- kognice - zkoumá akvizici, ukládání, vybavování a zpracování znalostí
- kognitivní psychologie - zabývá se vnímáním, zapamatováním, myšlením a rozhodováním (souhrně činostmi mysli)
- redukce informací, adaptace v závislosti na předchozích znalostech
- vědomé, nevědomé procesy mysli
- plasticita mozku
- neuropsychologie - studium struktury a funkcí mozku, ovlivňujících psychiku a chování
- filosofické směry
- racionalismus
- empirismus
- moderní psychologie - Wilhelm Wundt, 1879
- introspekce
- záznam mentálních stavů
- z postaty subjektivní
- ignorování nevědomých stavů
- behaviorismus
- studium pozorovatelného chování jakožto reakce na stimuly
- pokusy na zvířatech, podmíněny reflex (Pavlov)
- kognitivismus
- důraz na myšlenkové procesy
- analogie k výpočetní technice
- zanedbává externí prostředí, emoce, vědomí ...
- introspekce
- psychologické metody
- introspekce
- popis vědomých stavů během řešení úlohy (HCI, user testing)
- deníkové záznamy
- experiment
- měření závislé proměnné (typ. času, přesnosti)
- vliv intervenujících proměnných
- pozorování
- dotazník
- kazuistiky
- studium jednotlivce (př. génia, postižených)
- introspekce
- přístupy v kognitivní psychlogii
- kognitivní věda
- užití výpočetního modelování (diagramů) k napodobení některých aspektů kognice
- kognitivní neuropsychologie
- zkoumání kognitivních funkcí jedinců s poškozením mozku
- kognitivní neurověda
- užití zobrazovacích metod pro studium kognitivních funkcí a anatomie mozku
- EEG, PET, fMRI
- kognitivní věda
- centrální nervová soustava
- mícha
- šedá hmota - těla neuronů
- bílá hmota - myelin
- mozek
- mozeček - zpracování pozice, koordinace hlavy, jemná motorika (vč. jejího učení se)
- mezimozek
- thalamus - integrace senzorické informace, její prahování
- hypothalamus - řízení tělesné teploty, pocitů hladu, žízni, spánku, řídí cirkadiální rytmus, regulace hormonů
- koncový mozek - 2 hemisféry
- percepce, motorika, kognitivní funkce
- levá strana mozku ovládá pravou stranu těla a naopak
- mozková kůra (cerebral cortex)
- mozková centra
- pod kůrou se nachází bílá hmota
- 4 laloky - temporální, occipitální, parietální, frontální
- subkortikální formace
- amygdala - emoce, sociální chování
- hippocampus - paměť, prostorová orientace
- bazální ganglia - jemná motorika
- mícha
- neurony
- axon - přenáší akční potenciál dále
- synapse - spojení dvou neuronů
- dendrity - přijímá nervový vzruch
- axon - přenáší akční potenciál dále
- asociační oblasti
- unimodální - integrace informací z jedné oblasti
- multimodální
- percepce + jazyk
- emoce + paměť
- plánování + rorzhodování
- zpracování senzorických informací je rozděleno asymetricky v hemisférách, liší se člověk od člověka
- vědomí - funkce mozku, stav bdělosti
- je možné jej empiricky testovat?
