uitgebreide samenvatting - functieleer, deel 2; hogere cognitie

FUNCTIELEER, DEEL 2: HOGERE COGNITIE
HOOFDSTUK 1: DENKEN EN PROBLEMEN OPLOSSEN
1. INLEIDING
- Denken = brede term; er bestaan verschillende soorten van denken
 Bv. denken wanneer examen oplossen, wat te eten vanavond, al dan niet auto kopen, …
 Niet gemakkelijk om denken te definiëren
 veel gebeurt onbewust, enkel resultaat komt in bewustzijn
 Poging tot definitie: denken is…
 Cognitief proces gericht op begrijpen van de wereld en oplossen van problemen
 Onmisbaar ingrediënt in het leven
 Aanwezig in taal, verbeelding, communicatie, ...
- Enkele basiseigenschappen
 Kan abstract zijn
 Kan hypothetisch zijn, niet-tastbaar of zelfs onbestaand
o Bv. de overwinning van België op het WK voetbal in Rusland
 Denken kan ook symbolisch zijn
 gebruik maken van taal (woorden en getallen)
 Is meestal relationeel
 Het drukt relatie uit en legt verbanden tussen dingen
 Bv. als het regent dan neem ik een paraplu mee
o Er word een verband gelegd tussen enerzijds regen en anderzijds het al dan niet meenemen van een
paraplu
 Kan (vaak) goed verlopen, maar is soms ook fout of onlogisch
- Johnson-Lair stelde een taxonomie v/h menselijke denken op grond v/e aantal vragen
2. TAXONOMIE VAN HET DENKEN
2.1 HEEFT HET DENKEN EEN DOEL?
- Veel vormen van denken hebben wel een doel, maar bij één soort totaal niet: dagdromen
 Inspireerde een literaire techniek: stream of consciousness, monologue intérieur
 Bv Ulysses van James Joyce (laatste hoofdstuk onderbreekt zelfs interpunctie)
 Fragmentarische zinsbouw als weerspiegeling van veel associaties en gedachtesprongen
 Bevindt zich aan het ene uiteinde (denken zonder doel) van een continuüm
 In de literatuur word dagdromen beschreven als: ‘ongestructureerde, van vorm veranderende,
onvoorspelbare wolken’
 Denken zonder doel gebeurt buiten bewuste controle
 Ideeën één voor één met elkaar verbonden, maar algemene structuur ontbreekt
- Ill-defined, unfocused thinking
2.2 VERLOOPT HET DENKEN DETERMINISTISCH?
- Aan de andere kant van het continuüm (denken met doel): vb. rekenen
 Rekenprobleem (zoals 20 maal 13) wordt opgelost met expliciet, bewust gecontroleerd proces
 ‘eerst 2 maal 13, en dan dat maal tien dus een nul er achter’
 Wellicht niet bewust van hoe je rekent en waar rekenfeiten vandaan, maar wel bewust van plan
 ‘eerst dit, dan doe ik dat en dan heb ik mijn resultaat’
 Eenmaal plan is gekozen, liggen de stappen vast
 Precies startpunt, precies doel, alles tussenin ligt vast ➔ rekenen
o Het is een routineuse toepassing van iets dat door en door gekend is
 deterministisch, want elke stap wordt bepaald door huidige toestand
- Well-defined, focused thinking
- Rekenen is dus deterministisch: elke volgende stap is bepaald door de huidige toestand
- We hebben dus 2 types van denken afgeleid: dagdromen en rekenen

