HOGERE COGNITIE – DENKEN EN
PROBLEMEN OPLOSSEN
Zie ook slides!
INLEIDING
- Definitie denken: (moeilijk want veel onbewust)
o Gaat om cognitief proces dat gericht is op begrijpen v wereld en oplossen v problemen
o Is onmisbaar in ons leven, bevat verbeelding, taal, probleem oplossen, communicatie,…
o Basiseigenschappen
§ Kan abstract zijn è hypothetisch, niet tastbaar, onbestaand
§ Kan symbolisch zijn è we kn gebruik maken v taal (woorden, getallen)
§ Meestal rationeel è drukt een relatie uit, legt verbanden tss dingen.
§ Verloopt soms goed maar soms fout en onlogisch
- Johnson- Laird: taxonomie vh menselijk denken, verschillende soorten denken categoriseren + toekennen
duidelijkere termen.
TAXONOMIE VAN HET DENKEN
1.2.1. HEEFT HET DENKEN EEN DOEL?
- Bij veel soorten denken wel
- Bij dagdromen bv niet
o Inspireerde schrijvers è ontwikkeling “stream of consciousness”
o Gedachtegang v persoon beschreven op specifieke manier; via fragmentarische zinsbouw.
o Uitdrukking v vele associaties en gedachtesprongen die dan voorkomen.
- In literaire wereld dagdromen vgl met ongestructureerde, (soms) v vorm veranderende en redelijk
onvoorspelbare wolken.
o Denken zonder doel gebeurt buiten bewuste controle, leidt niet naar bepaalde bestemming.
Brengt ideeën naar boven die wel met elkaar verbonden zijn maar de algemene structuur
ontbreekt. = unfocused thinking of ill-defined thinking
o Tegenovergestelde is rekenen = focused & well-defined thinking
- Maken v rekensom; niet bewust hoe en waar je rekenfeiten vandaan haalt, wel bewust vh plan. è eens
plan gekozen geen keus meer, stappen liggen vast.
o Maw bij rekenen heel precies startpunt en precies doel, alles ertussen ligt vast.
o Rekenen verloopt deterministisch: elke volgende stap is bepaald door de huidige toestand.
- Itt dagdromen heeft veel denken wel een doel (well-defined) en itt tot rekenen is het meeste denken niet
volledig gedetermineerd.
1.2.2. HEEFT HET DENKEN EEN PRECIES STARTPUNT?
- Vorm v denken die wel een doel heeft en niet volledig gedetermineerd verloopt = creativiteit
- Wat het precies is, veel discussie over.
o Zeker dat het leidt tot originele en geschikte/bruikbare resultaten. Maar origineel voor gebruiker
of maker? Vaak gebaseerd op al bestaande zaken, betekent niet ‘vanuit het niets’.
- Grote verschil creatieve processen en andere denkprocessen: geen duidelijk en expliciet startpunt
1
,1.2.3. IS ER EEN VERHOGING VAN SEMANTISCHE INFORMATIE?
Het slachtoffer werd neergestoken in een bioscoop en stierf ter plaatse. De verdachte zat op de trein op het
moment dat de moord werd gepleegd
Illustreert aantal fenomenen die typisch zijn voor alledaags redeneren
1. Overgang v verschillende verbale proposities (beschrijving probleem) naar 1 verbaal uitgedrukte
conclusie (verdachte is onschuldig).
o Proposities kn zowel woorden als overtuigingen zijn, in beide gevallen zijn ze waar of vals
2. Conclusie die je trekt afh v hoe je de premissen begrijpt en achtergrondkennis. (geen bioscoop op trein)
3. Je trekt informatieve conclusie.
o Semantische informatie is belangrijk. Hoe meer situaties een bepaalde propositie uitsluit, hoe
meer semantische informatie ze bevat
o Uit premisse volgt oneindig aantal valide conclusies. Mensen trekken in dagelijks leven nooit of-
zin conclusies (het vriest -> het vriest of het is mistig of…) omdat dergelijke conclusies minder
semantische informatie bevatten (ze sluiten minder uit)
4. Veel alledaagse conclusies zijn niet valide. è vormen v denken waarbij we komen tot waarschijnlijke,
maar niet noodzakelijke valide conclusies komen = inductie
o Verschillende vormen v inductie (komt later terug ) è meest gekende is instance based
generalization è 100 witte zwanen zien dus concluderen dat alle zwanen wit zijn. premisse is
juist maar conclusie kan vals/fout zijn
5. Soort v denken waar de semantische info niet verhoogd wordt maar op een andere manier zeggen wat
al in de premissen zit = deductie
1.2.4. WELL EN ILL-DEFINED PROBLEMS
- Well-defined problems : problemen met duidelijk doel en met duidelijke startinformatie
- Ill-defined problems; problemen met minder / geen duidelijk doel en of met minder/geen duidelijke
startinformatie. Bv schrijven van een brief om promotie te vragen. ~ alledaags leven
- Wordt gezien op een continuüm.