- znaky bdělosti
- subjektivita, jednotnost, úmyslnost
- pozornost
- koncetrace mentální energie, která musí být použita pro zpracování příchozích informací
- je selektivní, limitovaná
- předvědomá pozornost
- informace je přístupná kognitivnímu zpracování, ale dosud není v centru vědomé pozornosti
- priming
- zpracování informace je rychlejší, pokud kontextově souvisí s předešlým slovem
- negativní priming - nastává u slov s mnoha významy (PALM - rostlina, část ruky, firma), může mít za následek pomalejší zpracování následující informace
- 'mít něco na jazyku'
- vyvolání může být blokováno příbuzným slovem
- automatické procesy
- nevyžadují vědomou kontrolu (psaní na klávesnici)
- proces automatizace
-
- názor - opakování vede k integraci
-
- názor - zaměřený na paměť, odkazujeme se na výsledky předešlých operací
-
- habituace
- snížení tendence reagovat při opakované prezentaci stimulů
- kuřáci necítí cigaretový zápach
- dishabituace - změna ve známém stimulu způsobí, že si jej opět uvědomíme
- při testech se zkoumá se úroveň arousalu
- vědomá pozornost
- detekce signálu
- schopnost člověka vyhledat v opakující se stimulaci přítomnost signálu
- pasivní čekání na signál
- vyhledávání
- vlastností - probíhá paralelně na úrovni celého zorného pole, detekují se signály
- složené - zkoumáme integraci vlastností, vjem zpracováváme sekvenčně a snažíme se najít správnou kombinaci
- selektivní pozornost
-
- názor - senzorický filtr provádí selekci vjemů
-
- názor - všechny signály jsou zpracovány, jejich relevantnost určí až následné zpracování v pracovní paměti
-
- detekce signálu
- rozdělená pozornost
- neexistuje fixní limit pro počet úloh, které by člověk dokázal dělat simultánně
- fotoreceptory
- nacházejí se před sítnicí (retinou)
- tyčinky (rods)
- ~100 milionů
- odstíny šedi
- adaptace na tmu trvá 20-30 minut
- čípky (cones)
- ~7 milionů
- barevná informace, tři druhy fotopigmentu (RGB)
- funkční při vyšším osvětlení
- nejvíce jich je na žluté skrvně (fovea)
- místo projekce obrazu
- nejostřejšího vidění
- ostré vidění
- adaptace na světlo trvá 1 minutu
- slepá skrvna
- místo, kde ústí optický nerv (17°)
- field of view - 200° (stejné jako Pimax 8K!)
- oční pohyby
- sakády
- mitigují omezenou obnovovací frekvenci fotoreceptorů
- změna orientace oka, užití jiné skupiny receptorů
- divergence
- při pohledu na blízký objekt
- sakády
- zpracování obrazu
- optický nerv vede přes thalamus, kde dojde k prahování informace
- následně je informace zpracována ve vizuálním kortexu
- zpracovává se separátně levá a pravá část složeného obrazu (nikoliv separátně oči)
- dorsální dráha - zpracování pohybu
- ventrální dráha - citlivá na obrysy
- poruchy vnímání obrazu
- agnosie - neschopnost rozpoznat a identifikovat objekty i přes jejich předchozí znalost
- aperceptivní - neschopnost tyto objekty napodobit, pojmenovat
- asociační - neschopnost přiřazení významu
- prosopagnosie - deficit v oblasti vnímání tváří
- achromatopsie - poškození vnímání barev v celém spektru
- způsobená mj. nefunkčností čípků
- akinetopsie - neschopnost vnímat pohyb
- agnosie - neschopnost rozpoznat a identifikovat objekty i přes jejich předchozí znalost
- gestalt psychologie
- vjem jako stavba poskládaná z elementárních stavebních prvků
- figura x pozadí
- popředí bývá spíše symetrické, určité, detailní, uzavřené, atd.
