Zagadnienia do egzaminu z kognitywistyki PDF

Zagadnienia do egzaminu z kognitywistyki Adam Naumiec Kraków, luty MMXXIV 1 Spis treści 2 Dr hab. B. Sk...

Zagadnienia do egzaminu z kognitywistyki Adam Naumiec Kraków, luty MMXXIV 1 Spis treści 2 Dr hab. B. Skrzypulec................................................................................................................... 7 2.1 Wprowadzenie........................................................................................................................ 7 2.1.1 Metafora komputerowa................................................................................................... 7 2.1.2 Pojęcie i typy reprezentacji............................................................................................. 7 2.1.3 Pojęcie mechanizmu....................................................................................................... 7 2.1.4 Poziomy wyjaśniania w kognitywistyce........................................................................... 7 2.2 Filozofia................................................................................................................................... 8 2.2.1 Typy dualizmu i teorii identyczności................................................................................ 8 2.2.1.1 Typy dualizmu............................................................................................................. 8 2.2.1.2 Teorie identyczności................................................................................................... 8 2.2.2 Funkjonalizm................................................................................................................... 8 2.2.3 Trudny problem świadomości......................................................................................... 8 2.2.3.1 Charakterystyka Trudnego Problemu Świadomości................................................... 9 2.2.3.2 Dlaczego jest "trudny"?............................................................................................... 9 2.2.3.3 Implikacje Trudnego Problemu Świadomości............................................................. 9 2.2.4 Łatwy problem świadomości........................................................................................... 9 2.2.4.1 Przykłady Łatwych Problemów Świadomości............................................................. 9 2.2.4.2 Dlaczego problem jest "łatwy"?................................................................................. 10 2.2.5 Warianty roli filozofii w badaniach kognitywistycznych................................................. 10 2.3 Percepcja i uwaga................................................................................................................. 11 2.3.1 Percepcja jako detekcja cech........................................................................................ 11 2.3.2 Teorie uwagi.................................................................................................................. 11 2.3.3 Kategoryzacja percepcyjna........................................................................................... 11 2.3.4 Różnice pomiędzy modalnościami i multimodalność.................................................... 11 2.3.4.1 Różnice pomiędzy modalnościami............................................................................ 11 2.3.4.2 Multimodalność......................................................................................................... 12 2.4 Enaktywizm i ucieleśnienie................................................................................................... 13 2.4.1 Koncepcje..................................................................................................................... 13 2.4.2 Enaktywizm i konstytutywna rola działania................................................................... 13 1  2.4.3 Enaktywistyczne interpretacje zjawisk percepcyjnych.................................................. 13 2.4.4 Ucieleśnione poznanie.................................................................................................. 13 2.4.5 Rozszerzone poznanie.................................................................................................. 13 3 Dr P. Kałama-Ligęza................................................................................................................... 15 3.1 Podejście neuronaukowe...................................................................................................... 15 3.1.1 Charakterystyka podejścia neuronaukowego............................................................... 15 3.1.2 Podział nauk o układzie nerwowym.............................................................................. 15 3.1.2.1 Neurobiologia............................................................................................................ 15 3.1.2.2 Neuropsychologia..................................................................................................... 15 3.1.2.3 Neurofizjologia.......................................................................................................... 15 3.1.2.4 Neuroanatomia.......................................................................................................... 15 3.1.2.5 Neuroinformatyka...................................................................................................... 15 3.1.3 Metody badawcze w neuronauce.................................................................................. 15 3.1.3.1 Rezonans magnetyczny (MRI).................................................................................. 15 3.1.3.2 Funkcjonalny rezonans magnetyczny (fMRI)............................................................ 15 3.1.3.3 Elektroencefalografia (EEG)..................................................................................... 15 3.1.3.4 Magnetoencefalografia (MEG).................................................................................. 15 3.1.3.5 Stymulacja magnetyczna mózgu (TMS)................................................................... 16 3.1.4 Perspektywy mikro i makro w badaniach neuronaukowych, anatomia mózgu............. 16 3.1.4.1 Perspektywa mikro.................................................................................................... 16 3.1.4.2 Perspektywa makro................................................................................................... 16 3.2 Podejście psycholingwistyczne............................................................................................. 17 3.2.1 Pięć charakterystyk języka, funkcje języka................................................................... 17 3.2.1.1 Pięć kluczowych charakterystyk................................................................................ 17 3.2.1.2 Funkcje języka.......................................................................................................... 17 3.2.2 Psycholingwistyka i dziedziny pokrewne....................................................................... 17 3.2.3 Badanie języka i mowy.................................................................................................. 17 3.2.4 Poziomy i najważniejsze teorie rozwoju językowego.................................................... 18 3.2.4.1 Poziomy rozwoju językowego................................................................................... 18 3.2.4.2 Teorie rozwoju językowego....................................................................................... 18 3.2.5 Neurobiologiczne podstawy języka i mowy (w tym koszty poznawcze przetwarzania języka) 18 3.2.5.1 Język i mowa związane z aktywnością określonych obszarów mózgu..................... 18 3.2.5.2 Koszty poznawcze przetwarzania języka.................................................................. 18 4 Dr T. Smoleń................................................................................................................................ 19 4.1 Struktura pamięci.................................................................................................................. 19 4.1.1 Zagadnienie struktury pamięci...................................................................................... 19 4.1.2 Model magazynowy...................................................................................................... 19 4.1.3 Efekt pierwszeństwa i świeżości................................................................................... 19 4.1.3.1 Efekt pierwszeństwa................................................................................................. 19 4.1.3.2 Efekt świeżości.......................................................................................................... 19 4.1.4 Wpływ powtarzania....................................................................................................... 19 4.1.5 Koncepcja poziomów przetwarzani............................................................................... 20 4.1.6 Teoria Baddeleya.......................................................................................................... 20 4.1.7 Kodowanie w pamięci roboczej..................................................................................... 21 4.1.8 Funkcje centralnego systemu wykonawczego.............................................................. 21 4.1.9 Teoria aktywacyjna Cowana......................................................................................... 21 4.1.10 Teoria Oberauera.......................................................................................................... 22 4.1.11 Pojemność pamięci roboczej........................................................................................ 22 4.1.11.1 Kluczowe aspekty pojemności pamięci roboczej.................................................. 22 2  4.1.12 Czas przechowywania w pamięci roboczej................................................................... 23 4.1.12.1 Czas przechowywania informacji w pamięci roboczej........................................... 23 4.1.12.2 Utrzymywanie informacji w pamięci roboczej........................................................ 23 4.1.13 Rodzaje pamięci trwałej................................................................................................ 24 4.1.14 Teoria sieci hierarchicznej............................................................................................. 25 4.1.15 Teoria rozprzestrzeniającej się aktywacji...................................................................... 25 4.1.16 Różnice między pamięcią semantyczną a epizodyczną............................................... 26 4.1.16.1 Pamięć semantyczna............................................................................................ 26 4.1.16.2 Pamięć epizodyczna............................................................................................. 26 4.1.17 Długotrwała pamięć robocza......................................................................................... 26 4.1.18 Pamięć prospektywna................................................................................................... 27 4.1.19 Pamięć niejawna........................................................................................................... 