Representationer - Institutionen för informationsteknologi
Representationer - Institutionen för informationsteknologi
Representationer - Institutionen för informationsteknologi
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Informationstteknologi<br />
Informationstteknologi<br />
Kognitiv psykologi<br />
Kunskap:<br />
H Hur vi i representerar och h<br />
organiserar kunskap, samt<br />
kategori- och begreppsbildning<br />
Anders Jansson<br />
Kognition / Kunskap<br />
<strong>Institutionen</strong> <strong>för</strong> <strong>informationsteknologi</strong> | www.it.uu.se<br />
Kognitionsmodeller<br />
IP-modellen,<br />
Konnektionistiska teorier,<br />
Prototypteori,<br />
Kognitiv semantik,<br />
Situerad kognition<br />
Kognitiva processer<br />
Perception, Uppmärksamhet, Minne, Problemlösning,<br />
Kategorisering, Språk, Tänkande, Beslutsfattande m.fl.<br />
Ett filosofiskt problem….<br />
”the problem of<br />
mental representation<br />
might be the most<br />
difficult problem to<br />
solve in all of the<br />
sciences” (Paivio,<br />
1986)<br />
<strong>Institutionen</strong> <strong>för</strong> <strong>informationsteknologi</strong> | www.it.uu.se<br />
1
Informationstteknologi<br />
Informationstteknologi<br />
Informationstteknologi<br />
<strong>Representationer</strong><br />
Externa<br />
representationer<br />
Föreställningar i<br />
form av bilder bilder,<br />
diagram, ritningar<br />
mm.<br />
Språkliga<br />
<strong>för</strong>eställningar<br />
<strong>Institutionen</strong> <strong>för</strong> <strong>informationsteknologi</strong> | www.it.uu.se<br />
Interna (mentala)<br />
representationer<br />
Symboliska<br />
Analoga<br />
Propositioner<br />
•Objekt<br />
•Relationer<br />
•Schemata<br />
Distribuerade<br />
Externa representationer<br />
Skillnader mellan bilder och språkligt<br />
baserade representationer<br />
Bildbaserade representationer p ligger gg<br />
närmare verkligheten eftersom de<br />
återger en struktur av den, rumsliga<br />
relationer är ”gratis”<br />
<strong>Institutionen</strong> <strong>för</strong> <strong>informationsteknologi</strong> | www.it.uu.se<br />
Flera skillnader….<br />
Språkliga<br />
representationer<br />
Diskreta symboler<br />
med en minsta del<br />
Explicita symboler<br />
med exakt definition<br />
Grammatiska, klara<br />
regler <strong>för</strong> sammansättning<br />
av ord<br />
Abstrakt, och<br />
oberoende av sinne<br />
<strong>Institutionen</strong> <strong>för</strong> <strong>informationsteknologi</strong> | www.it.uu.se<br />
Bildbaserade<br />
representationer<br />
Godtycklig indelning<br />
–ingen g minsta del<br />
Distinkta symboler<br />
saknas, implicit<br />
Inga klara regler <strong>för</strong><br />
vad som kan<br />
kombineras<br />
Konkret, kopplad till<br />
specifikt sinne<br />
2
Informationstteknologi<br />
Informationstteknologi<br />
Informationstteknologi<br />
Interna representationer<br />
Teorier om mentala representationer<br />
i egenskap av propositioner<br />
Mentalase: En kod eller ett språk p som<br />
är universellt och oberoende av sinne<br />
Modelleras med hjälp av logiska<br />
språksystem<br />
• Predikatkalkyler <strong>för</strong> enkla samband: relationer<br />
och objekt<br />
• Mer komplexa strukturer (situationer och<br />
händelser) hanteras via scheman och skript<br />
<strong>Institutionen</strong> <strong>för</strong> <strong>informationsteknologi</strong> | www.it.uu.se<br />
Interna representationer<br />
