Rappresentazione delle Conoscenze

Presentazione sul tema: "Rappresentazione delle Conoscenze"— Transcript della presentazione:

1 Rappresentazione delle Conoscenze

2 la natura delle rappresentazioni mentali
cos’è una rappresentazione? definizione molto generale una rappresentazione è qualcosa che “sta per” qualcos’altro esempio come rappresentare l’altezza dei quattro rettangoli?

3 utilizzando segmenti la lunghezza dei segmenti deve corrispondere all’altezza dei rettangoli o numeri i numeri devono corrispondere all’altezza dei rettangoli

4 il linguaggio del pensiero
la psicologia cognitivista studia come la mente elabora gli stimoli che riceve dal mondo è necessario postulare che il sistema cognitivo compia delle operazioni su rappresentazioni del mondo il sistema cognitivo manipola oggetti mentali che rappresentano le informazioni provenienti dall’ambiente dibattito qual è la natura delle rappresentazioni mentali?

5 rappresentazioni esterne interne simboliche distribuite (reti neurali) pittoriche linguistiche analogiche (immagini, modelli mentali) proposizionali (proposizioni)

6 rappresentazioni esterne pittoriche linguistiche i Siamesi possiedono un corpo snello e affusolato, il mantello sfumato e occhi blu a mandorla; hanno zampe lunghe e sottili, il pelo corto e chiaro su tutto il corpo, con aree più scure sul muso, sulle orecchie, sulle zampe e sulla coda.

7 rappresentazioni interne simboliche distribuite analogiche (immagini, modelli mentali) proposizionali (proposizioni, linguistiche)

8 che cos’è un simbolo? rappresenta un significato legato a questo significato da una relazione convenzionale di riferimento i simboli sono manipolabili al posto dei significati esempio un uomo primitivo vuole scambiare le sue pecore e quelle della suocera con la grotta del suo vicino l’uomo non sa quante sono le sue pecore, né quante sono quelle della suocera perché non conosce i numeri e non sa contare cosa può fare?

9 visto che è un uomo intelligente decide di fare così:
prende un sassolino per ogni pecora fa sfilare le pecore davanti a sè (le sue e quelle della suocera) mette tutti i sassolini in un mucchio porta il mucchio di sassolini dal vicino e gli propone l’affare quando il vicino gli chiede quante sono le pecore gli risponde “sono tante così” sparpagliando tutti i sassolini e dicendo che ogni sassolino sta per una pecora

10 l’uomo primitivo ha creato un sistema di simboli
ogni sassolino sta per (rappresenta) una pecora per ogni pecora si aggiunge un sassolino mettere tutti i sassolini in uno stesso mucchio riflessione le parole sono simboli?

11 rappresentazioni simboliche
rete semantica mangia animale gatto cane è un ha la proprietà pesce ogni simbolo (nodo) rappresenta un concetto le relazioni tra concetti sono rappresentate da un codice proposizionale tra concetti e significati la relazione è arbitraria

12 simboliche analogiche proposizionali
(immagini, modelli mentali) proposizionali (proposizioni) riproducono le relazioni strutturali e le caratteristiche distintive di ciò che viene rappresentato come se si trattasse di una riproduzione fisica (es. fotografia del gatto siamese)

13 simboliche analogiche proposizionali
(immagini, modelli mentali) proposizionali (proposizioni) rappresentazioni astratte che non contengono le caratteristiche fisiche di ciò che rappresentano (es. descrizione del gatto siamese)

14 rappresentazione analogica
rappresentazione proposizionale la panca la capra …

15 il codice proposizionale
codice mentale universale evidenzia le relazioni tra i concetti MANGIARE (GATTO, PESCE) questa notazione deriva da un sistema logico denominato “calcolo dei predicati” è utilizzata per descrivere i processi cognitivi che fanno uso delle rappresentazioni proposizionali

16 MANGIARE (GATTO, PESCE)
MANGIARE è il predicato rappresenta la relazione esistente tra gli altri elementi della frase GATTO è il soggetto chi o la cosa che effettua l’azione PESCE è l’ oggetto chi o la cosa subisce l’azione

17 cfr. manuale, da pag. 136 a pag. 138, figura 7.3)
interne simboliche distribuite analogiche (immagini, modelli mentali) proposizionali (proposizioni) cfr. manuale, da pag. 136 a pag. 138, figura 7.3)

18 rappresentazioni distribuite
nessuna unità singola veicola la conoscenza rappresentata ciascun nodo (unità) contribuisce contemporaneamente alla rappresentazione di diversi concetti animale graffia gatto cane abbaia miagola coda pelo