27 4.2 Czynności pamięciowe.......................................................................................................... 28 4.2.1 Charakterystyka czynności pamięciowych.................................................................... 28 4.2.2 Zapamiętywanie............................................................................................................ 28 4.2.2.1 Głębokość przetwarzania.......................................................................................... 28 4.2.2.2 Rozłożenie powtórzeń w czasie................................................................................ 28 4.2.2.3 Wpływ elaboracji....................................................................................................... 28 4.2.2.4 Zamiar zapamiętania................................................................................................. 28 4.2.2.5 Organizacja materiału............................................................................................... 28 4.2.2.6 Kodowanie w pamięci długotrwałe............................................................................ 29 4.2.2.7 Kodowanie semantyczne.......................................................................................... 29 4.2.3 Przechowywanie........................................................................................................... 29 4.2.3.1 Interferencja proaktywna i retroaktywna................................................................... 29 4.2.3.2 Utrata dostępu........................................................................................................... 30 4.2.3.3 Materiał o zabarwieniu emocjonalnym...................................................................... 30 4.2.4 Odpamiętywanie........................................................................................................... 30 4.2.4.1 Odtwarzanie vs rozpoznawanie................................................................................ 30 4.2.4.2 Odtwarzanie.............................................................................................................. 30 4.2.4.3 Rozpoznawanie......................................................................................................... 30 4.2.4.4 Zależność od kontekstu............................................................................................ 30 4.2.4.5 Zgodność z treścią.................................................................................................... 30 4.3 Reprezentacje umysłowe...................................................................................................... 32 4.3.1 Pojęcie reprezentacji umysłowych................................................................................ 32 4.3.2 Dwa stanowiska............................................................................................................ 32 4.3.2.1 Stanowisko symboliczne (reprezentacjonizm).......................................................... 32 4.3.2.2 Stanowisko subsymboliczne (np. konekcjonizm)...................................................... 32 4.3.3 Neuronalne podłoże wyobrażeń.................................................................................... 32 4.3.4 Teoria podwójnego kodowania..................................................................................... 33 4.3.5 Głębokie reprezentacje umysłowe................................................................................ 33 4.3.5.1 Charakterystyka głębokich reprezentacji umysłowych.............................................. 33 4.3.5.2 Tworzenie głębokich reprezentacji............................................................................ 34 4.3.5.3 Edukacja i nauczanie................................................................................................ 34 4.3.6 Hipoteza języka myśli.................................................................................................... 34 4.3.6.1 Główne założenia hipotezy języka myśli (Language of Thought Hypothesis - LoTH) 34 4.3.6.2 Krytyka i debata........................................................................................................ 35 4.3.6.3 Implikacje dla kognitywistyki..................................................................................... 35 4.4 Rozwiązywanie problemów................................................................................................... 36 4.4.1 Teoria Newella i Simona............................................................................................... 36 4.4.2 Problemy izomorficzne.................................................................................................. 36 4.4.3 Heurystyki rozwiązywania problemów.......................................................................... 36 3  4.4.4 Przeszkody i czynniki pomagające w rozwiązywaniu problemów................................. 37 4.4.4.1 Transfer negatywny................................................................................................... 37 4.4.4.2 Fiksacja funkcjonalna................................................................................................ 37 4.4.5 Czynniki pomagające w rozwiązywaniu problemów..................................................... 38 4.4.5.1 Transfer przez analogię............................................................................................ 38 4.4.5.2 Wgląd........................................................................................................................ 38 4.5 Proces ewolucji..................................................................................................................... 39 4.5.1 Ewolucja........................................................................................................................ 39 4.5.2 Mechanizm ewolucji...................................................................................................... 39 4.5.3 Ramy czasowe ewolucji................................................................................................ 39 4.5.4 Środowisko ewolucyjnej adaptacji................................................................................. 39 4.5.5 Altruizm......................................................................................................................... 40 4.5.6 Cechy pozornie niesprzyjające dostosowaniu.............................................................. 40 4.5.6.1 Wyjaśnienia fenomenu cech pozornie niesprzyjających dostosowaniu.................... 40 4.5.7 Fobie............................................................................................................................. 41 4.5.7.1 Ewolucyjne tło fobii.................................................................................................... 41 4.6 Adaptacyjność inteligencji..................................................................................................... 42 4.6.1 Zagadnienie adaptacyjności inteligencji........................................................................ 42 4.6.2 Mózg jako narzędzie..................................................................................................... 42 4.6.3 Racjonalność ekologiczna............................................................................................. 42 4.6.4 Egzaptacja.................................................................................................................... 42 4.6.5 Liczba Dunbara............................................................................................................. 42 4.6.6 Hipoteza płciowego podziału prac................................................................................. 43 4.6.7 Algorytmy ewolucyjne................................................................................................... 43 4.6.8 Darwinizm neuralny....................................................................................................... 43 4.7 Sztuczna inteligencja............................................................................................................ 45 4.7.1 Kryterium inteligencji..................................................................................................... 45 4.7.1.1 Określenie kryterium inteligencji............................................................................... 45 4.7.1.2 Test Turinga.............................................................................................................. 45 4.7.1.3 Hipoteza Churcha-Turinga........................................................................................ 45 4.7.1.4 Poziomy wyjaśnień Marra i Poggio........................................................................... 45 4.7.1.5 Funkcjonalizm........................................................................................................... 46 4.7.1.6 Argumenty przeciwko możliwości istnienia silnej SI.................................................. 46 4.7.1.7 Rozwój sztucznej inteligencji..................................................................................... 46 4.7.1.8 Paradygmaty SI......................................................................................................... 46 4.7.1.9 Implementacja SI...................................................................................................... 46 4.7.1.10 Uczenie maszynowe............................................................................................. 47 4.7.1.11 Uczenie głębokie................................................................................................... 47 4.7.1.12 Modelowanie poznawcze...................................................................................... 47 4.8 SI i moralność....................................................................................................................... 48 4.8.1 Niebezpieczeństwa związane ze SI.............................................................................. 48 4.8.2 Osobliwość technologiczna........................................................................................... 48 4.8.3 Uzbieżnienie celów....................................................................................................... 49 4.8.4 Cele SI.......................................................................................................................... 49 4.9 Metody statystyczne.............................................................................................................. 50 4.9.1 Metody statystyczne w analizie danych........................................................................ 50 4.9.2 Analiza skupień............................................................................................................. 50 4.9.3 Maszyny wektorów nośnych......................................................................................... 50 4.9.4 Systemy eksperckie...................................................................................................... 50 4.9.5 Losowe lasy decyzyjne................................................................................................. 