- patterny, vyplňování, uzavření, grouping
- založena na lidské tendenci preferovat pravidelnost, symetrii, geometrická pravidla
- rozpoznávání objektů
- teorie integrace vlastností
- identifikace primitiv (barva, tvar, pohyb, atp.), jejich sloučení do obrazu objektu, porovnání z databází v paměti, rozpoznání objektu
- prostřednictvím komponent
- komplexní objekt si rozložíme na jednoduchá primitiva (př. zvíře - údy)
- teorie integrace vlastností
- percepce - činnost smyslových orgánů
- vnímání - proces rozpoznání, organizace a interpretace informací
- teorie vnímání
- přímá - vzniká na základě informací z prostředí
- konstruktivní - vzniká na základě očekávání
- učení - proces získávání informací o světě
- paměť - proces, jímž je tato znalost kódována, ukládána a později vyvolávána
- poruchy paměti
- amnézie
- retrográdní
- nemožnost vyvolání starých informací
- anterográdní
- nemožnost ukládání nových informací
- retrográdní
- amnézie
- druhy
- sensorická
- echoická - audio buffer
- 4-20s, prodlužuje se s věkem
- ikonická - image buffer
- information persistence
- echoická - audio buffer
- krátkodobá
- kapacita omezena na 7(+-2) chunků
- efekt novosti/prvenství - při diktování série položek se spíše vybaví položky na konci/začátku seznamu
- phonological loop - ukládá auditivní informace včetně slov
- visuo-spatial sketchpad - ukládá vizuální informace
- dlouhodobá
- implicitní - info o činnostech
- percepční a motorické schopnosti
- bazální ganglia, premotorická kůra
- explicitní - faktické informace o světě
- uloženy v hippocampusu, orbitální kůře, neokortexu
- episodická - znalost o čase a místě
- sémantická - fakta, slova, objekty, koncepty
- zpracování
- kódování
- konsolidace - stabilita informace
- uchování - způsob uchování v čase
- vyvolání
- implicitní - info o činnostech
- sensorická
- teorie úrovní zpracování
- úroveň kognitivního zpracování určuje jak moc si předmět nebo událost zapamatujeme
- fyzikální
- akustická
- sémantická
- rozvíjející význam
- úroveň kognitivního zpracování určuje jak moc si předmět nebo událost zapamatujeme
- záblesková paměť
- vzpomínky na události vybuzující vysokou úroveň arousalu jsou detailnější
- 'kde jste byli 9/11?'
- racionalizace
- doplňování vzpomínek, aby byl při vyvolání smysluplný
- vliv při podávání svědectví na traumatický zážitek
- teorie duálního kódování
- pro reprezentaci znalostí užíváme dva kódy
- imagen - analogové kódy, které sdílejí perceptuální vlastnosti s objektem, jež reprezentují
- logogen - arbitrární symboly reprezentující objekty
- ambiguita (slunce nebo kormidlo?)
- vliv heuristik
- heuristika rotace
- snaha orientování šikmých objektů svisle či vodorovně
- heuristika zarovnání
- heuristika hustoty
- pokud na mapě vidíme vice objektů mezi dvěma body, pak uvažujeme větší vzdálenost
- heuristika symetrie
- nepravidelné objekty prezentujeme jako pravidelné
- heuristika rotace
- subvokalizace
- čtení si pro sebe
- nepatrný pohyb mluvících svalů
- indikátor použití vnitřního ucha
- znalost - organizované informace využitelné na řešení problémů
- explicitní
- implicitní (skryté, sdělitelné)
- tacitní (nevědomé, nesdělitelné)
- znalost jazyka - prostředí pro lidské vyjadřování
- reprezentace znalostí
- asociativní
- založená na vztazích mezi objekty, nemusí být zdůvodnitelné
- kauzální
- zdůvodnitelné vztahy, příčina -> důsledek
- kontextové
- uplatnění souvislostí objektů dle kontextu
- prostorové
- prostorové vztahy objektů (poloha, směr, rychlost), př. ATC
- časové
- založené na změnách v určitých časech, př. jízdní řády
- modelové
- předpokládáné souvislosti více provázaných, vzájemně ovlivňujících se objektů, př. křižovatky
- asociativní
- v paměti aplikujeme logiku, pravidla, pracujeme s koncepty, hierarchií, propojením objektů
- systémy
- ACT - Adaptive Control of Thought
- síť objektů
- objekt, relace, předmět, agent, čas
- ACT - Adaptive Control of Thought
- indukce - z příkladů získáme obecné tvrzení
- dedukce - obecné tvrzení konkretizujeme
- abdukce - vytváření hypotéž pro pozorované jevy
- koncept
- mentální reprezentace objektu, spojená s určitou znalostí a souborem vět
