
• „Der Mann, den der Hund anbellte, trank Bier“
• Mann + trank Bier gehört enger zusammen, als „Hund + bellen“
• diese hierarchischen Strukturen können wir nicht durch Assoziationen lernen

• Tolman (1948): Mentale Landkarte bei Ratten:
• Ratte muss Futter suchen und hat bei einem Eingang gelernt, dass sie nach LINKS abbiegen muss, um zum Futter zu gelangen
• Wenn man sie an einen anderen Eingang setzt, dann biegt sie trotzdem nach RECHTS ab -> die Ratte hat also mehr gelernt als nur S-R-Assoziationen, denn sie berücksichtigt Umgebungsvariablen -> die mentale Landkarte als mentale Repräsentation ihrer Umgebung

• Kognition beruht auf mentalen Repräsentationen
• ->Abkehr von der Idee Black Box / in der Black Box liegt die mentale Repräsentation

• Kognition ist Informationsverarbeitung
• -> Computer-Analogie!

• bereits in Philosophie diskutiert, aber wieder verworfen
• es müsse jemanden geben in unserem Kopf, der das Bild der Aussenwelt betrachtet -> Homunculus-Problem
• im Homunculus selbst müsste wieder jemand sein, der die Repräsentation davon im Kopf hat und so weiter …
• -> infiniter Regress / Endlosrekursion

• Fodor (1981): „Mentalese“ - mentale Repräsentationen sind wie sprachliche Repräsentationen
• „geistige Sprache von Geburt an - Gedanken sind nicht in Japanisch/Deutsch, sondern in Mentalese“
• Propositionen: Mentale Ausdrücke (eigentlicher Satzinhalt) z.B. Alle Menschen sind sterblich
• Regeln des logischen Schliessens: z.B. Sokrates ist ein Mensch -> also ist Sokrates
sterblich

• Newell (1981): „physical symbol hypothesis“
• Symbol :: Physikalischer Zustand (im Gehirn)
• logische Regel :: physikalischer Prozess
• also eine 1 :: 1 Zuordnung zwischen Mentalese und den physikalischen Prozessen in unserem Gehirn -> genau wie ein Computer -> mit dem Computer hatte man das erste Mal ein Modell für physikalische Symbolverarbeitung

• Berechnung: Manipulation von Symbolen anhand von Regeln
• 3x + 5 = 8
• Visuelle Wahrnehmung: Hermann Helmholz fand heraus, dass der visuelle Apparat folgendes für uns erledigt: Berechnung der Grösse eines Objekts aus Grösse der retinalen Abbildung und Entfernung
• Schlussfolgerndes Denken:
• „Alle A sind B“
• „x ist ein A“
• —> „x ist ein B“
• dies ist formal logisch richtig / auch Textsymbole kann man anhand von Regeln manipulieren

• Alan Turing (1936): Idee eines „Computers“
• Das Band (mit Symbolen) ist unbeschränkt lang, pro Feld kann genau ein Symbol gespeichert werden, der Rechner/Operator verarbeitet die Informationen gemäss gelernter Regeln wie: LÖSCHEN / VERSCHIEBEN / ERSETZEN / AUSGABE
• 2 Arten von Symbolen:
• Daten (was wir verrechnen wollen)
• Programm = Regeln zur Verarbeitung der Daten (Anweisung zum Verrechnen)
• Laut Turing: „Alles, was berechenbar ist, kann eine UTM berechnen“
• -> Computer als Modell des menschlichen Geistes

• Deklaratives Wissen (Daten):
• ->kleinste Wissenseinheit - wahr oder falsch
• -> Subjekt-Prädikat-Struktur: „Peter ist gross“ „Das Haus brennt“ „2+3=5“
• Subjekt: das, WORÜBER man etwas aussagt
• Prädikat: das, WAS über das Subjekt ausgesagt wird

• Prozedurales Wissen (Programm):
• Produktionen: Wenn-Dann-Regeln
• „Wenn Problem „X+Y=?“, dann suche Proposition „X+Y=Z“ und antworte „Z“

• Im Gedankenexperiment sitzt ein Mann in einem geschlossenen Raum und erhält Karten mit chinesischen Symbolen. Er erhält Regeln, lernt diese, ordnet danach die Karten und gibt sie wieder raus. Wenn die Regeln gut gelernt sind, dann sollte eine sinnvolle Unterhaltung zwischen dem Mann und den Wissenschaftlern draussen stattfinden. Der Mann spricht aber kein Chinesisch.
• Gegenkritik: Es spielte keine Rolle, dass der Mann kein Chinesisch spricht, das ganze System, in dem er sich befindet, verhält sich so, als ob er fliessend chinesisch sprechen würde.

•Repräsentation:
• Zustand im kognitiven System, der angemessenes Handeln in einer Umwelt möglich macht
• Repräsentationen existieren NICHT unabhängig von den Prozessen, die mit ihnen operieren (Bild - Betrachter / Symbol,Text - Leser / mentale Repr. - kognitive Prozesse)