51 4.9.6 Uczenie się ze wzmocnieniem...................................................................................... 51 4  4.9.7 Eksploracja vs eksploatacja.......................................................................................... 51 4.9.7.1 Eksploracja................................................................................................................ 51 4.9.7.2 Eksploatacja.............................................................................................................. 51 4.10 Sieci neuronowe.................................................................................................................... 53 4.10.1 Zagadnienie sieci neuronowych.................................................................................... 53 4.10.2 Rodzaje uczenia się...................................................................................................... 53 4.10.2.1 Uczenie nadzorowane........................................................................................... 53 4.10.2.2 Uczenie nienadzorowane...................................................................................... 53 4.10.2.3 Uczenie przez wzmacnianie.................................................................................. 53 4.10.3 Rozumienie języka naturalnego.................................................................................... 53 4.10.4 Problem eksplodującego/zanikającego gradientu......................................................... 54 4.10.4.1 Eksplodujący gradient........................................................................................... 54 4.10.4.2 Zanikający gradient............................................................................................... 54 4.10.5 Sieci LSTM.................................................................................................................... 54 4.10.6 Transformatorowy model języka................................................................................... 54 4.10.6.1 Kluczowe cechy transformatorów.......................................................................... 54 4.10.7 Osadzanie (embeding).................................................................................................. 55 4.10.8 Kodowanie pozycyjne (positional encoding)................................................................. 55 4.10.9 Self-attention................................................................................................................. 56 4.10.10 Uwaga „wielogłowicowa” (multi-headed attention).................................................... 56 4.10.11 Normalizacja.............................................................................................................. 56 4.10.12 Funkcja Softmax....................................................................................................... 57 4.11 Logika rozmyta...................................................................................................................... 58 4.11.1 Definicja logiki rozmytej................................................................................................. 58 4.11.2 Operacje logiczne......................................................................................................... 58 4.11.3 Funkcja prawdziwości................................................................................................... 58 4.11.4 Reguła wnioskowania................................................................................................... 59 5 Dr A. Gunia.................................................................................................................................. 61 5.1 Podejście psychologiczne..................................................................................................... 61 5.1.1 Czym jest psychologia.................................................................................................. 61 5.1.2 Psychologia, a metoda naukowa.................................................................................. 61 5.1.3 Woluntaryzm................................................................................................................. 61 5.1.4 Strukturalizm................................................................................................................. 61 5.1.5 Funkcjonalizm............................................................................................................... 61 5.1.6 Psychologia postaci (Gestalt)........................................................................................ 62 5.1.7 Psychoanaliza............................................................................................................... 62 5.1.8 Behawioryzm................................................................................................................. 62 5.2 Podejście sieciowe................................................................................................................ 63 5.2.1 Metafora umysłu jako komputer.................................................................................... 63 5.2.2 Nurty kognitywistyki w oparciu o metaforę komputerową............................................. 63 5.2.3 Sztuczne sieci neuronowe i konekcjonizm.................................................................... 64 5.2.4 Sieci semantyczne jako model pamięci długotrwałej.................................................... 64 5.2.5 Nauka o sieciach........................................................................................................... 64 5.3 Robotyka............................................................................................................................... 66 5.3.1 Historia i definicje w robotyce........................................................................................ 66 5.3.1.1 Historia robotyki........................................................................................................ 66 5.3.1.2 Definicje robotyki....................................................................................................... 66 5.3.2 Inspiracje biologiczne i inteligencja robotów................................................................. 66 5.3.2.1 Inspiracje biologiczne................................................................................................ 66 5.3.2.2 Inteligencja robotów.................................................................................................. 66 5  5.3.3 Przegląd robotów.......................................................................................................... 67 5.3.4 Wyzwania robotyki........................................................................................................ 67 5.3.5 Paradygmaty kontroli robotów....................................................................................... 68 5.3.6 Informatyka afektywna.................................................................................................. 68 5.3.7 Human-Robot Interaction & Affective robotics.............................................................. 69 5.3.7.1 Interakcja człowiek-robot (Human-Robot Interaction, HRI)....................................... 69 5.3.7.2 Robotyka afektywna.................................................................................................. 69 5.3.7.3 Kluczowe aspekty w dziedzinie HRI i robotyki afektywnej........................................ 69 5.3.8 Praktyczne sposoby budowy architektury robotycznej oraz perspektywy zawodowe związane z robotykę..................................................................................................................... 69 5.4 Wzmocnienie poznawcze...................................................................................................... 71 5.4.1 Zagadnienie wzmocnienia poznawczego...................................................................... 71 5.4.2 Granice poznania.......................................................................................................... 71 5.4.3 Władze poznawcze i ich ograniczenia.......................................................................... 71 5.4.4 Definicje wzmocnienia poznawczego............................................................................ 72 5.4.5 Wzmocnienie poznawcze: metody i kategorie.............................................................. 72 5.4.6 Wyzwania etyczne i społeczne związku z wzmocnieniem poznawczym...................... 73 5.5 Podsumowanie...................................................................................................................... 74 5.5.1 Definicja i interdyscyplinarne studia w kognitywistyce.................................................. 74 5.5.1.1 Interdyscyplinarne studia w kognitywistyce............................................................... 74 5.5.2 Przegląd interdyscyplinarnych podejść w kognitywistyce - perspektywa problemowa. 74 5.5.2.1 podejście filozoficzne................................................................................................ 74 5.5.2.2 podejście psychologiczne i kognitywne..................................................................... 75 5.5.2.3 podejście neuronaukowe i ewolucyjne...................................................................... 75 5.5.2.4 podejście językowe i społeczne................................................................................ 75 5.5.2.5 podejście sztucznej inteligencji i robotyki.................................................................. 75 5.5.3 Rola emocji w poznaniu................................................................................................ 75 5.5.4 Świadomość, ciało a poznanie...................................................................................... 76 5.5.4.1 Świadomość.............................................................................................................. 76 5.5.4.2 Ciało.......................................................................................................................... 76 5.5.4.3 Świadomość a ciało.................................................................................................. 77 5.5.4.4 Poznanie................................................................................................................... 77 5.5.5 Przyszłość badań w kognitywistyce.............................................................................. 77 5.5.5.1 Interdyscyplinarność................................................................................................. 77 5.5.5.2 Rozwój technologiczny.............................................................................................. 77 5.5.5.3 Sztuczna inteligencja i kognitywistyka...................................................................... 77 5.5.5.4 Ucieleśnione i rozszerzone poznanie........................................................................ 77 5.5.5.5 Zrozumienie świadomości......................................................................................... 78 5.5.5.6 Etyka i społeczeństwo............................................................................................... 78 5.5.5.7 Edukacja i terapia...................................................................................................... 