19 connessionismo. approccio diffuso nella psicologia
connessionismo approccio diffuso nella psicologia cognitiva a partire dagli anni ‘80 spiega i processi mentali tramite la simulazione del funzionamento del sistema nervoso il calcolatore tradizionale il sistema nervoso le informazioni sono elaborate in sequenza diversi stadi di elaborazione si attivano uno dopo l’altro i neuroni connessi tra loro si attivano contemporaneamente elaborazione in parallelo

20 rappresentazione distribuita della conoscenza
le informazioni sono elaborate da diverse unità (neuroni) che si attivano nello stesso momento g a t o gatto topo p in una rete neurale è la configurazione complessiva di attivazione che determina la rappresentazione di un concetto

21 rappresentazione delle conoscenze procedurali
le conoscenze procedurali si riferiscono a come si fanno le cose, come si utilizzano gli oggetti o come si possono raggiungere gli obiettivi sapere come si usa una sapere cos’è una bicicletta bicicletta le informazioni procedurali sono rappresentate sottoforma di regole di produzione

22 strutture “se…. allora”
che mettono in relazione concetti o eventi con un dato comportamento esempi se vedi un leone allora devi scappare se vuoi spendere poco allora è meglio se non vai al ristorante se cerchi Paolo allora prova a chiamarlo in ufficio

23 script (copione) Schank e Abelson, 1977
sorta di schema che descrive in termini generali come si fa qualcosa. rappresentazione mentale di una procedura abituale e stereotipata esempi fare un acquisto in un negozio, andare dal parrucchiere, inserire il rullino nella macchina fotografica, cambiare la gomma bucata …

24 menù entrare mangiare pagare uscire script è uno schema molte informazioni non sono esplicite nella rappresentazione schematica e devono essere inferite ristorante

25 immagini mentali secondo Kosslyn (1994) sono una forma di rappresentazione fondamentale separata dalle rappresentazioni proposizionali “Da lungo tempo l’immaginazione visiva gioca un ruolo centrale nelle spiegazioni filosofiche e psicologiche dei processi cognitivi e della rappresentazione delle conoscenze” (Kosslyn e Pomerantz, 1977)

26 esperimento di Kosslyn, Ball e Reiser (1978)
come si esplorano le immagini mentali? osserva questa mappa di un’isola immaginaria ci sono alcuni oggetti contrassegnati con la lettera “X” cerca di memorizzare la mappa forma un’immagine mentale della mappa focalizza l’attenzione su X (capanna) ora sposta l’attenzione su un altro X (laghetto)

27 risultati il tempo necessario all’esplorazione dell’immagine mentale della mappa è funzione della distanza reale tra due punti X quanto più distanti sono i punti da raggiungere sulla mappa reale tanto più lungo è il tempo impiegato per spostarsi mentalmente sulla mappa mentale le immagini mentali sono esplorate come fossero spazi fisici

28 esperimento di Shepard e Metzler (1971)
le immagini mentali sono dinamiche esperimento sulla rotazione di immagini mentali coppie di stimoli (solidi) erano presentate per intervalli molto brevi

29 le due figure sono uguali? misurazione TR
per ciascuna coppia le due figure sono uguali? misurazione TR risultati i TR variano in funzione della differenza angolare delle due figure per rispondere è necessario ruotare mentalmente la seconda figura fino al completo allineamento con la prima rotazione circa 60 gradi /secondo

30 rappresentazione spaziale e ….
l’apprendimento delle relazioni spaziali e la capacità di muoversi nell’ambiente si basano su due tipi diversi di conoscenze spaziali (Thorndike e Hayes-Roth 1982) route si riferisce ai percorsi specifici necessari per muoversi da un posto ad un altro survey è basata su relazioni più globali tra indizi ambientali ed è caratterizzata da una “prospettiva dall’alto” cfr. manuale, quadro 7.2, pag. 142

31 … orientamento nello spazio
alle due modalità di rappresentazione spaziale corrispondono due strategie di esplorazione e di orientamento nello spazio 1) basata su rappresentazioni route utilizza le conoscenze dei percorsi e degli ambienti nei quali ci si muove si basa su informazioni di tipo verbale 2) basata su rappresentazioni survey privilegia riferimenti spaziali globali e punti di orientamento fissi

32 teoria della doppia codifica
Paivio 1971, 1979, 1983, 1986 il sistema cognitivo usa due sistemi di rappresentazione ed elaborazione delle informazioni i due sistemi sono connessi ma indipendenti e specializzati sistema verbale codifica, organizzazione ritenzione e recupero di stimoli verbali linguaggio sistema non verbale codifica, organizzazione ritenzione e recupero di stimoli non verbali informazioni visive e spaziali