- Meestal onderzocht: well-defined. Assumptie zelfde wijze maar niet vaak getest…
PROBLEM SPACE HYPOTHESIS
- “problem space” / probleemruimte = alle mogelijke configuraties/ stappen in probleem voorgesteld.
- Gehele set v stappen (nodes) en verbindingen ertussen = problem space.
- Meestal heb je een duidelijk doel.
- Een pad in een sequentie v stappen v begin tot eindtoestand.
- Goed probleem oplossend gedrag = vinden/creëren v efficiënte paden, die zo
kort mogelijk zijn en met zo weinig mog omwegen bij doel uitkomen.
- Artificiële intelligentie
o Depth-first search: zo ver mogelijk 1 pad onderzoeken, dan terugkeren naar alternatieven
2
, o Breadth-search: eerst alle mogelijke stappen bekijken en consequenties ervan onderzoeken.
- Succes v strategie afh v aard v probleemruimte.
- Problem space hypothesis werkt goed bij duidelijk omlijnde problemen (well-defined), moeilijker bij
complexe, realistische problemen. (wetenschap, schrijven, ontwerpen)
ALGEMENE PROBLEEMOPLOSSINGSMETHODEN
- Cognitieve psychologie è problemen wnr situatie zonder onmiddellijke manier om doel te bereiken.
- Probleem-oplossen als er geen onmiddellijke routine is om obstakels te overwinnen
1.4.1. GENERATE-AND-TEST TECHNIQUE
Bedenkt 10 woorden die met de letter c beginnen en om te eten of drinken zijn
- Je kan te werk gaan door allemaal woorden met een C te genereren en na te gaan welke juist zijn en welke
niet. = generate-and-test technique / random search techniek
- Goed voor als er weinig mogelijkheden zijn, anders verliest het effectiviteit. (duurt bv heel lang om code
van 8 cijfers te vinden, maar je geraakt er wel sowieso)
- ~ trial and error. We gebruiken het vaak om op terug te vallen als we geen andere techniek vinden.
1.4.2. MEANS-ENDS ANALYSIS
Je bent in Leuven en je wil een vriendin in Barcelona bezoeken
- Manier v aanpakken v dit probleem is bv means-end analysis: je vergelijkt het doel met het startpunt, je
denkt aan manieren om het verschil te overbruggen en kiest de beste. Aan elke weg die je kiest zijn
bepaalde voorwaarden verbonden zoals kopen ticket. Voorwaarden leiden tot creëren v nieuwe subdoelen.
- Je deelt complexe probleem in een reeks kleinere, meer overzichtelijke doelen = Subdoel-analyse techniek
- Door creëren v subdoelen w de taak opgedeeld in beheersbare stappen zodat je uiteindelijk de juiste
conclusie kan construeren.
- Dwingt de oplosser het probleem te analyseren of een plan te bedenken voordat je aan het werk start.
- Gebroeders Wright zo vliegtuig gelukt -> alle afzonderlijke delen uittesten & optimaliseren.
- Meest getest en meest gebruikt, maar niet altijd optimaal. Soms beter om een stap terug te zetten.
1.4.3. WORKING BACKWARDS
- Laatste stap eerst proberen te bepalen, dan de voorlaatste, etc
- Werkt ook met subdoelen ~means-end analysis.
- Working backwards is het meest effectief wanneer het backwards pad uniek is. Dan ook efficiënter dan
forward reasoning.
- Ook bruikbaar wanneer doeltoestand gekend is maar beginsituatie niet.
1.4.4. BACKTRACKING
- Om sommige problemen op te lossen moet je bijkomende assumpties maken. Deze zijn niet altijd juist.
- Goed om zicht te hebben over wanneer en welke assumpties je hebt gemaakt zodat je terug kan gaan naar
bepaalde keuzepunten en opnieuw kan beginnen. Bv Sudoku.
1.4.5. REDENEREN DOOR ANALOGIEËN TE GEBRUIKEN
- Enkel diep verstaan elementen en hun relatie kan leiden tot juiste oplossing
- Twee verhalen voorleggen en het ene gebruiken voor de oplossing vd ander.