78 6  2 Dr hab. B. Skrzypulec 2.1 Wprowadzenie 2.1.1 Metafora komputerowa Metafora komputerowa to porównanie, które opisuje umysł ludzki w terminach komputerowych, traktując mózg jako rodzaj komputera, a myśli i procesy myślenia jako oprogramowanie. Ta metafora sugeruje, że umysł przetwarza informacje poprzez wejścia (input), wykonuje na nich operacje lub algorytmy i generuje wyjścia (output). Metafora ta była szczególnie popularna w początkowych latach rozwoju kognitywistyki i psychologii poznawczej, ponieważ pozwalała na zastosowanie logicznych i matematycznych modeli do opisu procesów myślowych. 2.1.2 Pojęcie i typy reprezentacji Reprezentacja to sposób, w jaki informacje są kodowane i przechowywane w umyśle. Reprezentacje umożliwiają nam rozumienie i interakcję ze światem. Wyróżnia się różne typy reprezentacji, takie jak: Reprezentacje symboliczne (dyskretne): Informacje są przedstawione za pomocą symboli lub słów, które mają określone znaczenie. Reprezentacje sub-symboliczne (rozdzielcze): Informacje są kodowane w sposób bardziej płynny, często za pomocą wzorców aktywności w sieciach neuronowych. Reprezentacje analogowe: Przedstawienie informacji w sposób, który bezpośrednio odwzorowuje strukturę fizyczną przedstawianego obiektu. 2.1.3 Pojęcie mechanizmu W kontekście kognitywistyki, mechanizm odnosi się do określonego procesu lub zestawu procesów, które zachodzą w umyśle lub mózgu, generując określone zjawiska psychiczne lub zachowania. Mechanizmy te mogą być rozumiane na różnych poziomach analizy, od neurobiologicznych mechanizmów działania neuronów po bardziej abstrakcyjne mechanizmy przetwarzania informacji. 2.1.4 Poziomy wyjaśniania w kognitywistyce W kognitywistyce, poziomy wyjaśniania odnoszą się do różnych sposobów, w jakie można analizować i interpretować procesy umysłowe. Te poziomy często obejmują: Poziom neuronalny: Koncentruje się na fizjologicznych i biochemicznych procesach zachodzących w mózgu. Poziom reprezentacji i algorytmów: Skupia się na tym, jak informacje są reprezentowane i jakie procesy (algorytmy) są stosowane do manipulowania tymi reprezentacjami. Poziom implementacji: Dotyczy fizycznych systemów (np. komputerów, robotów), które mogą symulować procesy umysłowe. 7  2.2 Filozofia 2.2.1 Typy dualizmu i teorii identyczności 2.2.1.1 Typy dualizmu Dualizm substancjalny (Kartezjański): Zakłada, że umysł (świadomość) i ciało (materia) to dwie odrębne substancje, które istnieją niezależnie, ale mogą na siebie wpływać. To klasyczny pogląd, który wywodzi się z myśli Kartezjusza. Dualizm właściwości: Twierdzi, że istnieją dwa rodzaje właściwości: fizyczne (materialne) i mentalne (niematerialne). Choć wszystko może być zbudowane z materii, istnieją niematerialne właściwości, które nie są redukowalne do właściwości fizycznych. 2.2.1.2 Teorie identyczności Teoria identyczności typu: Stwierdza, że każdy stan mentalny jest identyczny z pewnym typem stanu mózgowego. Na przykład uczucie bólu jest identyczne z aktywacją określonego obszaru mózgu. Teoria identyczności tokena: Jest bardziej elastyczna, sugerując, że każdy konkretny (token) stan mentalny jest identyczny z konkretnym stanem mózgowym, ale nie zakłada jednoznacznej korelacji między typami stanów mentalnych a typami stanów mózgowych. 2.2.2 Funkjonalizm Funkcjonalizm to teoria, która koncentruje się na funkcjach realizowanych przez stany mentalne, zamiast na ich wewnętrznej naturze lub substancji. Według funkcjonalizmu, stan mentalny jest definiowany przez jego rolę lub funkcję w systemie poznawczym, a nie przez to, z czego jest zrobiony. Funkcjonalizm pozwala na to, że te same funkcje umysłowe mogą być realizowane przez różne substancje – na przykład zarówno przez mózg ludzki, jak i przez komputer. 2.2.3 Trudny problem świadomości Problem odnosi się do pytania, dlaczego i jak procesy fizjologiczne w mózgu wywołują subiektywne doświadczenia, tj. jakościowe, osobiste przeżycia (qualia). Chociaż możemy wytłumaczyć, jak mózg przetwarza informacje sensoryczne czy wykonuje zadania poznawcze (łatwe problemy świadomości), trudno jest zrozumieć, dlaczego te procesy są towarzyszone przez subiektywne doświadczenie. Trudny problem świadomości, pojęcie wprowadzone przez filozofa Davida Chalmersa w latach 90. XX wieku, odnosi się do fundamentalnej zagadki: dlaczego i w jaki sposób procesy fizjologiczne zachodzące w mózgu wywołują subiektywne, jakościowe doświadczenia, znane również jako qualia. Innymi słowy, trudny problem polega na zrozumieniu, dlaczego i jak działania neuronów i sieci neuronowych prowadzą do odczuwania barw, smaków, dźwięków, bólu czy przyjemności w sposób, który jest bezpośrednio doświadczany przez jednostkę. 8  2.2.3.1 Charakterystyka Trudnego Problemu Świadomości Subiektywne doświadczenie: Jak to się dzieje, że niektóre procesy fizyczne w mózgu generują osobiste, subiektywne doświadczenia? Dlaczego te procesy są "czymś takim jak" doświadczać czerwieni, smaku czekolady czy bólu? Qualia: Termin ten odnosi się do indywidualnych, subiektywnych jakości doświadczeń, takich jak sposób, w jaki osoba doświadcza percepcji barw czy dźwięków. Jak można wyjaśnić istnienie qualia w ramach fizycznych teorii mózgu? Przejście od fizyczności do doświadczenia: Jak procesy zachodzące w materii mózgowej mogą produkować doświadczenia, które wydają się transcendować czysto fizyczne aspekty tych procesów? 2.2.3.2 Dlaczego jest "trudny"? Problem jest uznawany za "trudny", ponieważ wydaje się, że nie można go rozwiązać wyłącznie poprzez standardowe metody naukowe, które opierają się na mierzeniu i opisywaniu zjawisk zewnętrznych. Świadomość ma fundamentalnie subiektywny charakter, który wydaje się wykraczać poza zakres obecnych metod badawczych opartych na obserwacji i eksperymentach. 2.2.3.3 Implikacje Trudnego Problemu Świadomości Filozoficzne: Wywiera wpływ na nasze rozumienie natury umysłu, świadomości i relacji umysł-ciało. Wyzwania stawiane przez trudny problem mają głębokie konsekwencje dla dualizmu, materializmu, panpsychizmu i innych stanowisk filozoficznych dotyczących umysłu. Naukowe: Stawia pytanie o to, jak nauki o mózgu i kognitywistyka mogą zbliżyć się do zrozumienia świadomości. Wymaga to być może nowych teorii i metod badawczych, które mogą uchwycić subiektywny aspekt doświadczenia. Technologiczne: Ma implikacje dla sztucznej inteligencji i robotyki. Pytanie, czy maszyny mogą posiadać świadomość lub doświadczenia subiektywne, zależy od zrozumienia tego, co jest konieczne do wygenerowania świadomości. Trudny problem świadomości pozostaje otwartą kwestią, która inspiruje badania interdyscyplinarne, prowokując do dialogu między naukami kognitywnymi, filozofią umysłu, neurobiologią oraz innymi dziedzinami, w poszukiwaniu lepszego zrozumienia tego, co oznacza być świadomym. 2.2.4 Łatwy problem świadomości Łatwy problem świadomości, termin skontrastowany przez Davida Chalmersa z "trudnym problemem świadomości", odnosi się do zrozumienia mechanizmów i procesów mózgowych leżących u podstaw funkcji poznawczych takich jak percepcja, uwaga, pamięć i zdolność do generowania werbalnych raportów o stanie wewnętrznym. Te "łatwe" problemy, mimo że są technicznie skomplikowane i wymagają szczegółowego badania, są uważane za łatwiejsze do rozwiązania, ponieważ zakładają możliwość wyjaśnienia ich za pomocą standardowych naukowych metod badawczych. Chodzi o to, że możemy zidentyfikować operacje i procesy, które odpowiadają za konkretne funkcje poznawcze i opisać je w terminach przyczynowo- skutkowych. 2.2.4.1 Przykłady Łatwych Problemów Świadomości Percepcja: Jak mózg integruje informacje sensoryczne z różnych źródeł i tworzy spójny obraz świata zewnętrznego? 9  Uwaga: W jaki sposób kontrolujemy naszą uwagę i co decyduje o tym, na co się skupiamy w danym momencie? Pamięć: Jak informacje są kodowane, przechowywane i odtwarzane w mózgu? Integracja informacji: W jaki sposób różne fragmenty informacji są łączone, aby wytworzyć złożone postrzeganie czy myślenie? Świadome decyzje: Jak procesy mózgowe prowadzą do świadomej decyzji i działania? Rozwiązanie "łatwych" problemów polega na określeniu mechanizmów mózgowych, które odpowiadają za te funkcje i zrozumieniu, jak te procesy są realizowane na poziomie biologicznym. Chociaż te problemy są technicznie wyzwaniem, są uważane za "łatwe" w sensie, że nauki kognitywne są na dobrej drodze do zrozumienia ich za pomocą eksperymentów, modelowania i analizy. 2.2.4.2 Dlaczego problem jest "łatwy"? Problem uznaje się za "łatwy", ponieważ zakłada się, że można go wyjaśnić poprzez identyfikację i opisanie procesów i mechanizmów mózgowych. W przeciwieństwie do trudnego problemu świadomości, który dotyczy subiektywnych aspektów doświadczania (czyli dlaczego te procesy są towarzyszone przez subiektywne doświadczenie), "łatwe" problemy dotyczą "mechaniki" świadomości, która wydaje się dostępna dla metodologicznego rozwiązania. 2.2.5 Warianty roli filozofii w badaniach kognitywistycznych Filozofia jako fundament teoretyczny: Filozofia dostarcza podstawowych pytań i ram teoretycznych, które kierują badaniami w kognitywistyce, np. natura umysłu, świadomości, percepcji. Filozofia jako narzędzie krytyczne: Pomaga ocenić założenia i metodologie naukowe, identyfikując potencjalne problemy lub błędne kierunki w badaniach kognitywistycznych. Filozofia jako źródło integracji: Ułatwia integrację różnorodnych dyscyplin naukowych wchodzących w skład kognitywistyki, promując interdyscyplinarny dialog i zrozumienie. Filozofia w roli eksploracyjnej: Działa jako pole eksperymentalne dla hipotetycznych modeli umysłu, które mogą być później testowane empirycznie w psychologii, neurobiologii czy informatyce. Filozofia pełni zatem kluczową rolę w kształtowaniu teorii, metod i celów badawczych w kognitywistyce, służąc zarówno jako fundament teoretyczny, narzędzie krytyczne, jak i platforma integracyjna i eksploracyjna dla różnych podejść do zrozumienia umysłu. 10  2.3 Percepcja i uwaga 2.3.1 Percepcja jako detekcja cech Percepcja jako detekcja cech to podejście w badaniach percepcyjnych, które zakłada, że ludzki system percepcyjny analizuje bodźce sensoryczne poprzez rozpoznawanie ich elementarnych cech. Ta teoria sugeruje, że mózg dekoduje złożone obrazy, dźwięki i inne sensoryczne doświadczenia, identyfikując ich podstawowe komponenty, takie jak kształty, kolor, ruch czy lokalizacja w przestrzeni. Na przykład, w percepcji wzrokowej, detekcja cech może obejmować rozpoznawanie linii, krawędzi i kątów, co pozwala na zidentyfikowanie obiektów w polu widzenia. Kluczowym elementem tego procesu jest to, że percepcja obiektu jest rezultatem integracji tych pojedynczych cech w spójną całość przez system percepcyjny. 2.3.2 Teorie uwagi Teorie uwagi próbują wyjaśnić, jak możemy skupić się na określonych aspektach naszego środowiska, ignorując inne. Uwaga jest kluczowym mechanizmem w percepcji, ponieważ pozwala na selektywne przetwarzanie informacji. Istnieją różne teorie uwagi: Teoria filtru: Propozycja Broadbenta, która sugeruje, że informacje sensoryczne przechodzą przez filtr, który przepuszcza tylko najbardziej istotne informacje do dalszego przetwarzania. Filtr ten jest ustawiony na podstawie cech fizycznych bodźców, takich jak ich lokalizacja lub częstotliwość. Teoria osłabiacza: Treisman rozwinęła koncepcję filtru, proponując, że selekcja informacji odbywa się na dwóch etapach: na pierwszym etapie wszystkie informacje są osłabiane, ale nie całkowicie blokowane, a na drugim etapie dochodzi do selektywnej analizy treści. Teoria uwagi jako zasobu: Propozycja, że uwaga jest ograniczonym zasobem, który można rozdzielać na różne zadania. Efektywność przetwarzania zależy od ilości dostępnych zasobów uwagi. 