33 rappresentazione grafica del modello
stimoli verbali stimoli non-verbali sistemi sensoriali sistema verbale non connessioni referenziali risposte verbali logogeni immageni risposte non-verbali

34 gatto orientale immagine e descrizione
anche il gatto Orientale è originario della Thailandia e si distingue dal gatto Siamese solo per il colore che è uniforme su tutto il corpo e per gli occhi che sono verdi, invece che blu. È un gatto longilineo ed elegante, con un corpo lungo e snello; le orecchie sono grandi e larghe alla base. Gli occhi sono mandorla di colore verde smeraldo. Il collo è lungo e sottile le connessioni referenziali rendono possibile immaginare oggetti nominati nominare oggetti immaginati

35 fenomeni spiegati dalla doppia codifica
1) effetto concretezza parole concrete sono più facili da ricordare di parole astratte perché sono codificate in entrambi i sistemi 2) immagini di oggetti comuni sono più facili da ricordare perché tali oggetti possono essere facilmente nominati e quindi codificati anche nel sistema verbale

36 rappresentazione dei significati in termini di
concetti (categorie mentali) “La creazione di categorie rende equivalenti cose diverse, consente di raggruppare oggetti ed eventi in classi, e di rispondere ad essi in funzione della loro appartenenza ad una data classe piuttosto che della loro unicità” (Bruner, Goodnow e Austin, 1956) complessità ambientale i colori percepibili sono 7 milioni senza categorie mentali in cui raggruppare i colori non basterebbe tutta la vita per imparare i loro nomi

37 riconoscimento e comportamento
oggetti ed eventi nuovi sono riconosciuti perché vengono collocati in categorie mentali già esistenti in memoria se distinguo i funghi posso evitare di compiere l’azione inappropriata di mangiare funghi velenosi comunicazione io conosco il barboncino di zia Clara, tu conosci il bracco del vicino Giovanni. Ma entrambi abbiamo in mente la categoria CANE e quindi possiamo parlare dei cani in generale

38 l’organizzazione della MLT in categorie mentali si basa su
due principi informatività riconoscimento delle caratteristiche di esemplari diversi economia cognitiva riduzione delle differenze tra esemplari diversi

39 Teoria di Rosch e Mervis (1975)
i concetti sono organizzati in base a due dimensioni principali dimensione verticale gerarchica riflette le relazioni di inclusione dimensione orizzontale riflette le differenze tra categorie allo stesso livello

40 dimensione verticale categoria superordinata gatto siamese persiano cane animale domestico alano categoria di base categoria subordinata

41 superordinate ampie perché comprendono le altre pochi aggettivi perché gli esemplari al loro interno sono molto diversi massima economia cognitiva subordinate ristrette molti aggettivi perché gli esemplari al loro interno sono molto simili massima informatività

42 di base ampiezza intermedia apprese per prime dai bambini caratteristiche distintive (miagola / abbaia) condivisione di caratteristiche (tutti i gatti miagolano) equilibrio tra economia e informatività

43 le caratteristiche (proprietà, attributi) associati ad un nodo sono
organizzazione gerarchica Collins e Quillian 1969 ha la pelle mangia animale respira ha le ali ha le pinne ha le piume nuota uccello pesce becca ha le branchie è giallo morde canarino aquila squalo canta è pericoloso le caratteristiche (proprietà, attributi) associati ad un nodo sono ereditate dai nodi ai livelli inferiori

44 esperimento i soggetti devono rispondere vero o falso a frasi “UN X è UN Y oppure Un X ha la proprietà Y” esempio un canarino è un canarino vero un salmone ha la pelle vero un cane ha il pelo vero un cavallo ha le pinne falso un gatto è un animale vero misurazione TR

45 risultati effetto della distanza semantica i TR per rispondere sono funzione della “distanza” tra i nodi

46 le reti semantiche funzionano secondo il principio della
propagazione dell’attivazione all’interno della rete le unità concettuali sono connesse la distanza tra unità esprime la forza della relazione semantica unità concettuali vicine relazione semantica forte unità concettuali lontane relazione semantica debole

47 la percezione di uno stimolo attiva l’unità concettuale corrispondente
l’attivazione si propaga dal nodo iniziale e si espande costantemente prima ai nodi fortemente relati al primo e successivamente ai nodi più lontani l’attivazione decresce mentre si propaga a nodi sempre più lontani

48 l’organizzazione gerarchica spiega
perché un canarino è un canarino TR più veloci che un canarino è un animale ma non spiega perché uno squalo è un pesce TR più lenti che una manta è un pesce effetto tipicità gli esemplari tipici di una categoria vengono classificati più velocemente rispetto agli esemplari periferici