- jsou to jednotky znalosti, dají se kategorizovat
- schéma - rámec pro organizaci konceptů
- pomáhají při kódování, ukládání a užití znalostí
- modely externího světa založené na předchozí zkušenosti
- scénář - typ schémat o událostech
- struktury zachycující sled událostí stereotypních činností, př. návštěva restaurace
- teorie tvorby konceptů
- definující vlastnost
- podmínky nutné pro přítomnost v kategorii
- obtížně definovatelné nutné vlastnosti, výjímky
- u kategorií ještě horší
- prototypy
- abstraktní reprezentace vlastností, vhodné k identifikaci objektu
- příklady / exempláře
- oproti prototypům je potřeba více příkladů z různých úhlů pro správnou kategorizaci
- kategorii určíme porovnáním uložených příkladů (K-means)
- úrovně reprezentace
- nadřazená (př. zvířata)
- abstraktní úroveň shrnující obecné vlastnosti
- základní (př. pták)
- největší počet vlastností
- podřazená (př. tučňák)
- nejčastěji používané
- nadřazená (př. zvířata)
- pozorování
- lidé užívají nejčastěji základní úroveň
- základní kategorie jsou stejné napříč kulturami
- model sémantických sítí
- uzly reprezentují koncepty v paměti
- vztahy jsou reprezentovány hranami
- využití ve vyhledávání
- aktivace se šíří do všech přilehlých uzlů
- rámce
- reprezentace stereotypních situací
- hierarchie, abstrakce, dědění (analogie OOP)
- autismus
- špatné propojení mozkových center
- nevyvážené excitačně-inhibiční sítě
- velká lokální konektivita neuronů, nedospělá propojení
- problém adekvátní reakce na senzorické podněty
- narušení pozornosti - koncentrace na jeden objekt
- neurodegenerativní onemocnění
- Alzheimer - ztráta neuronů a synapsí
- Parkinson -syndrom narušené motoriky, úbytek neuronů v bazální ganglii
- ALS - ztráta motoneuronů vedoucí k ochrnutí
- mentální představy
- vnímání bez percepce
- př. četba knihy, popis objektu
- závislé na zkušenostech
- reproduktivní - poskytuje zhuštěný souhrn
- předběžný plán - plánování budoucnosti
- zapojení všech smyslů
- představivost - schopnost vytvářet představy
- představy se tvoří spontánně během myšlení i nenuceně během spánku
- představy jsou živé, lze s nimi manipulovat, evokují určité emoce
- představy se zpracovávají ve stejné oblasti, jež řídí paměť
- pokud si představujeme vzpomínku, je větší šance, že se uloží do dlouhodobé paměti
- iluze - mylný smyslový vjem, špatná interpretace skutečného podnětu
- objektivní - př. Ames room
- subjektivní - př. chybný úsudek, důsledek mentální nemoci
- halucinace - mylný vjem v bdělém stavu bez reálného podnětu
- dochází k ní při poruchách (schizofrenie), při smyslové deprivaci, po užití halucinogenů (LSD)
- sny
- nejčastější během REM fáze spánku
- neuvědomění si, že sníme - způsobeno sníženou aktivitou prefrontální kůry (vliv na logiku, plánování)
- teorie o povaze představ
-
- názor - jde o obrazy v našich hlavách
-
- názor - jsou uloženy jako výčet abstraktních konceptů
-
- jazyk - systém symbolů a pravidel, který umožňuje komunikaci
- gramatika - sada pravidel pro skládání slov
- fonologie - pravidla pro kombinování zvuků do konzistentních vzorů
- morfologie - kombinace slov a před-/přípon
- syntaxe - pravidla pro kombinaci slov do frází, vět, rozpoznávání vztahů mezi slovy
- Chomsky - vrozené neurální obvody pro jazyk
- universální gramatika
- možnost naučit se vždy ještě obecnější než používanou gramatiku
- centrum jazyku - většinou levá hemisféra, do 1. roku života vysoká plasticita
- schopnosti
- porozumění řeči - zvuková percepce
- mluvení - zvuková produkce
- čtení - vizuální percepce
- psaní - vizuální produkce
- poruchy
- Brocova afázie - problémy se syntaxí, neplynulá pomalá řeč, dobré chápání řeči
- Wernickeho afázie - plynulá, gramaticky správná řeč, ale bez významu
- symbol grounding - nelze se naučit jazyk pokud symboly nejsou ukotveny v něčem jiném, než v dalších bezvýznamných symbolech
- parsování informace
- jednostupňové modely - sémantická a syntaktická informace je zpracovávaná najednou
- dvoustupňové modely - zpracování syntaxe a následně sémantiky
- pragmatika
- důraz na užití a pochopení jazyka
- soustředí se na zamýšlený, nikoliv doslovný význam
- užití metafor ('Some surgeons are butchers.')