2.3.3 Kategoryzacja percepcyjna Kategoryzacja percepcyjna to proces klasyfikowania doświadczeń sensorycznych do zorganizowanych kategorii, co umożliwia zrozumienie i interpretację świata. Dzięki kategoryzacji, podobne obiekty są postrzegane jako należące do tej samej grupy, nawet jeśli są między nimi pewne różnice. Na przykład, widząc różne rodzaje krzeseł, potrafimy je wszystkie zaklasyfikować jako "krzesła", pomimo ich różnorodności kształtów, kolorów i stylów. Kategoryzacja percepcyjna opiera się na procesach uczenia się i doświadczeniu, a także na detekcji cech wspólnych dla danej kategorii. 2.3.4 Różnice pomiędzy modalnościami i multimodalność 2.3.4.1 Różnice pomiędzy modalnościami Modalności sensoryczne, takie jak wzrok, słuch, dotyk, smak i węch, różnią się pod względem rodzaju przetwarzanych informacji i mechanizmów percepcyjnych. Każda modalność ma swoje specyficzne receptory i drogi przetwarzania w mózgu. Na przykład, percepcja wzrokowa opiera się na detekcji światła przez siatkówkę oka, podczas gdy percepcja słuchowa polega na detekcji fal dźwiękowych przez ucho wewnętrzne. 11  2.3.4.2 Multimodalność Odnosi się do integracji informacji z różnych modalności sensorycznych, co pozwala na stworzenie spójnego i bogatszego obrazu rzeczywistości. Multimodalność pozwala na to, że doświadczenia z jednej modalności mogą wpływać na przetwarzanie i interpretację informacji z innej modalności. Na przykład, sposób, w jaki coś wygląda, może wpłynąć na to, jak oceniamy jego smak lub zapach. 12  2.4 Enaktywizm i ucieleśnienie 2.4.1 Koncepcje Enaktywizm i ucieleśnienie to koncepcje, które skupiają się na roli ciała i działania w procesach poznawczych. Stanowią one odpowiedź na tradycyjne podejścia w kognitywistyce, które często traktują umysł jako oddzielony od ciała i świata zewnętrznego, skupiając się na wewnętrznych procesach umysłowych. Te nowsze koncepcje podkreślają, że poznawanie jest głęboko zakorzenione w interakcjach ciała z otoczeniem. 2.4.2 Enaktywizm i konstytutywna rola działania Enaktywizm to podejście, które traktuje działanie jako fundamentalny element procesów poznawczych. Zgodnie z tą perspektywą, poznawanie nie jest pasywnym odbieraniem informacji z otoczenia, ale aktywnym uczestnictwem w świecie poprzez działanie. Działanie jest postrzegane jako konstytutywne dla poznania, co oznacza, że jest nie tylko produktem czy wynikiem procesów poznawczych, ale faktycznie bierze udział w tworzeniu doświadczenia i wiedzy. Działania ciała, takie jak ruchy ręki podczas chwytania przedmiotu, nie są tylko reakcjami na stymulację sensoryczną, ale aktywnie kształtują nasze doświadczenia i percepcje. 2.4.3 Enaktywistyczne interpretacje zjawisk percepcyjnych Enaktywizm oferuje unikalne interpretacje zjawisk percepcyjnych, argumentując, że percepcja jest bezpośrednio związana z możliwościami działania organizmu. Na przykład, sposób, w jaki postrzegamy obiekt, może zależeć od naszej zdolności do interakcji z nim. Percepcja jest więc traktowana nie jako odbieranie gotowych informacji z otoczenia, ale jako aktywne tworzenie sensu poprzez eksplorację i działanie. To podejście podkreśla, że percepcja i ruch są nierozerwalnie powiązane, a nasze ciała i sposób, w jaki mogą one działać w świecie, wpływają na to, jak interpretujemy sensoryczne dane wejściowe. 2.4.4 Ucieleśnione poznanie Ucieleśnione poznanie to idea, że procesy poznawcze są głęboko zakorzenione w fizycznych możliwościach i doświadczeniach ciała. Zgodnie z tą perspektywą, nasze ciało nie jest tylko biernym kontenerem dla umysłu, ale aktywnym uczestnikiem w procesie poznawczym. Ucieleśnione poznanie podkreśla, że myślenie jest wpływane przez nasze doświadczenia cielesne, takie jak percepcje zmysłowe, ruchy i interakcje z otoczeniem. Ten punkt widzenia sugeruje, że nie można w pełni zrozumieć procesów poznawczych, ignorując fizyczne aspekty istnienia. 2.4.5 Rozszerzone poznanie Rozszerzone poznanie to koncepcja, która idzie o krok dalej niż ucieleśnione poznanie, argumentując, że procesy poznawcze mogą rozciągać się poza granice ciała, obejmując narzędzia i środowisko. Zgodnie z tą teorią, ludzki umysł może wykorzystywać obiekty i technologie w otoczeniu (np. notatki, komputery, smartfony) jako zewnętrzne systemy wspomagające pamięć, myślenie i rozumowanie. Rozszerzone poznanie sugeruje, że 13 interakcje z otoczeniem mogą faktycznie stać się częścią naszego systemu poznawczego, rozszerzając nasze umysłowe możliwości. 14  3 Dr P. Kałama-Ligęza 3.1 Podejście neuronaukowe 3.1.1 Charakterystyka podejścia neuronaukowego Podejście neuronaukowe w kognitywistyce koncentruje się na badaniu struktur i funkcji mózgu, które leżą u podstaw procesów poznawczych. Wykorzystuje wiedzę i metody z nauk o układzie nerwowym do wyjaśniania, jak działania neuronalne przekładają się na myślenie, percepcję, pamięć i inne aspekty poznawcze. 3.1.2 Podział nauk o układzie nerwowym Nauki o układzie nerwowym można podzielić na kilka głównych dziedzin. 3.1.2.1 Neurobiologia Skupia się na biologicznych i fizjologicznych aspektach układu nerwowego, badając komórki nerwowe (neurony) i ich funkcje. 3.1.2.2 Neuropsychologia Bada związki między mózgiem a zachowaniami oraz procesami poznawczymi, często poprzez obserwację efektów uszkodzeń mózgu. 3.1.2.3 Neurofizjologia Koncentruje się na elektrycznych i chemicznych procesach zachodzących w układzie nerwowym. 3.1.2.4 Neuroanatomia Bada strukturę układu nerwowego, w tym rozmieszczenie neuronów i połączeń między nimi. 3.1.2.5 Neuroinformatyka Wykorzystuje modele komputerowe i techniki obliczeniowe do symulowania działania układu nerwowego i procesów poznawczych. 3.1.3 Metody badawcze w neuronauce W neuronauce wykorzystuje się różnorodne metody badawcze. 3.1.3.1 Rezonans magnetyczny (MRI) Pozwala na uzyskanie szczegółowych obrazów struktury mózgu. 3.1.3.2 Funkcjonalny rezonans magnetyczny (fMRI) Umożliwia obserwację aktywności mózgu w czasie rzeczywistym, pokazując obszary mózgu aktywne podczas wykonywania określonych zadań. 3.1.3.3 Elektroencefalografia (EEG) Mierzy aktywność elektryczną mózgu poprzez elektrody umieszczone na skórze głowy. 3.1.3.4 Magnetoencefalografia (MEG) Rejestruje pole magnetyczne wytwarzane przez aktywność neuronalną mózgu. 15  3.1.3.5 Stymulacja magnetyczna mózgu (TMS) Umożliwia tymczasowe modulowanie działania określonych obszarów mózgu, co pozwala badać ich funkcje. 3.1.4 Perspektywy mikro i makro w badaniach neuronaukowych, anatomia mózgu 3.1.4.1 Perspektywa mikro Skupia się na badaniu pojedynczych neuronów lub małych grup neuronów, ich struktur, funkcji oraz interakcji na poziomie molekularnym i komórkowym. Zajmuje się również badaniem szczegółowych mechanizmów, takich jak przekaźnictwo synaptyczne i ścieżki sygnałowe wewnątrz neuronów. 3.1.4.2 Perspektywa makro Koncentruje się na badaniu większych struktur mózgu, takich jak kora mózgowa, hipokamp czy jądra podstawne, oraz na analizie ich funkcji w procesach poznawczych i zachowaniu. Zajmuje się również badaniem sieci neuronalnych i wzorców aktywności mózgowej na poziomie całego organu. Anatomia mózgu jest kluczowym elementem w neuronaukach, ponieważ różne obszary mózgu są specjalizowane do pełnienia różnych funkcji. Na przykład: Kora mózgowa: Zajmuje się przetwarzaniem informacji zmysłowych, myśleniem, planowaniem i świadomością. Hipokamp: Kluczowy dla procesów pamięciowych. Ciała migdałowate: Odpowiadają za przetwarzanie emocji. Móżdżek: Ważny dla koordynacji ruchowej i równowagi. Rozumienie tych struktur i ich funkcji jest niezbędne do wyjaśniania, jak mózg przetwarza informacje i generuje zachowanie. 16  3.2 Podejście psycholingwistyczne 3.2.1 Pięć charakterystyk języka, funkcje języka Język jako system komunikacji posiada unikalne cechy, które odróżniają go od innych form komunikowania się. 3.2.1.1 Pięć kluczowych charakterystyk Arbitralność: Znaki językowe (słowa) nie mają naturalnej relacji z obiektami, które reprezentują. Znaczenie słów jest ustalone arbitralnie przez użytkowników języka. Produktywność (kreatywność): Użytkownicy języka mogą tworzyć i rozumieć nieograniczoną liczbę wypowiedzi, w tym zdania, które nigdy wcześniej nie zostały wypowiedziane. Przemieszczanie: Język pozwala mówić o rzeczach, które nie są obecne w czasie i przestrzeni – zarówno o przeszłości, jak i przyszłości, a także o miejscach odległych lub wyimaginowanych. Dyskretność: Język składa się z oddzielnych, rozróżnialnych jednostek, takich jak fonemy, morfemy i słowa, które mogą być łączone na różne sposoby. Dwuetapowość: Język operuje na dwóch poziomach: pojedynczych dźwięków (fonemów) i znaczeń, które te dźwięki mogą reprezentować. 3.2.1.2 Funkcje języka Komunikatywna: Umożliwia wymianę informacji między ludźmi. Ekspresyjna: Pozwala na wyrażanie emocji i postaw. Regulacyjna: Może służyć do kontrolowania zachowania innych. Poznawcza: Umożliwia organizowanie i przetwarzanie informacji o świecie. Społeczna: Ułatwia tworzenie i podtrzymywanie relacji międzyludzkich. 3.2.2 Psycholingwistyka i dziedziny pokrewne Psycholingwistyka to dziedzina badająca procesy psychiczne i neurobiologiczne, które umożliwiają ludziom nabywanie, używanie i rozumienie języka. Obejmuje takie aspekty jak percepcja słuchowa, produkcja mowy, rozumienie zdania i dyskursu, nabywanie języka i pamięć językowa. Dziedziny pokrewne: Neurolingwistyka: Bada neurobiologiczne podstawy języka, skupiając się na tym, jak mózg przetwarza język. Socjolingwistyka: Bada wpływ społeczeństwa na język, w tym zmienność językową i zmiany językowe. Pragmatyka: Koncentruje się na tym, jak kontekst wpływa na interpretację wypowiedzi. 3.2.3 Badanie języka i mowy Badanie języka i mowy obejmuje różnorodne metody, od eksperymentów psychologicznych i testów percepcji słuchowej po analizę korpusów językowych i eksperymenty z użyciem technologii obrazowania mózgu (np. fMRI, EEG). 17 3.2.4 Poziomy i najważniejsze teorie rozwoju językowego 3.2.4.1 Poziomy rozwoju językowego Fonologiczny: Rozwój umiejętności rozróżniania i produkowania dźwięków językowych. Morfologiczny: Nabywanie wiedzy o budowie i tworzeniu słów. Składniowy: Rozwój zdolności do tworzenia gramatycznie poprawnych zdań. Semantyczny: Rozwój zrozumienia znaczenia słów i zdań. Pragmatyczny: Nabywanie umiejętności używania języka w sposób odpowiedni do kontekstu społecznego. 3.2.4.2 Teorie rozwoju językowego Natywistyczna (Noam Chomsky): Zakłada istnienie wrodzonego mechanizmu językowego (uniwersalnej gramatyki). Behawiorystyczna (B.F. Skinner): Język jest nabywany przez warunkowanie i naśladownictwo. Interakcjonistyczna: Podkreśla znaczenie interakcji społecznych w nabywaniu języka. 3.2.5 Neurobiologiczne podstawy języka i mowy (w tym koszty poznawcze przetwarzania języka) 3.2.5.1 Język i mowa związane z aktywnością określonych obszarów mózgu Obszar Broki: Związany z produkcją mowy, znajduje się w lewej półkuli mózgu. Obszar Wernickego: Odpowiedzialny za rozumienie mowy, również zlokalizowany w lewej półkuli. Neurobiologiczne podstawy języka wiążą się również z siecią połączeń między tymi a innymi obszarami mózgu, umożliwiając przetwarzanie językowe na różnych poziomach. 