49 dimensione orizzontale
struttura sfuocata delle categorie mentali le categorie mentali hanno una struttura interna graduata e contorni non ben definiti esempio non tutti i rossi sono buoni esemplari del concetto ROSSO alcuni rossi sono più tipici di altri rossi cioè più rappresentativi della categoria ROSSO

50 le categorie naturali si basano su dimensioni continue
effetto tipicità Rosch, 1975 non tutti gli esemplari di una categoria hanno lo stesso grado di appartenenza categoriale elementi centrali condividono molte caratteristiche elementi periferici condividono poche caratteristiche

51 sono citati per primi e da molti soggetti esemplari meno buoni
dimmi tutti gli esemplari della categoria “frutta” che ti vengono in mente veicoli auto camion trattore carro pattini ascensore frutta arancia mela ananas mirtillo cocco oliva gli esemplari tipici (centrali) sono citati per primi e da molti soggetti esemplari meno buoni gli esemplari non tipici (periferici) sono citati per ultimi e da pochi soggetti

52 teoria del prototipo (Rosch, 1970)
la struttura delle categorie mentali rispecchia la struttura del mondo fisico gli oggetti del mondo non sono costituiti da insiemi casuali di caratteristiche alcune combinazioni di caratteristiche ricorrono più frequentemente di altre piume pelo ali le ali tendono ad essere insieme alle piume e non al pelo

53 è molto probabile che un animale dotato di ali abbia anche le piume e che sappia volare
tipici periferico ha le ali vola ha il pelo è un mammifero

54 le categorie mentali NON sono definibili in base a liste di caratteristiche
esempi perché un cane è un cane? il pomodoro è frutta o verdura? i concetti sono rappresentati da prototipi il prototipo è l’esemplare più rappresentativo di una categoria reale o ipotetico condivide molte caratteristiche con gli altri esemplari della categoria e poche caratteristiche con esemplari di altre categorie

55 somiglianza di famiglia
Wittengstein (1953) che cosa hanno in comune gli esemplari di una stessa categoria ? “ … Considera, ad esempio, gli oggetti che chiamiamo GIOCHI. Intendo giochi da scacchiera, giochi di carte, giochi con la palla, gare sportive e via dicendo. Cos’è in comune a tutti questi giochi? …. Se li osservi non vedrai certamente qualcosa che sia in comune a tutti, ma vedrai delle somiglianze, delle parentele. Osserva, ad esempio, i giochi da scacchiera, con le loro molteplici affinità. Ora passa ai giochi di carte: troverai molte corrispondenze con i giochi del primo gruppo, ma molti tratti comuni sono scomparsi e altri ne sono subentrati. Se ora passiamo ai giochi con la palla, qualcosa in comune si è conservato, ma molto è andato perduto. Sono tutti divertenti? Oppure c’è dappertutto un perdente e un vincitore, o una competizione tra giocatori? Pensa allora ai solitari. Nei giochi con la palla c’è da vincere e da perdere, ma quando un bambino lancia la palla contro il muro e la riacchiappa, questa caratteristica è sparita. Considera quale parte abbiano abilità e fortuna. Quanta differenza c’è tra scacchi e tennis. Pensa al girotondo: c’è l’elemento del divertimento, ma quanti altri tratti caratteristici sono spariti. Il risultato di questo suona: vediamo una rete complicata di somiglianze che si sovrappongono e si incrociano a vicenda. Non posso caratterizzare meglio queste somiglianze che con l’espressione SOMIGLIANZE DI FAMIGLIA…. E dirò che i giochi formano una famiglia”

56 è possibile riconoscere che alcuni esemplari appartengono alla medesima famiglia, anche se non è possibile individuare le caratteristiche che ne determinano l’appartenenza gli esemplari della stessa famiglia posseggono con diversa intensità le caratteristiche che ci permettono di percepirli come membri di quella famiglia alcuni esemplari “riuniscono” un maggior numero di tratti caratteristici, tanto da essere percepiti come esemplari più tipici della famiglia

57 riassumendo … teoria del prototipo le categorie mentali rispecchiano la struttura del mondo fisico non tutti gli esemplari di una categoria sono buoni esemplari (l’appartenenza categoriale è graduale) le categorie mentali sono sfumate (alcuni esemplari centrali tipici e altri esemplari periferici alcuni esemplari possono appartenere a più categorie)

58 le categorie mentali sono definite da prototipi
(non da insiemi fissi di caratteristiche) i prototipi sono esemplari rappresentativi perché condividono molte caratteristiche con numerosi esemplari della stessa categoria la quantità di caratteristiche condivise determina la tipicità degli esemplari e la loro “somiglianza di famiglia”