Teorier om mentala representationer<br />
i egenskap av analoga strukturer<br />
Inre <strong>för</strong>eställningar g medger g en rad olika<br />
funktioner<br />
Mentala rotationsövningar möjliga<br />
Direktskanning av spatiala strukturer<br />
Omtolkning av tvetydiga figurer<br />
<strong>Institutionen</strong> <strong>för</strong> <strong>informationsteknologi</strong> | www.it.uu.se<br />
Två system av mentala<br />
representationer<br />
Paivio’s teori om dubbel kodning<br />
Logogens – Verbalt symbolsystem <strong>för</strong><br />
kodning (representation) av kunskap<br />
Minst tre sinnen<br />
Imagens – Icke-verbalt symbolsystem<br />
<strong>för</strong> lagring av kunskap<br />
Troligen alla fem sinnena<br />
Empiriska undersökningar ger stöd <strong>för</strong><br />
dubbla system<br />
<strong>Institutionen</strong> <strong>för</strong> <strong>informationsteknologi</strong> | www.it.uu.se<br />
3
teknologi<br />
Informationst<br />
Informationstteknologi<br />
Informationstteknologi<br />
<strong>Institutionen</strong> <strong>för</strong> <strong>informationsteknologi</strong> | www.it.uu.se<br />
Processövergripande<br />
inre representationer<br />
Kosslyn’s teori om analoga<br />
representationer binder samman<br />
inre <strong>för</strong>eställningar med visuell<br />
perception<br />
Konnektionistiska teorier ger<br />
<strong>för</strong>klaringar i termer av nivåer<br />
Analoga och språkliga inre <strong>för</strong>eställningar<br />
är ”restprodukter” som speglar<br />
distribuerade, neurala representationer på<br />
lägre nivå.<br />
<strong>Institutionen</strong> <strong>för</strong> <strong>informationsteknologi</strong> | www.it.uu.se<br />
Sammanfattning om<br />
mental representation<br />
Föreställningen av ett äpple<br />
Förklaring i termer av propositioner<br />
”bilden av ett äpple är en biprodukt av en<br />
språklig å kunskapsrepresentation”<br />
Analog <strong>för</strong>klaring<br />
”bilden av ett äpple är en unik och distinkt<br />
form av kunskapsrepresentation”<br />
Distribuerade processers <strong>för</strong>klaring<br />
”bilden av ett äpple finns representerad<br />
neuralt i form av noder i hjärnan”<br />
<strong>Institutionen</strong> <strong>för</strong> <strong>informationsteknologi</strong> | www.it.uu.se<br />
4
Informationstteknologi<br />
Informationstteknologi<br />
Informationstteknologi<br />
Mentala modeller<br />
En vanlig missuppfattning är att<br />
mentala representationer och<br />
mentala modeller är samma sak<br />
En mental modell = en mental<br />
simulering av ett händelse<strong>för</strong>lopp, kan<br />
vara en produkt av olika former av<br />
mentala representationer<br />
<strong>Institutionen</strong> <strong>för</strong> <strong>informationsteknologi</strong> | www.it.uu.se<br />
Olika typer av kunskap<br />
Deskriptiv kunskap<br />
Ger en bra översikt<br />
Är lätt att delge<br />
Ger en bra helhet<br />
Kräver strategier på<br />
hög nivå<br />
<strong>Institutionen</strong> <strong>för</strong> <strong>informationsteknologi</strong> | www.it.uu.se<br />
Procedurell kunskap<br />
Ger en bra operativ<br />
<strong>för</strong>måga<br />
Är svår att <strong>för</strong>medla<br />
Ger många å detaljer<br />
Kräver strategier på låg<br />
nivå<br />
Olika mentala modeller<br />
Deskriptiv kunskap<br />
Ger en bra översikt<br />
Är lätt att delge<br />
Ger en bra helhet<br />
Kräver strategier på<br />
hög nivå<br />
Strukturella mentala<br />
modeller<br />