3.2.5.2 Koszty poznawcze przetwarzania języka Przetwarzanie języka wymaga znaczących zasobów poznawczych, w tym uwagi, pamięci roboczej i szybkiego dostępu do wiedzy językowej. Koszty te mogą być zwiększone w przypadku przetwarzania języka drugiego, rozumienia mowy w hałasie lub interpretacji niejednoznacznych lub skomplikowanych struktur językowych. Rozumienie neurobiologicznych podstaw języka i mowy jest kluczowe dla wyjaśniania, jak mózg przetwarza informacje językowe i generuje zrozumiałą komunikację. 18  4 Dr T. Smoleń 4.1 Struktura pamięci 4.1.1 Zagadnienie struktury pamięci Struktura pamięci odnosi się do sposobu, w jaki informacje są organizowane, przechowywane i odzyskiwane w ludzkim umyśle. Pamięć jest kluczowym elementem poznawczym, umożliwiającym ludziom przechowywanie i wykorzystywanie zdobytej wiedzy. W psychologii poznawczej rozróżnia się kilka modeli i teorii, które opisują strukturę i funkcjonowanie pamięci. 4.1.2 Model magazynowy Model magazynowy pamięci jest klasycznym podejściem do zrozumienia, jak informacje są przetwarzane i przechowywane w ludzkim umyśle. Podzielony jest na trzy główne składniki: Rejestr sensoryczny: Pierwszy etap przetwarzania informacji, gdzie bodźce zmysłowe są przechowywane przez bardzo krótki czas (kilka sekund). Każdy zmysł ma własny magazyn sensoryczny (np. ikoniczny dla wzroku, echoiczny dla słuchu). Pamięć krótkotrwała (PKT): Tu informacje są przechowywane na krótko, około 20 sekund, i mogą być utrzymywane dłużej poprzez powtarzanie. Pojemność PKT jest ograniczona, zazwyczaj do 7 ± 2 elementów. Pamięć długotrwała (PDT): Magazyn o niemal nieograniczonej pojemności, przechowujący informacje od kilku minut do całego życia. PDT dzieli się na pamięć proceduralną (umiejętności, jak jeździć na rowerze), deklaratywną (fakty i informacje), semantyczną (wiedza ogólna) i epizodyczną (wydarzenia z życia). 4.1.3 Efekt pierwszeństwa i świeżości Efekt pierwszeństwa i świeżości odnosi się do tendencji ludzi do lepszego zapamiętywania elementów na początku (efekt pierwszeństwa) i na końcu (efekt świeżości) listy słów lub innych przedmiotów. 4.1.3.1 Efekt pierwszeństwa Wiąże się z pamięcią długotrwałą, ponieważ mamy więcej czasu na elaborację i transfer informacji do PDT. 4.1.3.2 Efekt świeżości Jest związany z pamięcią krótkotrwałą, gdzie ostatnie elementy listy są jeszcze dostępne w PKT i łatwiejsze do przypomnienia. 4.1.4 Wpływ powtarzania Powtarzanie ma kluczowe znaczenie w przenoszeniu informacji z pamięci krótkotrwałej do długotrwałej. Poprzez powtarzanie, czy to mentalne, czy głośne, wzmacniamy ślady pamięciowe, co ułatwia ich późniejsze odzyskiwanie. Jest to podstawowy mechanizm uczenia się i zapamiętywania. 19 4.1.5 Koncepcja poziomów przetwarzani Koncepcja poziomów przetwarzania, zaproponowana przez Craika i Lockharta, opiera się na idei, że głębokość przetwarzania wpływa na trwałość śladu pamięciowego. Informacje przetwarzane na głębszym poziomie, np. poprzez przetwarzanie semantyczne (zrozumienie znaczenia) zamiast powierzchownego przetwarzania (np. skupianie się na wyglądzie słowa), są lepiej i trwalej zapamiętywane. Przetwarzanie płytkie (np. zwracanie uwagi na wygląd czy dźwięk słów) prowadzi do słabszego zapamiętywania. Przetwarzanie głębokie (np. zastanawianie się nad znaczeniem słowa lub tworzenie związków z innymi znanymi informacjami) sprzyja lepszemu zapamiętywaniu. Te podejścia do badania pamięci rzucają światło na to, jak informacje są kodowane, przechowywane i odzyskiwane, dając podstawę do zrozumienia różnych strategii uczenia się i zapamiętywania. 4.1.6 Teoria Baddeleya Teoria pamięci roboczej zaproponowana przez Alana Baddeleya i Grahama Hitcha w 1974 roku jest jednym z najbardziej wpływowych modeli opisujących funkcjonowanie pamięci krótkotrwałej. Baddeley i Hitch zauważyli, że klasyczny model magazynowy pamięci krótkotrwałej nie wyjaśnia w pełni złożoności procesów przetwarzania informacji. Dlatego zaproponowali model pamięci roboczej, który skupia się na tym, jak informacje są przetwarzane i tymczasowo przechowywane podczas wykonywania różnych zadań kognitywnych. Model pamięci roboczej Baddeleya składa się z czterech głównych komponentów: Centralny system wykonawczy (Central Executive): Metaforyczny „dyrektor” całego systemu, odpowiada za kontrolę uwagi, planowanie, koordynację działań oraz integrację informacji z długotrwałej pamięci semantycznej. Ten komponent jest kluczowy dla przetwarzania i organizacji informacji, ale nie przechowuje ich na dłużej. Pętla fonologiczna (Phonological Loop): Składa się z dwóch podsystemów: pamięci fonologicznej, która przechowuje informacje słowne w formie dźwiękowej, oraz procesu powtarzania artykulacyjnego, który utrzymuje informacje w pętli fonologicznej poprzez ciągłe ich powtarzanie. Pętla fonologiczna jest kluczowa dla przetwarzania języka. Szkicownik wzrokowo-przestrzenny (Visuospatial Sketchpad): Odpowiada za tymczasowe przechowywanie i przetwarzanie informacji wzrokowych i przestrzennych. Umożliwia manipulację obrazami mentalnymi, nawigację przestrzenną czy rozumienie relacji przestrzennych. Bufor epizodyczny (Episodic Buffer): Wprowadzony później, w 2000 roku, przez Baddeleya jako sposób na integrację informacji z różnych źródeł w spójne epizody pamięciowe. Bufor epizodyczny łączy informacje z pętli fonologicznej, szkicownika wzrokowo-przestrzennego, a także z pamięci długotrwałej, tworząc jednolite reprezentacje zdarzeń, które mogą być następnie przekazane do pamięci długotrwałej. Teoria pamięci roboczej Baddeleya wyjaśnia, w jaki sposób ludzie przetwarzają informacje w czasie rzeczywistym, zarządzając różnymi rodzajami informacji i wykonując złożone zadania 20 kognitywne. Jest to model dynamiczny, który lepiej odzwierciedla procesy myślenia i rozumowania w porównaniu do statycznej koncepcji pamięci krótkotrwałej. 4.1.7 Kodowanie w pamięci roboczej Kodowanie w pamięci roboczej odnosi się do procesu przekształcania informacji sensorycznych na format, który może być utrzymany i manipulowany w pamięci roboczej. Pamięć robocza, zgodnie z modelem Baddeleya, jest systemem służącym do tymczasowego przechowywania i przetwarzania informacji niezbędnych do wykonania złożonych zadań, takich jak uczenie się, rozumowanie i rozumowanie. Kodowanie w pamięci roboczej może przyjmować różne formy, w zależności od rodzaju informacji: Kodowanie werbalne (słowne): Dotyczy informacji językowych i odbywa się w pętli fonologicznej. Przykładem może być powtarzanie numeru telefonu w myślach, aby nie zapomnieć go w krótkim okresie. Kodowanie wzrokowo-przestrzenne: Dotyczy informacji wizualnych i przestrzennych, takich jak kształty, kolory, lub położenie obiektu w przestrzeni, i jest przetwarzane w szkicowniku wzrokowo-przestrzennym. Kodowanie w pamięci roboczej jest kluczowym krokiem do dalszego przetwarzania i ewentualnego przeniesienia informacji do pamięci długotrwałej. 4.1.8 Funkcje centralnego systemu wykonawczego Centralny system wykonawczy w modelu pamięci roboczej Baddeleya pełni funkcję nadzorczą nad całością procesów poznawczych, koordynując i kontrolując różne aspekty pamięci roboczej. Do głównych funkcji centralnego systemu wykonawczego należą: Kontrola uwagi: Decydowanie, na które informacje należy zwrócić uwagę, a które ignorować, zwłaszcza w sytuacjach, gdy dostępnych jest wiele bodźców. Przełączanie zadania: Umiejętność szybkiego i efektywnego przełączania się między różnymi zadaniami lub aspektami zadania, co jest kluczowe w dynamicznie zmieniającym się środowisku. Aktualizacja i monitorowanie: Stałe aktualizowanie i monitorowanie informacji w pamięci roboczej w odpowiedzi na nowe dane lub zmiany w środowisku. Inhibicja: Supresja reakcji lub procesów, które nie są aktualnie potrzebne lub mogą być zakłócające dla realizacji celu. Centralny system wykonawczy jest zatem krytycznym komponentem pamięci roboczej, umożliwiającym skuteczną manipulację informacjami oraz planowanie i wykonanie złożonych zadań poznawczych. Jego rola jest szczególnie widoczna w zadaniach wymagających koncentracji, decyzji i rozwiązywania problemów. 4.1.9 Teoria aktywacyjna Cowana Teoria aktywacyjna Nelsona Cowana koncentruje się na sposobie, w jaki informacje są utrzymywane w pamięci roboczej. Cowan sugeruje, że pamięć robocza obejmuje nie tylko świadome przetwarzanie informacji, ale także nieświadome procesy utrzymywania informacji dostępnych poprzez aktywację w pamięci długotrwałej. Zgodnie z tą teorią, pamięć robocza 21 ma ograniczoną pojemność i jest zdolna do utrzymywania około 3 do 4 elementów informacji w stanie aktywnym. Główne aspekty teorii aktywacyjnej Cowana to: Skupienie uwagi: Świadome przetwarzanie informacji jest możliwe dzięki skupieniu uwagi, które pozwala na utrzymanie aktywacji ograniczonej liczby elementów. Stan aktywacji: Informacje mogą być utrzymywane w stanie podwyższonej gotowości (aktywacji) w pamięci długotrwałej, co umożliwia ich szybkie przywołanie, nawet jeśli nie są one w danym momencie przedmiotem świadomej uwagi. Zakres uwagi: Zakres uwagi jest ograniczony, co tłumaczy, dlaczego możemy świadomie przetwarzać tylko niewielką liczbę informacji jednocześnie. Cowans model podkreśla dynamiczne interakcje między świadomym skupieniem uwagi a nieświadomymi procesami utrzymywania, co ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia funkcjonowania pamięci roboczej. 4.1.10 Teoria Oberauera Teoria Oberauera skupia się na strukturalnych i funkcjonalnych aspektach pamięci roboczej. Klaus Oberauer proponuje model, w którym pamięć robocza składa się z kilku komponentów, w tym: Przestrzeni skupienia uwagi: która jest zdolna do utrzymywania bardzo ograniczonej liczby elementów (około cztery), na które można skoncentrować uwagę w danym momencie. Magazynu pamięci krótkotrwałej: który utrzymuje większą liczbę informacji w stanie mniejszej aktywacji, ale które mogą być szybko przeniesione do przestrzeni skupienia uwagi. Bufora epizodycznego: który integruje informacje z różnych źródeł sensorycznych, tworząc spójne epizody pamięciowe. Oberauer podkreśla również rolę procesów kontrolnych, takich jak przełączanie uwagi i odnawianie informacji w przestrzeni skupienia uwagi, w zarządzaniu informacjami w pamięci roboczej. Jego teoria podkreśla dynamiczny charakter pamięci roboczej, w której informacje są ciągle aktualizowane i przetwarzane w zależności od potrzeb zadania. 4.1.11 Pojemność pamięci roboczej Pojemność pamięci roboczej odnosi się do ograniczonej ilości informacji, które można jednocześnie przetwarzać i utrzymywać w stanie gotowości do użycia w krótkim czasie. Badania wskazują, że średnia pojemność pamięci roboczej dorosłych ludzi oscyluje wokół 7±2 elementów, jak sugerował George A. Miller w swojej klasycznej pracy z 1956 roku. Jednak późniejsze badania, przede wszystkim prace Alana Baddeleya i innych badaczy pamięci roboczej, wskazują, że realna pojemność pamięci roboczej może być bardziej ograniczona, szczególnie gdy chodzi o przetwarzanie informacji. 