3
PROBLEMEN OPLOSSEN
Zie ook slides!
INLEIDING
- Definitie denken: (moeilijk want veel onbewust)
o Gaat om cognitief proces dat gericht is op begrijpen v wereld en oplossen v problemen
o Is onmisbaar in ons leven, bevat verbeelding, taal, probleem oplossen, communicatie,…
o Basiseigenschappen
§ Kan abstract zijn è hypothetisch, niet tastbaar, onbestaand
§ Kan symbolisch zijn è we kn gebruik maken v taal (woorden, getallen)
§ Meestal rationeel è drukt een relatie uit, legt verbanden tss dingen.
§ Verloopt soms goed maar soms fout en onlogisch
- Johnson- Laird: taxonomie vh menselijk denken, verschillende soorten denken categoriseren + toekennen
duidelijkere termen.
TAXONOMIE VAN HET DENKEN
1.2.1. HEEFT HET DENKEN EEN DOEL?
- Bij veel soorten denken wel
- Bij dagdromen bv niet
o Inspireerde schrijvers è ontwikkeling “stream of consciousness”
o Gedachtegang v persoon beschreven op specifieke manier; via fragmentarische zinsbouw.
o Uitdrukking v vele associaties en gedachtesprongen die dan voorkomen.
- In literaire wereld dagdromen vgl met ongestructureerde, (soms) v vorm veranderende en redelijk
onvoorspelbare wolken.
o Denken zonder doel gebeurt buiten bewuste controle, leidt niet naar bepaalde bestemming.
Brengt ideeën naar boven die wel met elkaar verbonden zijn maar de algemene structuur
ontbreekt. = unfocused thinking of ill-defined thinking
o Tegenovergestelde is rekenen = focused & well-defined thinking
- Maken v rekensom; niet bewust hoe en waar je rekenfeiten vandaan haalt, wel bewust vh plan. è eens
plan gekozen geen keus meer, stappen liggen vast.
o Maw bij rekenen heel precies startpunt en precies doel, alles ertussen ligt vast.
o Rekenen verloopt deterministisch: elke volgende stap is bepaald door de huidige toestand.
- Itt dagdromen heeft veel denken wel een doel (well-defined) en itt tot rekenen is het meeste denken niet
volledig gedetermineerd.
1.2.2. HEEFT HET DENKEN EEN PRECIES STARTPUNT?
- Vorm v denken die wel een doel heeft en niet volledig gedetermineerd verloopt = creativiteit
- Wat het precies is, veel discussie over.
o Zeker dat het leidt tot originele en geschikte/bruikbare resultaten. Maar origineel voor gebruiker
of maker? Vaak gebaseerd op al bestaande zaken, betekent niet ‘vanuit het niets’.
- Grote verschil creatieve processen en andere denkprocessen: geen duidelijk en expliciet startpunt
1
,1.2.3. IS ER EEN VERHOGING VAN SEMANTISCHE INFORMATIE?
Het slachtoffer werd neergestoken in een bioscoop en stierf ter plaatse. De verdachte zat op de trein op het
moment dat de moord werd gepleegd
Illustreert aantal fenomenen die typisch zijn voor alledaags redeneren
1. Overgang v verschillende verbale proposities (beschrijving probleem) naar 1 verbaal uitgedrukte
conclusie (verdachte is onschuldig).
o Proposities kn zowel woorden als overtuigingen zijn, in beide gevallen zijn ze waar of vals
2. Conclusie die je trekt afh v hoe je de premissen begrijpt en achtergrondkennis. (geen bioscoop op trein)
3. Je trekt informatieve conclusie.
o Semantische informatie is belangrijk. Hoe meer situaties een bepaalde propositie uitsluit, hoe
meer semantische informatie ze bevat
o Uit premisse volgt oneindig aantal valide conclusies. Mensen trekken in dagelijks leven nooit of-
zin conclusies (het vriest -> het vriest of het is mistig of…) omdat dergelijke conclusies minder
semantische informatie bevatten (ze sluiten minder uit)
4. Veel alledaagse conclusies zijn niet valide. è vormen v denken waarbij we komen tot waarschijnlijke,
maar niet noodzakelijke valide conclusies komen = inductie
o Verschillende vormen v inductie (komt later terug ) è meest gekende is instance based
generalization è 100 witte zwanen zien dus concluderen dat alle zwanen wit zijn. premisse is
juist maar conclusie kan vals/fout zijn
5. Soort v denken waar de semantische info niet verhoogd wordt maar op een andere manier zeggen wat
al in de premissen zit = deductie
1.2.4. WELL EN ILL-DEFINED PROBLEMS
- Well-defined problems : problemen met duidelijk doel en met duidelijke startinformatie
- Ill-defined problems; problemen met minder / geen duidelijk doel en of met minder/geen duidelijke
startinformatie. Bv schrijven van een brief om promotie te vragen. ~ alledaags leven
- Wordt gezien op een continuüm.