- diskurz
- nutnost část informací domyslet
- věty jsou interpretovány na základě kontextu
- anafora - typ přemostění (asociace dvou slov ve větě), ve kterém je potřeba rozpoznat, že přídavné jméno, zájmeno nebo jméno souvisí s předchozím textem
- vytváření inferencí
- typy myšlení
- reproduktivní
- použití předchozích zkušeností a strategií
- produktivní
- stukturování podle nových strategií
- reproduktivní
- typy problémů
- dobře strukturované problémy
- jasný způsob řešení
- př. matematické úlohy
- špatně strukturované problémy
- dimenzionalita není předem daná nebo odvoditelná
- př. psaní knihy
- dobře strukturované problémy
- metody studia
- analýza chyb, reakčních časů
- verbální introspekce
- strategie řešení problémů
- užití systématických procedur (algoritmů)
- užití heuristik
- řešení vhledem (bezprostředně po prezentaci zadání)
- transfer
- závislost efektivity učení či výkonu na předchozí zkušenosti
- pozitivní - informace naučená v jednom kontextu mi zjednodušuje učení v jiném kontextu (př. japonská a korejská gramatika)
- negativní - informace naučená v jednom kontextu mi ztěžuje učení v jiném kontextu (př. pletení si podobných slov ve dvou jazycích)
- robot - ovládaný mechanismus programovatelný ve 2+ osách s určitým stupněm autonomie, pohybující se v rámci svého prostředí za účelem splnění zamýšlených úkolů
- autonomie - schopnost provádět zamýšlené úlohy v závislosti na současném stavu a vnímání, bez zásahu člověka
- nutnost flexibilní reakce na proměnlivé komplexní prostředí
- bioloid - robot s předprogramovaným chováním
- Ripley - robot, který se snaží emulovat funkci lidské paměti, adaptuje se průběžně na konání člověka
- pipeline kognitivního systému (PL3A)
- perceive
- learn
- anticipate
- act
- adapt
- typologie kognice
- kognitivistické systémy
- explicitně definovaná pravidla
- promítá se do nich bias programátora
- v závislosti na zvolené reprezentaci může docházet k symbol groundingu
- emergentní systémy
- zakládají se na procesu samoorganizace, postupně dochází ke změnám struktury systému
- konekcionistické systémy
- síťové modely, neuronové sítě
- enaktivní systémy
- ke změně struktury systému dochází v reakci na interakci s prostředím
- základní elementy
- autonomy
- embodiment
- existence jakožto fyzická entita interagující se svým prostředím
- emergence
- experience
- paměť zachycující předchozí interakci se světem
- sense-making
- zachycení pravidelností v interakcích, predikce budoucího chování
- kognitivistické systémy
- kognitivní robotika
- robotika - problémy implementace fyzických systémů
- kognitivní vědy, AI - návrh řídicí architektury založené na získání a využití zkušeností
- pipeline
- pozorování prostředí - filtrace důležitého - plánování - predikce důsledků (v multiagentních systémech i ostatních agentů) - učení se z výsledných interakcí