4.1.11.1 Kluczowe aspekty pojemności pamięci roboczej 22  Model "magicznego numeru" Millera (7±2): Teoria ta sugerowała, że ludzie mogą utrzymywać w pamięci roboczej od 5 do 9 (średnio 7) niezależnych elementów informacji. Ta teoria była jednak szeroko krytykowana ze względu na różnorodność definicji "elementu", który może być pojedynczą literą, liczbą lub bardziej skomplikowaną jednostką informacji, zależnie od tego, jak te elementy są grupowane lub "chunkowane". Ograniczenia pojemności: Późniejsze badania wykazały, że pojemność pamięci roboczej może być bardziej ograniczona, zwłaszcza przy przetwarzaniu skomplikowanych lub nowych informacji. Nelson Cowan, na przykład, sugeruje, że realna pojemność pamięci roboczej to około 4 elementy dla dorosłych. Różnice indywidualne: Istnieją znaczące różnice indywidualne w pojemności pamięci roboczej, które mogą wpływać na zdolności uczenia się, rozumowania i rozwiązywania problemów. Pojemność pamięci roboczej jest uważana za kluczowy czynnik w inteligencji płynnej. Model pamięci roboczej Baddeleya: Ten model podkreśla, że pamięć robocza nie jest jednolitym magazynem, ale składa się z kilku komponentów, w tym pętli fonologicznej, szkicownika wzrokowo-przestrzennego i centralnego systemu wykonawczego. To rozróżnienie pozwala na równoczesne przetwarzanie różnych rodzajów informacji, co może zwiększać efektywną pojemność pamięci roboczej. Wpływ "chunkowania": Zdolność do grupowania informacji w większe jednostki (chunki) może znacząco zwiększyć pojemność pamięci roboczej poprzez redukcję liczby elementów, które muszą być utrzymywane. Pojemność pamięci roboczej jest fundamentalna dla wielu procesów poznawczych, w tym rozumowania, planowania, rozwiązywania problemów i języka. Badania nad pamięcią roboczą mają kluczowe znaczenie dla zrozumienia, jak ludzki umysł przetwarza informacje. 4.1.12 Czas przechowywania w pamięci roboczej Pamięć robocza, koncepcja szeroko rozwinięta przez Alana Baddeleya i Grahama Hitcha w latach 70. XX wieku, odnosi się do systemu przetwarzania informacji używanego do tymczasowego przechowywania i manipulowania informacjami niezbędnymi do wykonania złożonych zadań poznawczych, takich jak uczenie się, rozumowanie, i rozumienie języka. Pamięć robocza jest kluczowym elementem naszej zdolności do przetwarzania poznawczego, a czas przechowywania w niej informacji ma kluczowe znaczenie dla jej funkcjonowania. 4.1.12.1 Czas przechowywania informacji w pamięci roboczej Czas, przez który informacje mogą być przechowywane w pamięci roboczej, jest ograniczony. Badania sugerują, że bez ponownego kodowania lub aktywnego utrzymywania informacji, większość ludzi może utrzymać informacje w pamięci roboczej tylko przez kilka sekund. Klasyczne badania przeprowadzone przez George'a A. Millera (1956) sugerowały, że średnia pojemność pamięci roboczej wynosi 7±2 "elementy" informacji, choć późniejsze badania sugerują, że liczba ta może być mniejsza, szczególnie gdy chodzi o utrzymywanie złożonych informacji. 4.1.12.2 Utrzymywanie informacji w pamięci roboczej Informacje w pamięci roboczej mogą być utrzymywane na dłużej dzięki kilku mechanizmom, w tym: 23  Powtarzanie: Aktywne powtarzanie (lub rehearsal) informacji może pomóc w utrzymaniu ich w pamięci roboczej na dłużej. Jest to strategia, w której powtarzamy informacje „w głowie”, co pozwala na ich tymczasowe zachowanie. Chunking: Grupowanie informacji w większe jednostki (chunki) pozwala na efektywniejsze wykorzystanie ograniczonej pojemności pamięci roboczej. Na przykład, zapamiętywanie ciągu liczb jako daty lub inne znaczące sekwencje może pozwolić na przechowanie większej ilości informacji. Aktualizacja: Mechanizm aktualizacji w pamięci roboczej polega na ciągłym zastępowaniu starych informacji nowymi, co jest kluczowe w zadaniach wymagających monitorowania i manipulowania informacjami w czasie rzeczywistym. Czas przechowywania w pamięci roboczej jest ograniczony, a badania sugerują, że bez aktywnego zaangażowania strategii takich jak powtarzanie lub chunking, większość informacji zanika w ciągu kilkunastu sekund. Zrozumienie ograniczeń czasowych pamięci roboczej ma istotne znaczenie dla szerokiego zakresu dziedzin, od psychologii poznawczej po edukację, ponieważ pomaga to w projektowaniu skuteczniejszych metod nauczania i uczenia się. 4.1.13 Rodzaje pamięci trwałej Pamięć trwała, znana również jako pamięć długotrwała, odnosi się do zdolności umysłu do przechowywania informacji przez długi czas, potencjalnie przez całe życie. Pamięć trwała obejmuje szeroki zakres informacji, od naszej wiedzy o świecie, poprzez wspomnienia osobiste, aż do umiejętności i nawyków. Istnieją różne rodzaje pamięci trwałej, z których każdy specjalizuje się w przechowywaniu określonych typów informacji. Poniżej przedstawiono główne rodzaje pamięci trwałej: Pamięć semantyczna: Jest to pamięć o faktach i ogólnej wiedzy na temat świata, która nie jest związana z konkretnymi wydarzeniami z naszego życia. Przykłady obejmują wiedzę o tym, co to jest stolica Francji, rozumienie zasad matematycznych, czy znaczenie słów. Pamięć epizodyczna: Obejmuje wspomnienia o osobistych doświadczeniach i konkretnych wydarzeniach, zazwyczaj związanych z kontekstem czasowym i miejscem. Przykłady to wspomnienie naszych urodzin, pierwszego dnia w szkole czy ostatniego urlopu. Pamięć proceduralna: Dotyczy umiejętności i procedur, czyli „jak” coś robimy. Pamięć proceduralna umożliwia nam wykonywanie różnorodnych czynności, od jazdy na rowerze, przez granie na instrumencie, aż po pisanie na klawiaturze, często bez świadomej refleksji nad krokami, jakie należy podjąć. Pamięć percepcyjna: Związana jest z rozpoznawaniem obiektów, dźwięków, zapachów itp. Dzięki niej możemy rozpoznawać twarze znajomych osób, zapach ulubionego dania czy melodię ulubionej piosenki. Pamięć deklaratywna: Jest to rodzaj pamięci, która pozwala nam świadomie odzyskać i artykułować naszą wiedzę. Obejmuje zarówno pamięć semantyczną, jak i epizodyczną. Pamięć niejawna (implikacyjna): Odnosi się do wykorzystywania informacji z przeszłości bez świadomego przywoływania wspomnień. Przykładem może być wpływ wcześniejszych doświadczeń na nasze obecne zachowanie lub preferencje, bez świadomego uświadamiania sobie tych doświadczeń. 24 Każdy z tych rodzajów pamięci trwałej odgrywa kluczową rolę w naszym codziennym funkcjonowaniu, umożliwiając nam gromadzenie wiedzy, uczucia ciągłości osobistej tożsamości, wykonywanie złożonych czynności oraz interakcję ze światem na podstawie wcześniejszych doświadczeń. Rozumienie tych różnych typów pamięci ma fundamentalne znaczenie w badaniach nad uczeniem się, zapominaniem, oraz różnymi zaburzeniami pamięci. 4.1.14 Teoria sieci hierarchicznej Teoria sieci hierarchicznej jest jednym z modeli reprezentacji wiedzy w psychologii poznawczej, który opisuje, jak pojęcia i ich cechy są organizowane w umyśle. Według tej teorii, wiedza o obiektach, zwierzętach, zdarzeniach i innych pojęciach jest przechowywana w postaci hierarchicznej sieci, gdzie poszczególne pojęcia są powiązane przez relacje typu "jest rodzajem" lub "jest przykładem". Hierarchiczna struktura: Pojęcia są organizowane w strukturze przypominającej drzewo, z bardziej ogólnymi pojęciami na wyższych poziomach hierarchii i bardziej szczegółowymi, konkretnymi pojęciami na niższych poziomach. Na przykład, na wyższym poziomie mogłoby znajdować się pojęcie "zwierzę", pod którym znajdują się pojęcia "ssak", a dalej "pies", "kot" itd. Dziedziczenie cech: W tej sieci, niższe poziomy dziedziczą cechy od wyższych poziomów. Na przykład, jeśli "ssaki" są zdefiniowane jako "posiadające serce", to wszystkie pojęcia pod "ssakami" (takie jak "pies" czy "kot") również dziedziczą tę cechę. Efektywność przetwarzania: Hierarchiczna organizacja pozwala na efektywne przetwarzanie informacji, ponieważ wyszukiwanie cech lub identyfikacja pojęć wymaga przeglądania tylko określonej ścieżki w hierarchii, zamiast przeszukiwania wszystkich dostępnych informacji. Czas przetwarzania: Teoria przewiduje, że czas potrzebny na potwierdzenie zdań typu "kanarek jest ptakiem" jest krótszy niż na potwierdzenie zdań "kanarek jest zwierzęciem", ponieważ "ptak" znajduje się bliżej "kanarka" w hierarchicznej strukturze niż bardziej ogólne pojęcie "zwierzę". Teoria sieci hierarchicznej była wpływowa w początkowych latach rozwoju psychologii poznawczej i sztucznej inteligencji, inspirując wiele badań nad reprezentacją wiedzy. Jednakże, spotkała się także z krytyką, głównie za nadmierną uproszczoną wizję organizacji wiedzy w umyśle, co nie zawsze odpowiada rzeczywistości. Badania eksperymentalne pokazały, że ludzie nie zawsze przetwarzają informacje w sposób sugerowany przez tę teorię, co doprowadziło do rozwoju bardziej złożonych modeli reprezentacji semantycznej, takich jak sieci semantyczne czy przestrzenie wektorowe. 4.1.15 Teoria rozprzestrzeniającej się aktywacji Teoria rozprzestrzeniającej się aktywacji jest modelem opisującym, jak informacje są przechowywane i odtwarzane w sieciach pamięci semantycznej mózgu. Zakłada, że elementy wiedzy w pamięci są połączone siecią asocjacyjną i że aktywacja jednego elementu (np. słowa, pojęcia) może rozprzestrzeniać się na inne, powiązane z nim elementy. Aktywacja „rozprzestrzenia się” przez sieć w sposób, który odzwierciedla siłę i bliskość asocjacyjną między elementami. Na przykład, aktywacja pojęcia „pies” może rozprzestrzeniać się na 25 pojęcia z nim powiązane, takie jak „kot”, „ssak” czy „szczekać”. Teoria ta pomaga wytłumaczyć, jak doświadczenia i wiedza są organizowane w umyśle oraz jak odbywa się przypominanie sobie informacji poprzez asocjacje. 4.1.16 Różnice między pamięcią semantyczną a epizodyczną Pamięć semantyczna i epizodyczna to dwa podstawowe typy pamięci deklaratywnej, różniące się charakterem przechowywanych informacji i sposobem ich wykorzystania. 4.1.16.1 Pamięć semantyczna Jest rodzajem pamięci obejmującej wiedzę ogólną o świecie, niezwiązaną bezpośrednio z osobistymi doświadczeniami. Przechowuje fakty, pojęcia, znaczenia słów i zasady rządzące światem, takie jak "Paryż jest stolicą Francji" czy "Woda zamarza w temperaturze 0 stopni Celsjusza". Jest to rodzaj wiedzy abstrakcyjnej, dostępnej niezależnie od kontekstu, w jakim została nabyta. 4.1.16.2 Pamięć epizodyczna Dotyczy osobistych doświadczeń i wydarzeń z życia jednostki, związanych z konkretnym kontekstem czasowym i przestrzennym, takich jak wspomnienie ostatnich urodzin czy pierwszej wizyty w nowym mieście. Epizodyczna pamięć pozwala na „przeglądanie” przeszłych doświadczeń, dzięki czemu można je odtwarzać z perspektywy pierwszej osoby, często z towarzyszącymi emocjami i szczegółami sensorycznymi. Główna różnica między tymi dwoma typami pamięci leży więc w rodzaju przechowywanych informacji: semantyczna dotyczy wiedzy ogólnej, nieosobistej, natomiast epizodyczna zawiera informacje o konkretnych, osobistych doświadczeniach i wydarzeniach. 