,  De meeste denkvormen bevinden zich tussen deze 2 extremen in: het meeste denken heeft wel een doel, en
het meeste denken is ook niet volledig gedetermineerd
2.3 HEEFT HET DENKE EEN PRECIES STARTPUNT?
- Er is een vorm van denken dat wel een doel heeft (al is het niet altijd super duidelijk), dat zeker niet volledig
gedtermineerd verloopt, dat zich duidelijk onderscheid van de andere
 Creativiteit
 Heel wat discussie over wat creativiteit is, consensus: leidt tot originele en geschikte/bruikbare resultaten
- De definitie van creativiteit onvoldoende precies
 Wat is origineel?
 Originaliteit in algemeen, of voor enkel maker?
 Wel consensus: origineel betekent niet ‘vanuit het niets’, bijna altijd gebaseerd op bestaande zaken
(dingen, ideeën, principes, ...)
 Wat is geschikt/bruikbaar?
 Duidelijk als het gaat om originele ‘gebruiks’-producten (vb. koffiemachine)
o Bv. een koffiemachine is een geschikt en bruikbaar product
 Onduidelijk als het gaat om kunst
- Grote verschil met andere denkprocessen: creativiteit kent geen duidelijk, expliciet startpunt
 Andere denksoorten: meestal duidelijk probleem voorgelegd waarvoor oplossing gezocht – startpunt gekend
 Creativiteit
 Minder duidelijk waar het proces echt start (het zal wel ‘ergens’ starten, maar waar is onduidelijk)
o Wanneer evolueert dagdromen/ronddenken tot het echte creatieve denkproces?
 Ook trigger van die overgang nog heel onduidelijk
2.4 IS ER EEN VERHOGING VAN SEMANTISCHE INFORMATIE?
- Bepaalde fenomenen zijn typisch voor alledaags redeneren
 Illustratief vb: ‘het slachtoffer werd neergestoken in bioscoop en stierf daar, verdachte zat op de trein L-B op
moment dat de moord werd gepleegd’ ➔ waarschijnlijk afleiden dat verdachte onschuldig
 Dit simpel voorbeeld illustreert een aantal fenomenen die typisch zijn voor het alledaags redenen:
1) Overgang van verschillende verbaal geuite proposities (beschrijving probleem) naar 1 verbaal
uitgedrukte conclusie (vb. verdachte is onschuldig)
 Proposities kunnen zowel woorden als overtuigingen (in het hoofd) zijn
 Proposities zijn steeds waar of vals
2) Getrokken conclusie hangt af van hoe premissen begrepen worden en van achtergrondkennis (Vb.
weten dat een persoon niet op 2 plaatsen tegelijk kan zijn, geen bioscoop in een trein)
 Op grond van deze achtegrond kennis, op grond van het begrijpen van de premissen ga je afleiden
dat de verdachte niet in de bioscoop was
3) Getrokken conclusie is informatief: semantische informatie
 Hoe meer situaties een propositie uitsluit, hoe meer semantische informatie ze bevat
 Hoe meer zaken uitgesloten door conclusie, hoe zekerder je bent van de mogelijkheid
 Voorbeeld: ‘het vriest’ vs ‘het vriest maar er is geen mist’
 Eerste uitdrukking sluit uit dat er mist is, bij de eerste is dat nog mogelijk
 Dus de eerste uitdrukking sluit meer uit en daarom bevat deze uitspraak ook meer
semantische informatie
- Uit premisse zijn oneindig aantal valide conclusies mogelijk (= conclusies die volgens regels van logica correct zijn)
 Vb. het vriest of het is mistig of het is niet mistig of het regent of…
 Deze ‘gekke’ conclusies worden nooit getrokken, waarom? Ze bevatten minder semantische informatie
(sluiten minder uit)
4) Heel wat alledaagse conclusies zijn niet valide
 Voorbeeld: neergestoken man ➔ conclusie dat verdachte onschuldig is, is niet noodzakelijk waar
(andere mogelijkheden, vb. handlanger, op knopje gedrukt)

,  Ookal is de conclusie dat de verdachte onschuldig is heel erg waarschijnlijk is het niet de enig
mogelijke conclusie
 Als men informatie krijgt ‘de man is wel schuldig’ kijkt men nooit raar op
 Uit onderzoek blijkt dat mensen al snel op de proppen komen met alternatieve verklaringen
om te verklaren dat verdachte inderdaad schuldig is
 Deze denkvorm = inductie: komen tot waarschijnlijke, maar niet noodzakelijk valide
conclusies
 Inductie leidt tot waarschijnlijke, maar niet noodzakelijk valide conclusies
 Voorbeeld: instance-based generalization
 obv specifieke gevallen tot algemene conclusies komen
 Vb: zwaan 1, 2 en 3 is wit, dus alle zwanen zijn wit
 Maar omdat het een inductieve conclusie is weten we dat het fout kan zijn
 Waarschijnlijke conclusie – op inductie gebaseerde conclusie kan dus fout zijn, ook al zijn de
premissen waar
 Dan nog kan het zijn dat de conclusie fout is
 Mensen stellen niet zomaar conclusies, het is een ingenieus proces
5) Er is ook vorm van denken waarbij semantische informatie niet verhoogd: deductie
 Er wordt op een andere manier gezegd wat in de premisse zit: relaties die er impliciet inzitten
 Vb. Alle A’s zijn B’s, alle B’s zijn C’s ➔ alle A’s zijn C’s
 Als alle premissen waar zijn, is valide conclusie ook altijd ware conclusie
 Voorbeeld:
 Je bent dokter en je stelt vast:
 Patient 1 heeft Bacterie XYZ in bloed en heeft ziekte ABC.
 Patient 2 heeft Bacterie XYZ in bloed en heeft ziekte ABC.
 Je zal concluderen:
 Als men Bacterie XYZ in zijn bloed heeft, heeft men grote kans om
ziekte ABC op te lopen.
 Bacterie XYZ veroorzaakt ziekte ABC
 Je zal niet concluderen:
 Als men Bacterie XYZ in zijn bloed heeft, heeft men grote kans om
ziekte ABC op te lopen tot 2020 en daarna zal men ziekte DEF
oplopen.
 Bacterie XYZ veroorzaakt ziekte ABC tot 2020 en daarna veroorzaakt ze DEF
 Het vormen van hypothesen of inductieve conclusies is een best ingenieus concept waar we nog
niet alles van begrijpen
- Dus: bij inductie steeds verhoging van informatie
 verhoging afhankelijk van hoeveel dingen uitgesloten worden in de proposities/premissen
 bij deductie geen verhoging van informatie
 dus men gaat gewoon op een andere manier uitdrukken wat al in de premissen zit
 bv. alle A’s zijn B’s en alle B’s zijn C’s -> DUS: alle A’s zijn C’s
o als de premissen waar zijn dan zal een valide conclusie ook altijd een ware conclusie zijn
 dit heeft een belangrijk nadeel: de conclusie zal niet meer informatie uitsluiten dan de premissen
al uitsloten
 we spreken dus van deductie
3. WELL EN ILL-DEFINED PROBLEMS
- In literatuur ook vaak onderscheid gemaakt tussen well-defined en ill-defined problems
 Het gaat hier over een continuüm en niet om een absoluut verschil tussen 2 soorten van problemen
 Well-defined problems: duidelijk doel, duidelijke startinformatie
o Voorbeelden: schaken, ISP-formulier invullen
 Ill-defined problems: minder/geen duidelijk doel, minder/geen duidelijke startinformatie