<strong>Institutionen</strong> <strong>för</strong> <strong>informationsteknologi</strong> | www.it.uu.se<br />
Procedurell kunskap<br />
Ger en bra operativ<br />
<strong>för</strong>måga<br />
Är svår att <strong>för</strong>medla<br />
Ger många å detaljer<br />
Kräver strategier på låg<br />
nivå<br />
Funktionella mentala<br />
modeller<br />
5
Informationstteknologi<br />
Informationstteknologi<br />
Informationstteknologi<br />
Mentala modeller forts.<br />
Strukturell modell<br />
T.ex. en mental<br />
karta över<br />
tunnelbanan eller<br />
h hur en bilmotor bil t är ä<br />
uppbyggd<br />
+ Behövs <strong>för</strong> helheten<br />
- Omfattande och<br />
ibland överflödig<br />
information<br />
<strong>Institutionen</strong> <strong>för</strong> <strong>informationsteknologi</strong> | www.it.uu.se<br />
Funktionell modell<br />
T.ex. kunskap om<br />
hur man åker<br />
tunnelbana, eller<br />
använder ä d en bil<br />
+ Snabb, effektiv och<br />
praktisk<br />
- Inte tillräcklig vid<br />
större <strong>för</strong>ändringar<br />
Mentala modeller forts.<br />
Strukturell modell<br />
Dessa modeller är<br />
ofta oberoende av<br />
kontext och har<br />
dä därmed d <strong>för</strong>delen fö d l att tt<br />
de kan användas i<br />
fler sammanhang<br />
genom att de<br />
integreras med<br />
annan kunskap<br />
<strong>Institutionen</strong> <strong>för</strong> <strong>informationsteknologi</strong> | www.it.uu.se<br />
Gränssnittsdesign<br />
Funktionell modell<br />
Dessa modeller är<br />
kontextberoende<br />
och har därmed<br />
fö <strong>för</strong>delen d l att tt man<br />
snabbt och enkelt<br />
lär sig en viss<br />
situation<br />
Systemutvecklarens uppgift är att<br />
ge användaren ett verktyg som<br />
stödjer användningen av den<br />
mentala modell som användaren<br />
behöver <strong>för</strong> att ut<strong>för</strong>a sin<br />
arbetsuppgift<br />
Varning: se upp <strong>för</strong> felaktiga<br />
mentala modeller!<br />
<strong>Institutionen</strong> <strong>för</strong> <strong>informationsteknologi</strong> | www.it.uu.se<br />
6
Informationstteknologi<br />
Informationstteknologi<br />
Informationstteknologi<br />
Funktionella modeller<br />
Många av de modeller vi använder<br />
är bristfälliga eller felaktiga<br />
Särskilt <strong>för</strong>ståelse av fysiska y lagar, g ,<br />
ekologiska samband samt biologiska<br />
och kemiska processer är svåra att helt<br />
korrekt uppfatta<br />
Intuitiva uppfattningar om krafter, rörelser,<br />
strömmar mm.<br />
<strong>Institutionen</strong> <strong>för</strong> <strong>informationsteknologi</strong> | www.it.uu.se<br />
Dagens lok<strong>för</strong>armiljö<br />
9 0<br />
Pre-indicator<br />
<strong>Institutionen</strong> <strong>för</strong> <strong>informationsteknologi</strong> | www.it.uu.se<br />
1 3 5<br />
Main indicator<br />
ETCS-gränssnittet<br />
<strong>Institutionen</strong> <strong>för</strong> <strong>informationsteknologi</strong> | www.it.uu.se<br />
7
Informationstteknologi<br />
Informationstteknologi<br />
Informationstteknologi<br />
Förarens planeringsvy<br />
<strong>Institutionen</strong> <strong>för</strong> <strong>informationsteknologi</strong> | www.it.uu.se<br />
Kunskapsorganisation<br />
Kunskap måste organiseras <strong>för</strong> att vi<br />
ska kunna använda den effektivt<br />
Lång g filosofisk diskussion<br />
All kunskap är medfödd<br />
All kunskap är inlärd<br />
Begreppssystem måste ha god kognitiv<br />
