Problemlösen & Schlussfolgern Flashcards
(49 cards)
Definition von Problem
Situation, in der kein offensichtlicher routinierter Weg zur Zielerreichung besteht
Definition von Problemlösen
Reihe von kognitiven Prozessen, die für die Zielerreichung angewendet werden, wenn die durch Hindernisse erschwert ist
Definition von Schlussfolgern
Kognitive Prozesse zur Herleitung von Folgerungen aus unserem Wissen und zu Ziehen von Schlüssen; oft Teil des Problemlösens
Am Problemlösen beteiligte kognitive Prozesse
Aufmerksamkeit, Langzeitgedächtnis, Arbeitsgedächtnis, exekutive Funktionen, Entscheidungsverhalten, Sprache, …
Struktur eines Problems
- Startzustand
- mögliche Handlungen, die vom Start- zum Zielzustand
- Zielzustand
Unterschied von gut und schlecht definierten Problemen
Gut: Start- und Zielzustand sowie mögliche Handlungen sind bekannt (z.B. Turm von Hanoi, Labyrinth, Schach, …)
Schlecht: Unsicherheit bzgl. Regeln, Start-/Zielzustand undher Handlungen (z.B. Soziale Interaktionen oder Einsichtsprobelme)
Einsichtsprobleme
Nach längerem/kürzerem Nachdenken plötzliches Erkennen der Lösung (Eingebung)
Problem Space Theorie
Problemraum: Start- & Zielzustand sowie alle möglichen intermediären Zustände
Komplexe Probleme: Suchen in mehreren Problemräumen (Hypothesenraum, Datenraum, …)
Algorithmus zum problemlösen
Genaue Anweisungen („Rezept“) zur sicheren Lösung, evtl. sehr zeit- und ressourcenaufwändig
Random Search Heuristik
Generate and Test: zufälliges Auswählen und Ausprobieren von Handlungen, kognitiv wenig anspruchsvoll
Heuristiken
Daumenregeln, die meistens, aber nicht immer zum Ziel führen
Hill Climbing Heurstik
Wissensabhängig
Versuch, einen Schritt voraus zu denken, z.B. Einfach in Richtung des Ziels bewegen, um es früher oder später zu erreichen
Means-Ends-Analysis
Kognitiv sehr anspruchsvoll, aber sehr erfolgreich
- Unterteilung des Problems in Subprobleme, bis ein lösbares Subproblem gefunden wird
- Formulierung von Zwischenzielen zur Verringerung der Distanz von Start zu Ziel
Methoden zur Untersuchung von Problemlösen
- Verhaltensanalysen: Beobachtungen, etc.
- Protokollanalysen: verbale Protokollanalyse, Analyse der gedanklichen Prozesse des Problemlösers; aber häufig schwierig zu formulieren und auszuwerten
- Computersimulation: Simulation aller möglichen Schritte und vergleichen, was zum beobachteten Verhalten passt
- Bildgebungsstudien
Funktionen des Arbeitsgedächtnis beim Problemlösen
Aufrechterhalten des aktuellen Problems
Funktionen exekutiver Prozesse beim Problemlösen
Aufmerksamkeit, Inhibition, Monitoring, Shiften/Switchen, …
Charakteristika der Frontalhirnläsion (generell)
Inflexibilität, Perseveration, fehlende Impulskontrolle, Defizite im Arbeitsgedächtnis, Defizite beim Abruf aus LZG
Problemlösen bei Frontalhirnläsion
- Schwierigkeiten bei der Means-End-Analyse (Turm von Hanoi)
- Probleme der Hill Climbing Heuristik (bei Wasserumfüllaufgabe): Schwierigkeiten, sich an vorherige Schirtte zu erinnern und zu vermeidende zu lernen
Bildgebende Befunde beim Problemlösen
- Zunahme der Aktivität mit steigender Aufgabenkomplexität
- rechter dorsaler PFC
- beidseitig parietaler Cortex
- beidseitig prämotorischer Cortex
Enkodierung beim Problemlösen von Experten
Chunking: Bündeln von Informationen, schnellerer Zugriff auf assoziierte Chunks
Organisation des Wissens: oberflächliche Ähnlichkeit < abstrakte Prinzipien
Suchrichtung beim Problemlösen bei Experten & Novizen
Forward Search
Novizen häufig backward search: vom Ziel- zum Startzustand
Sicher?
Subprozesse Analogen Schlussfolgerns
- Retrieval/Abruf: Zugriff auf ähnliches bereits bekanntes Beispiel im LZG
- Mapping: Aufrechterhaltung von Ziel & Quelle (altes Problem) im AG, Abgleich miteinander, Projektion der Eigenschaften der Quelle auf das aktuelle Ziel
- Evaluation: Entscheidung über Nützlichkeit der Analogie
- Abstraktion: Isolieren der gemeinsamen Strukturen von Ziel und Quelle
- Vorhersagen: Entwickeln von Hypothesen über Verhalten oder Eigenschaften des Ziels auf Basis des Wissens über die Quelle
Structure Mapping Theory (SMT)
- Stufe 1: Suche im LZG nach potentiellen Quellen mit oberflächlichen ähnlichen Eigenschaften
- Stufe 2: Evaluation der Passung zwischen Abrufergebnis und Ziel
- Annahme: Strukturelle/rationale Ähnlichkeit entscheidend für Analogien, aber Suche des kognitiven Systems eher nach oberflächlichen Passungen als rationalen Analogien
LISA-Model
Learning Interference with Schemas and Analogies
- Idee der neuronalen Netzwerke: Eigenschaften der Quelle & des Ziels als Knotenpunkte in neuronalem Netz
- simultane Aktivierung einiger Knoten im AG ➜ Aktivierung ähnlicher Konstellation im LZG ➜ Abruf relevanter Information