Kognitionspsychologie 1

• homogen: am wenigsten Fehler
• kongruent: (alle Städte in A sind östlich von B)
• inkongruent: am meisten Fehler
• -> es sind eben nicht nur die räumlichen Repräsentationen, sondern auch eine hierarchische Einbettung der Städte in die Länder

• Analoge Repr.:
• - beinhalten (physikalische) Merkmale der Wahrnehmungssituation
• - bei der mentalen Manipulation von Repräsentationen laufen Prozesse ab, die einer
physikalischen Manipulation der Objekte sehr ähnlich sind (Drehwinkel
+Reaktionszeit / Suchzeit in ment. Landkarten)

• Grenzen analoger Repr.:
• - es ist kein mentaler Wechsel zwischen ambigen Bildern in Vorstellung möglich
• - mentale Landkarten haben hierarchische Struktur (nicht genau wie eine normale
Landkarte)
• - analoge Repr. sind (visuellen) Wahrnehmungen ähnlich, aber nicht identisch mit ihnen

• Bilder im Kopf? -> Repräsentation ist dem Repräsentierten analog
• Wahrnehmungsähnlich? -> Wahrnehmung und Vorstellung sind analog

• Medium = kontinuierlicher kognitiver Raum (Koordinatensystem):
• -analog vs. digital (analoge Uhr hat kontinuierliches Medium mit Zwischenschritten, digitale
hat keine Zwischenschritte
• - Veränderung durchläuft Zwischenzustände
• - zwingt zur Konkretisierung und Integration: Beziehungen können nicht implizit bleiben:
• —> X ist westlich von Y
• —> Z ist westlich von Y
• -> eine propositionale Repr. würde dies offen lassen

• Netzwerk aus Einheiten = stark vereinfachte Nervenzellen
• Kognition: Kommunikation von ganz einfachen Einheiten, die selber sehr einfache Prozesse vornehmen
• -> in1= Signal 1 x w1 (jedes Signal hat eine bestimmte Stärke) -> Input wird gesammelt, aufsummiert, mit
einer Funktion bearbeitet und weitergeschickt
• -> durch Lernvorgänge kann das Netzwerk lernen, bei best. Inputs best. Outputs zu generieren

• Muster der momentanen Aktivierungen der Einheiten einer Schicht: Σ (in) oder out
• -> repräsentiert augenblicklichen Zustand der Umwelt (Input-Muster und seine Interpretation)
• Verbindungsstärken wij - i = gesendet / j = Empfänger
• -> repräsentiert Wissen, determiniert Verarbeitung / werden verarbeitet durch Lernregeln

KognitivePsychologie erklartKognition als Informationsverarbeitung auf Basis mentaler Repräsentationen

Repräsentationen sind Zustände, die von Prozessen genutzt werden, um an die (Um-)welt
angepasstes Verhalten zu steuern

Analoge Repräsentationen enthaltenwahrnehmungsnahe Information und haben ein kontinuierliches Medium

PropositionaleR. bestehen aus Begriffenund ihren Beziehungen

KonnektionistischeNetzwerkerepräsentieren Information durch Aktivierungsmuster und Verbindungsstärken künstlicher Neuronen

(1) Physische Signale (z.B. Licht) treffen auf Sinnesorgane (Rezeptor-Neuronen)

(2) Signale werden im Nervensystem weitergeleitet, dabei verarbeitet -> Repräsentationen der
wahrgenommenen Umwelt

(3) Neuronales Muster steuert Handlungen, die das Signal an den Rezeptoren verändern -> Aktive Wahrnehmung: Suche nach Information

lichtempfindlicher

Fovea centralis

Fovea

Konvergenz

Auflösung

• Die Horizontalzellen bündeln zunächst die Informationen einzelner Photorezeptoren und verstärken sie.
• Die Bipolarzellen verstärken und bündeln Informationen der Horizontalzellen und vergleichen sie gg. mit denen einzelner Fotorezeptoren.
• Die Amakrinzellen verarbeiten Informationen der Bipolar, indem sie gruppiert und verglichen werden.
• Das Zusammenwirken der drei Schichten kann man auch in Form sog. "Rezeptiver Felder" beschreiben. Jeweils eine bestimmte Gruppe von Photrezeptoren wird dabei gebündelt und deren Information verstärkt (oder eben ignoriert). Aufgrund dieser Verarbeitungsweise kann es zu "Funktionsstörungen" kommen, die wir als "optische Täuschungen" bezeichnen.
• Die Ganglienzellen sammeln diese vorverarbeiteten Informationen und leiten sie über ihre sehr langen Nervenbahnen (Axone) in den Sehnerv bzw. ins Gehirn weiter. Ein menschlcihes Auge hat rund 1 Millionen Ganglienzellen.