ergonomi<br />
Begrepp och objekt organiseras i<br />
hierarkier<br />
<strong>Institutionen</strong> <strong>för</strong> <strong>informationsteknologi</strong> | www.it.uu.se<br />
Kategorisering<br />
Kategoritillhörighet avgörs till stor<br />
del av hur typiskt ett objekt är<br />
Kategorier atego e har a inga ga klara a a gränser g ä se<br />
Vissa objekt klassas som typiska, andra<br />
som så icke-typiska att tillhörigheten<br />
ifrågasätts (såväl inom som mellan<br />
personer)<br />
<strong>Institutionen</strong> <strong>för</strong> <strong>informationsteknologi</strong> | www.it.uu.se<br />
8
Informationstteknologi<br />
Informationstteknologi<br />
Informationstteknologi<br />
Hierarkier av kategorier<br />
Huvudsakligen använder vi tre<br />
nivåer <strong>för</strong> att organisera objekt<br />
Övergripande nivå<br />
Mellannivå<br />
Undergrupper<br />
En av nivåerna agerar basnivå, och där<br />
sker alla klassificering<br />
Naturliga och artificiella objekt verkar skilja<br />
sig vad gäller klassificeringens basnivå<br />
Expertis med<strong>för</strong> annorlunda basnivå<br />
<strong>Institutionen</strong> <strong>för</strong> <strong>informationsteknologi</strong> | www.it.uu.se<br />
Teori 1 om begrepp<br />
Attribut-teorier<br />
Innebörden i ett begrepp definieras av<br />
en uppsättning unika attribut<br />
Ger alltid klara besked om begreppstillhörighet<br />
Alla instanser är lika typiska<br />
Idag talar det mesta <strong>för</strong> att denna teori<br />
är ganska svag<br />
<strong>Institutionen</strong> <strong>för</strong> <strong>informationsteknologi</strong> | www.it.uu.se<br />
Teori 2 om begrepp<br />
Prototyp-teorier<br />
Alla begrepp har en central tendens<br />
Begreppstillhörighet g pp g är olika <strong>för</strong> olika<br />
instanser – representativiteten varierar<br />
Inga klara gränser mellan närliggande<br />
begrepp<br />
Kulturella skillnader i beskrivningar av<br />
färger ett stöd <strong>för</strong> denna teori<br />
Abstrakta begrepp svåra att <strong>för</strong>klara<br />
<strong>Institutionen</strong> <strong>för</strong> <strong>informationsteknologi</strong> | www.it.uu.se<br />
9
Informationstteknologi<br />
Informationstteknologi<br />
Informationstteknologi<br />
Teori 3 om begrepp<br />
Exemplarbaserade teorier<br />
Typiska exemplar istället <strong>för</strong> central<br />
tendens ger samma <strong>för</strong>klaringar till<br />
var<strong>för</strong> inte attribut-definitioner fungerar<br />
Instanser grupperas med varandra med<br />
hjälp av någon form likhetsmått<br />
Likhetsmatchning är en central aspekt i<br />
all begreppsbildning och<br />
objektskategorisering<br />
<strong>Institutionen</strong> <strong>för</strong> <strong>informationsteknologi</strong> | www.it.uu.se<br />
Kategorisering?<br />
Bagage Potatismos<br />
Garage<br />
Bandage<br />
Komage<br />
<strong>Institutionen</strong> <strong>för</strong> <strong>informationsteknologi</strong> | www.it.uu.se<br />
Rotmos<br />
Klätterros<br />
Plåttermos<br />
Gränssnittsdesign<br />
Olika användargrupper kan behöva<br />
olika sökmöjligheter vid t.ex.<br />
sökning i databaser<br />
Domänexperter och expertanvändare<br />
är ofta bra på att använda flera olika<br />
sökstrategier<br />
Nybörjare är beroende av en kunskapsorganisation<br />
som är enkel att navigera i<br />
<strong>Institutionen</strong> <strong>för</strong> <strong>informationsteknologi</strong> | www.it.uu.se<br />
10
Change language