- Meestal onderzocht: well-defined. Assumptie zelfde wijze maar niet vaak getest…
PROBLEM SPACE HYPOTHESIS
- “problem space” / probleemruimte = alle mogelijke configuraties/ stappen in probleem voorgesteld.
- Gehele set v stappen (nodes) en verbindingen ertussen = problem space.
- Meestal heb je een duidelijk doel.
- Een pad in een sequentie v stappen v begin tot eindtoestand.
- Goed probleem oplossend gedrag = vinden/creëren v efficiënte paden, die zo
kort mogelijk zijn en met zo weinig mog omwegen bij doel uitkomen.
- Artificiële intelligentie
o Depth-first search: zo ver mogelijk 1 pad onderzoeken, dan terugkeren naar alternatieven
2
, o Breadth-search: eerst alle mogelijke stappen bekijken en consequenties ervan onderzoeken.
- Succes v strategie afh v aard v probleemruimte.
- Problem space hypothesis werkt goed bij duidelijk omlijnde problemen (well-defined), moeilijker bij
complexe, realistische problemen. (wetenschap, schrijven, ontwerpen)
ALGEMENE PROBLEEMOPLOSSINGSMETHODEN
- Cognitieve psychologie è problemen wnr situatie zonder onmiddellijke manier om doel te bereiken.
- Probleem-oplossen als er geen onmiddellijke routine is om obstakels te overwinnen
1.4.1. GENERATE-AND-TEST TECHNIQUE
Bedenkt 10 woorden die met de letter c beginnen en om te eten of drinken zijn
- Je kan te werk gaan door allemaal woorden met een C te genereren en na te gaan welke juist zijn en welke
niet. = generate-and-test technique / random search techniek
- Goed voor als er weinig mogelijkheden zijn, anders verliest het effectiviteit. (duurt bv heel lang om code
van 8 cijfers te vinden, maar je geraakt er wel sowieso)
- ~ trial and error. We gebruiken het vaak om op terug te vallen als we geen andere techniek vinden.
1.4.2. MEANS-ENDS ANALYSIS
Je bent in Leuven en je wil een vriendin in Barcelona bezoeken
- Manier v aanpakken v dit probleem is bv means-end analysis: je vergelijkt het doel met het startpunt, je
denkt aan manieren om het verschil te overbruggen en kiest de beste. Aan elke weg die je kiest zijn
bepaalde voorwaarden verbonden zoals kopen ticket. Voorwaarden leiden tot creëren v nieuwe subdoelen.
- Je deelt complexe probleem in een reeks kleinere, meer overzichtelijke doelen = Subdoel-analyse techniek
- Door creëren v subdoelen w de taak opgedeeld in beheersbare stappen zodat je uiteindelijk de juiste
conclusie kan construeren.
- Dwingt de oplosser het probleem te analyseren of een plan te bedenken voordat je aan het werk start.
- Gebroeders Wright zo vliegtuig gelukt -> alle afzonderlijke delen uittesten & optimaliseren.
- Meest getest en meest gebruikt, maar niet altijd optimaal. Soms beter om een stap terug te zetten.
1.4.3. WORKING BACKWARDS
- Laatste stap eerst proberen te bepalen, dan de voorlaatste, etc
- Werkt ook met subdoelen ~means-end analysis.
- Working backwards is het meest effectief wanneer het backwards pad uniek is. Dan ook efficiënter dan
forward reasoning.
- Ook bruikbaar wanneer doeltoestand gekend is maar beginsituatie niet.
1.4.4. BACKTRACKING
- Om sommige problemen op te lossen moet je bijkomende assumpties maken. Deze zijn niet altijd juist.
- Goed om zicht te hebben over wanneer en welke assumpties je hebt gemaakt zodat je terug kan gaan naar
bepaalde keuzepunten en opnieuw kan beginnen. Bv Sudoku.
1.4.5. REDENEREN DOOR ANALOGIEËN TE GEBRUIKEN
- Enkel diep verstaan elementen en hun relatie kan leiden tot juiste oplossing
- Twee verhalen voorleggen en het ene gebruiken voor de oplossing vd ander.
3