4.1.17 Długotrwała pamięć robocza Długotrwała pamięć robocza (ang. Long-term working memory, LTWM) jest koncepcją rozszerzającą tradycyjne rozumienie pamięci roboczej. Została zaproponowana przez Erica Ericssona i Waltera Kintscha, aby wyjaśnić, jak eksperci w różnych dziedzinach są w stanie szybko przetwarzać i wykorzystywać dużą ilość informacji podczas wykonywania złożonych zadań. Tradycyjnie pamięć robocza jest rozumiana jako system o ograniczonej pojemności, służący do tymczasowego przechowywania i przetwarzania informacji niezbędnych do realizacji bieżących zadań poznawczych. Ograniczenia te dotyczą zarówno ilości przechowywanych informacji, jak i czasu ich utrzymania. LTWM pozwala na obejście tych ograniczeń poprzez wykorzystanie struktur i wzorców zapisanych w pamięci długotrwałej. Dzięki temu możliwe jest "przechowywanie" informacji w pamięci roboczej przez dłuższy czas oraz dostęp do większej ilości danych. Mechanizm ten opiera się na tworzeniu i wykorzystywaniu tzw. schematów, czyli uporządkowanych struktur wiedzy, które pozwalają na efektywne grupowanie, organizowanie i przypominanie informacji. Eksperci w danej dziedzinie, dzięki wieloletniemu doświadczeniu i praktyce, rozwijają skomplikowane i wyspecjalizowane schematy w swojej pamięci długotrwałej, co umożliwia im szybkie przetwarzanie dużych ilości informacji. Długotrwała pamięć robocza umożliwia więc wykorzystanie zasobów pamięci długotrwałej do wsparcia bieżących procesów poznawczych, takich jak rozwiązywanie problemów, uczenie się czy rozumowanie. 26 W kontekście praktycznym, rozumienie i wykorzystanie mechanizmów LTWM może mieć znaczenie w edukacji, szkoleniach specjalistycznych czy projektowaniu narzędzi wspomagających uczenie się i pracę umysłową. 4.1.18 Pamięć prospektywna Pamięć prospektywna odnosi się do zdolności człowieka do zapamiętywania i realizowania zamiarów lub planowanych działań w przyszłości. Jest to rodzaj pamięci, który umożliwia nam pamiętanie o tym, że musimy coś zrobić w określonym czasie lub kiedy zajdą określone okoliczności, na przykład wziąć lekarstwo po posiłku, zadzwonić do przyjaciela w jego urodziny, czy zapłacić rachunek przed terminem. Pamięć prospektywna jest kluczowa dla samodzielnego funkcjonowania i zarządzania codziennymi obowiązkami. Pamięć prospektywna dzieli się na dwie główne kategorie: zorientowaną na czas (na przykład muszę zrobić coś o 15:00) i zorientowaną na zdarzenia (na przykład muszę zrobić coś, gdy tylko wrócę do domu). Skuteczność pamięci prospektywnej może być wpływana przez różne czynniki, takie jak znaczenie zadania, regularność wykonywanych działań, a także przez stan zdrowia psychicznego i fizycznego osoby. 4.1.19 Pamięć niejawna Pamięć niejawna to rodzaj pamięci, która działa na poziomie podświadomym i manifestuje się poprzez efekty uczenia się, które nie wymagają świadomego przypominania sobie informacji czy doświadczeń. Pamięć niejawna jest odpowiedzialna za tzw. uczenie się poprzez praktykę, które prowadzi do automatyzacji pewnych umiejętności i zachowań, takich jak jazda na rowerze, pisanie na klawiaturze czy nawet mówienie w języku ojczystym. Rodzaje pamięci niejawnej obejmują m.in.: Kondycjonowanie klasyczne, gdzie reakcje są wywoływane przez określone bodźce. Priming (uprzedzanie), czyli podświadome wpływanie na reakcję osoby przez wcześniejszą ekspozycję na określony bodziec. Uczenie się proceduralne, odnoszące się do nabywania umiejętności motorycznych i poznawczych, które następnie są wykonywane automatycznie. Pamięć niejawna odgrywa kluczową rolę w codziennym funkcjonowaniu, ponieważ umożliwia wykonywanie wielu czynności "na autopilocie", co zmniejsza obciążenie pamięci roboczej i pozwala skupić uwagę na bardziej złożonych zadaniach poznawczych. 27  4.2 Czynności pamięciowe 4.2.1 Charakterystyka czynności pamięciowych Czynności pamięciowe to procesy umysłowe, które umożliwiają nam kodowanie, przechowywanie i odtwarzanie informacji. Pamięć jest kluczowym elementem funkcjonowania poznawczego, umożliwiającym uczenie się i adaptację. 4.2.2 Zapamiętywanie Zapamiętywanie to proces kodowania informacji w celu jej przechowania i możliwości wykorzystania w przyszłości. Istnieje kilka kluczowych czynników, które wpływają na skuteczność zapamiętywania: 4.2.2.1 Głębokość przetwarzania Teoria głębokości przetwarzania, zaproponowana przez Craika i Lockharta, sugeruje, że zdolność do zapamiętywania informacji zależy od głębokości ich przetwarzania. Przetwarzanie powierzchowne (np. skupianie się na fizycznych cechach słowa) prowadzi do słabszego zapamiętywania niż przetwarzanie głębokie (np. zastanawianie się nad znaczeniem słowa lub tworzenie związków z już posiadaną wiedzą). Głębsze przetwarzanie zachęca do bardziej znaczącej analizy informacji, co zwiększa szanse na jej późniejsze przypomnienie. 4.2.2.2 Rozłożenie powtórzeń w czasie Rozłożenie powtórzeń w czasie, znane również jako efekt rozproszenia, wskazuje, że informacje są lepiej zapamiętywane, gdy sesje nauki są rozłożone w czasie, a nie skumulowane w jednym bloku (tzw. „cramming”). Długoterminowe przechowywanie informacji jest bardziej efektywne, gdy nauka jest rozłożona na kilka sesji. Jest to związane z koncepcją konsolidacji pamięci, gdzie przerwy między sesjami nauki umożliwiają mózgowi przetwarzanie i umacnianie nowych informacji. 4.2.2.3 Wpływ elaboracji Elaboracja odnosi się do procesu tworzenia bogatych sieci połączeń pomiędzy nową informacją a tym, co już wiemy. Im więcej związków jesteśmy w stanie stworzyć, tym lepiej będziemy pamiętać nowe informacje. Elaboracja może przyjmować formę tworzenia analogii, przykładów, wizualizacji, a także zadawania pytań i próbowania odpowiedzieć na nie, wykorzystując nowo przyswajaną wiedzę. Wpływ elaboracji jest silnie powiązany z głębokością przetwarzania; oba procesy wspierają bardziej znaczące i trwałe kodowanie informacji. 4.2.2.4 Zamiar zapamiętania Zamiar zapamiętania odnosi się do świadomego postanowienia, że dana informacja jest ważna i warto ją zachować w pamięci na przyszłość. Chociaż zamiar ten może wydawać się kluczowym czynnikiem wpływającym na zapamiętywanie, badania wykazały, że sam zamiar nie zawsze prowadzi do lepszego zapamiętywania. Efektywność zapamiętywania zależy bardziej od technik i strategii przetwarzania informacji, takich jak głębokość przetwarzania i elaboracja, niż od samego zamiaru zapamiętania. Jednakże, ustawienie celu zapamiętania może motywować do stosowania bardziej efektywnych strategii uczenia się. 4.2.2.5 Organizacja materiału Organizacja materiału jest kluczowym czynnikiem wpływającym na zapamiętywanie, ponieważ informacje, które są logicznie uporządkowane i mają jasną strukturę, są łatwiejsze do przyswojenia i przypomnienia. Strategie organizacyjne mogą obejmować grupowanie 28 podobnych informacji razem, tworzenie hierarchii lub schematów pojęciowych, a także stosowanie mnemotechnik. Dobre zorganizowanie materiału pozwala na efektywniejsze kodowanie przez zwiększenie zrozumienia i ułatwienie tworzenia połączeń między nowymi informacjami a wiedzą już posiadłą. Ponadto, ułatwia to odtwarzanie informacji, ponieważ przypomnienie jednego elementu może wywołać przypomnienie powiązanych z nim informacji. Organizacja materiału może również pomóc w uniknięciu zjawiska interferencji, kiedy to nowe informacje wpływają negatywnie na zdolność przypominania się wcześniej nauczonych danych. 4.2.2.6 Kodowanie w pamięci długotrwałe Kodowanie w pamięci długotrwałe odnosi się do procesu przetwarzania i zapisywania informacji w sposób, który umożliwia ich późniejsze przypomnienie. Kluczowe dla skutecznego kodowania w pamięci długotrwałej jest zaangażowanie głębokiego przetwarzania, które obejmuje semantyczne analizowanie materiału, a nie tylko powierzchowne przetwarzanie bazujące na cechach zewnętrznych, takich jak wygląd słowa czy dźwięk. Metody, które mogą poprawić kodowanie, to m.in. powiązywanie nowych informacji z wiedzą już posiadłą, tworzenie mnemotechnik, czy stosowanie strategii organizacyjnych. Skuteczne kodowanie jest niezbędne, by informacje mogły być przechowywane w pamięci długotrwałej i łatwo dostępne w przyszłości. 4.2.2.7 Kodowanie semantyczne Kodowanie semantyczne jest procesem kodowania informacji na podstawie ich znaczenia i zrozumienia. Jest to forma głębokiego przetwarzania, która zwiększa prawdopodobieństwo długotrwałego przechowywania informacji w pamięci. Przykładem kodowania semantycznego może być próba zrozumienia i zapamiętania definicji słowa poprzez powiązanie jej z wcześniej znanymi pojęciami i doświadczeniami, zamiast skupiania się na zapamiętywaniu samego ciągu słów. Kodowanie semantyczne ułatwia przypominanie, ponieważ informacje są przechowywane w sposób, który jest sensowny dla jednostki i może być łatwo powiązany z innymi znanymi faktami lub koncepcjami. Jest to bardziej efektywna metoda kodowania niż np. powierzchowne przetwarzanie, które skupia się na zapamiętywaniu wyglądu lub brzmienia informacji bez zrozumienia ich znaczenia. 4.2.3 Przechowywanie 4.2.3.1 Interferencja proaktywna i retroaktywna Interferencja to proces, w którym jedne informacje utrudniają zapamiętanie lub przypomnienie innych informacji. Rozróżniamy dwa typy interferencji: Interferencja proaktywna występuje, gdy wcześniej nauczone informacje utrudniają zapamiętanie nowych informacji. Na przykład, jeśli nauczysz się francuskich słów na określenie kolorów, a później spróbujesz nauczyć się tych samych słów w hiszpańskim, wcześniejsza wiedza może utrudnić naukę nowych terminów. Interferencja retroaktywna ma miejsce, gdy nowo nauczone informacje utrudniają przypomnienie informacji nauczone wcześniej. Przykładem może być sytuacja, w której po nauczeniu się hiszpańskich słów na określenie kolorów, masz trudności z przypomnieniem sobie tych samych słów w języku francuskim, których nauczyłeś się wcześniej. 29  4.2.3.2 Utrata dostępu Utrata dostępu odnosi się do sytuacji, w której informacja jest przechowywana w pamięci długotrwałej, ale nie można do niej uzyskać dostępu w danej chwili. Może to być spowodowane nieodpowiednimi wskazówkami przypominającymi lub interferencją. Utrata dostępu jest jednym z głównych powodów, dla których ludzie doświadczają zjawiska "to na końcu mojego języka", gdy są w stanie zidentyfikować, że wiedzą coś, ale nie mogą przypomnieć sobie konkretnej informacji. 4.2.3.3 Materiał o zabarwieniu emocjonalnym Badania wykazały, że materiał o zabarwieniu emocjonalnym jest lepiej przechowywany i przypominany niż materiał neutralny emocjonalnie. Emocje mogą działać jako wzmocnienie dla mechanizmów pamięciowych, zwiększając prawdopodobieństwo, że dane wydarzenie czy informacja zostanie zapamiętana. Informacje wywołujące silne emocje, zarówno pozytywne, jak i negatywne, często są przechowywane z większą ilością szczegółów i są łatwiejsze do przypomnienia. Mechanizm ten może mieć korzenie ewolucyjne, ponieważ zapamiętywanie emocjonalnych wydarzeń mogło mieć kluczowe znaczenie dla przetrwania. 4.2.4 Odpamiętywanie 4.2.4.1 Odtwarzanie vs rozpoznawanie Opamiętywanie informacji z pamięci może przyjmować formę odtwarzania lub rozpoznawania. Odtwarzanie i rozpoznawanie to dwa główne procesy wykorzystywane do odzyskiwania informacji z pamięci, które różnią się mechanizmami i kontekstami użycia. 4.2.4.2 Odtwarzanie Polega na samodzielnym wydobyciu informacji z pamięci bez korzystania z jakichkolwiek zewnętrznych wskazówek. Jest to proces bardziej wymagający i często mniej efektywny niż rozpoznawanie, ponieważ wymaga aktywnej rekonstrukcji informacji. Przykładem odtwarzania jest przypomnienie sobie imienia osoby, którą spotkałeś kilka tygodni temu, bez żadnych dodatkowych wskazówek. 4.2.4.3 Rozpoznawanie Jest procesem identyfikacji wcześniej zapamiętanej informacji przy pomocy pewnych bodźców lub wskazówek. Jest to proces zazwyczaj łatwiejszy niż odtwarzanie, ponieważ wymaga tylko potwierdzenia wcześniej zapamiętanej informacji, a nie jej pełnego wydobycia. Przykładem rozpoznawania jest identyfikacja twarzy znajomej osoby w grupie ludzi lub wybór p