Laterale Hemmung hilft uns Kanten respektive Kontraste besser wahrzunehmen. Weshalb? Nun ja, Kanten/Konstraste sind ziemlich informativste Merkmale von visuellen Abbildungen. Mittels Kanten und Kontrasten können wir unsere Umgebung viel besser "sehen". Eine laterale Hemmung ist also nichts anderes als eine Art Kontrastverstärkung. So sehe ich zum Beispiel das grüne Haus mit seinen Ecken und Kanten besser vor dem blauen Himmel. Es ist weniger die Farbe die mir hilft das Haus zu erkennen, als vielmehr seine Kanten. 

Die Netzhaut hat ja viele Fotorezeptoren, die über die Ganglienzellen miteinander verknüpft sind. Das Prinzip der lateralen Hemmung ist ziemlich einfach: Jeder Rezeptor hemmt seine Nachbarn. So führt die laterale Hemmung dazu, dass wenn ein Fotorezeptor arg stark stimuliert wird, der Fotorezeptor nebenan auch stark gehemmt wird. Und umgekehrt: Wenn ein Fotorezeptor kaum stimuliert wird, dann hemmt er auch kaum seine Nachbarn. 

• Bereich der Retina, auf deren Aktivität das Neuron reagiert
• Bereich des Gesichtsfeldes, auf den das Neuron reagiert

Der Zentrum-Umfeld-Gegensatz (bei vielen Ganglienzellen).

Merkmalsdetektoren

• Einfache Zellen
– Reagieren auf Kanten mit bestimmter Orientierung
• Komplexe Zellen
– Reagieren auf Kanten mit bestimmter Orientierung, die
sich (in bestimmter Richtung) bewegen
• Hyperkomplexe Zellen
– Reagieren auf Ecken mit bestimmter Orientierung, die sich in bestimmte Richtung bewegen

Bei verschiedener Beleuchtung werden verschiedene Arten von Rezeptoren zur Reizaufnahme aktiviert. Zapfen bei Helligkeit, Stäbchen bei Dunkelheit.

Ganglienzellen, Horizontalzellen, Bipolarzellen, Amakrinzellen

Die Axone der Ganglienzellen; Sehnerv

Veränderung der Brechkraft der Linse, bewirkt ein scharfes Bild auf der Netzhaut,(Akkomodation) je näher das Objekt ist, desto gekrümmter muss die Linse sein

Fähigkeit der Krümmung der Linse, die Brechkraft zu erhöhen (Anspannung der Celiarmuskeln, so dass die Krümmung der Linse stärker und diese dicker wird. Stärkere Krümmung bricht das einfallende Licht stärker und schiebt so den Brennpunkt nach vorne à schärferes Bild auf der Netzhaut)

Entfernung, bei der die Linse nicht mehr akkomodiert werden kann.

Altersweitsichtigkeit; im Alter kann man die Linse nicht mehr so gut akkommodieren wie in der Jugend, dadurch verschiebt sich der Nahpunkt weiter vom Auge weg

Austrittstelle des Nervus opticus; keine Rezeptoren vorhanden

- bipolares Sehen 

- Gehirn füllt den Fleck aus

- liegt in der Peripherie des Gesichtsfeldes

Fovea: gelbe Fleck; Stelle des schärfsten Sehens; enthält nur Zapfen

- Stäbchen: lang und dünn, 126 Mio.

- Zapfen: kurz und kegelförmig, 5 Mio.

Erhöhung der Lichtempfindlichkeit der Rezeptoren, wenn die Beleuchtung von hell nach dunkel wechselt

- Es besteht eine unterschiedliche Lichtempfindlichkeit für verschiedene Wellenlängen innerhalb des sichtbaren Spektrums.- Bei mittleren Wellenlängen braucht man weniger Licht, um es zu sehen, als bei solchen aus den lang- oder kurzwelligen Endbereichen!

- Stäbchen sind empfindlicher für kurzwelliges Licht als Zapfen

=> Folge: Während der Dunkeladaption sehen wir zunehmend mit den Stäbchen und sind daher relativ empfindlicher für kurzwelliges Licht, also Licht am blauen Ende des Spektrums.

- kurzwellig = blau

- mittelwellig = grün oder gelb

- langwellig = orange oder rot

Wenn Synapsen von zwei oder mehreren anderen Neuronen auf ein einziges Neuron münden.

Bei einem konvergierenden Schaltkreis gelangt das von mehreren Rezeptoren erzeugte Signal zu einem Neuron.

Neuron, dass auf einen Lichtstreifen mit bestimmter Länge am stärksten anspricht; bei größerer Länge werden evtl. Rezeptoren die eine hemmende Wirkung auf das Neuron haben erregt -> Dadurch nimmt die Stärke des Signals ab.