, o Vb: schrijven van brief met delicate informatie (bekentenis, vragen voor promotie) – waar beginnen,
welke informatie gebruiken om te starten, wanneer doel bereikt?
- In onderzoek
 Ill-defined meest interessant én meer representatief voor alledaagse problemen
 Ook bij dagdagelijkse problemen zijn er meerder oplossingsmogelijkheden mogelijk,…
 Toch well-defined meest onderzocht
 Pragmatische redenen: makkelijker aan te bieden, te scoren, duurt geen weken om op te lossen, …
 Assumptie dat oplossen van well- en ill-defined op ongeveer zelfde wijze verloopt
o MAAR: onderzoek weinig hiernaar + niet consistent!
 Bepaalde resultaten wijzen zelfs op nulcorrelatie tussen prestaties bij beide soorten problemen
4. PROBLEM SPACE HYPOTHESIS
- Als psychologen problemen beschrijven gebruiken ze vaak term problem space= probleemruimte waarin alle
mogelijke configuraties/stappen in een probleem worden voorgesteld
 Voorbeeld: Towers of Hanoi task
 Sequentie van stappen bepalen om 3 schijven van linkse naar rechtse paal te verhuizen – maximaal 1 schijf
per keer, en nooit grotere over kleinere schijf zetten
 Probleemruimte hier = alle mogelijke configuraties en hoe je van de ene naar de andere
kan overgaan
o Elke mogelijke toestand = node (knoop) in een mentale grafiek – bij iedere knoop
moet je weer keuze maken
o Elke verbinding mat duidelijk dat je van de ene naar de andere kan overgaan
o Path = sequentie van stappen van begintoestand tot eindtoestand
 Geheel van nodes en overgangen = problem space
 Bij de tower of hanoi heb je een duidelijke startpositie: dat is het begin van de schijven op
de eerste plaats (1 van de vele nodes in de probleemruimte)
o Er is een duidelijk doel: de schijven moeten in de juiste volgorde op de laatste paal
geraken (ook een node in de probleem ruitme
o Na elke stap moet je en keuze gaan maken, de keuze die je maakt bepaald ook de
volgende stap
 Een pad: een sequentie van stappen van de begin toestand tot de eindtoestand
o In zo een probleemruimte zijn heel veel verschillende soorten stappen
- Goed probleemoplossend gedrag = efficiënte paden vinden/creëren
 De paden zijn zo kort mogelijk, zo weinig mogelijk omwegen, zo weinig mogelijk tussenstappen
4.1 TOEPASSING IN ARTIFICIËLE INTELLIGENTIE
- Verschillende algoritmes ontwikkeld om te zoeken in probleemruimte
 Depth-first search: zo ver mogelijk 1 pad onderzoeken en dan terugkeren en alternatieven doen
 Breadth-first search: eerst alle mogelijke stappen bekijken/evalueren, consequenties ervan onderzoeken
enzoverder
 Welke het beste is, hangt af van de aard van de probleemruimte (en dus te taak)
- Evidentie
 Simpele benadering van probleem oplossen als deze probleemruimtehypothese werkt goed bij duidelijk
omlijnde problemen (zoals schaken of Hanoi Tower)
 well-defined problems
 Simpele toepassing niet mogelijk indien complexere (realistischere) problemen (vb. wetenschap, ontwerpen,
kunst, ...)
 ill-defined-problems
o Hier moet je dan met verschillende probleemruimtes werken (formuleren van theorieën, ontwerpen
van experimenten, interpreteren van resultaten, ...)

5. ALGEMENE PROBLEEMOPLOSSINGSMETHODEN