Kognitiv psykologi
Minne:
Hur vi lagrar, återminns,
och känner igen tidigare
använda sinnesintryck
Anders Jansson
Informationsteknologi
Kognition / Minne
Kognitionsmodeller
IP-modellen,
Konnektionistiska teorier,
Prototypteori,
Kognitiv semantik,
Situerad kognition
Kognitiva processer
Perception, Uppmärksamhet, Minne, Problemlösning,
Kategorisering, Språk, Tänkande, Beslutsfattande m.fl.
Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se
Informationsteknologi
Minnet: sekventiellt
Vi inhämtar information
Vi använder information
Vi processar information
Vi sparar information
Vi återanvänder information
Vi tappar bort information
Inkodar
Uppmärksammar
Bearbetar
Lagrar
Återfinner, känner igen
Glömmer
Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se
1
Informationsteknologi
Tre kategorier av minne
Människan har tre olika typer av
minnen som följer den sekventiella
indelningen:
Sinnesbuffertar
Arbetsminne
Långtidsminne
Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se
Informationsteknologi
Sinnesbuffertar
Skyddar oss från alltför många intryck
Stöd för att fokusera uppmärksamheten
Räckvidd: Mellan 100 msek. och 3 sek.
Alla sinnesbuffertar har egenskapen att
de kontinuerligt töms
Olika typer av buffertar för olika sinnen:
”Iconic memory” – Visuellt
”Echoic memory” – Auditivt
”Haptic memory” – Haptiskt/Taktilt
Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se
Informationsteknologi
Sinnesbuffertar forts.
“Iconic memory”
Synintrycket
Durationen hos
synintrycket
fastställs genom
mätning av s.k.
eftereffekter
“Echoic memory”
Innehåller bl.a. en
playback-funktion
som gör det möjligt
att i efterhand
minnas vad en
person just sagt
Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se
2
Uppmärksamhet
Informationsteknologi
Teknisk definition
Allokering av informationsprocesskapacitet till
mentala aktiviteter (Kahneman, 1973)
Fördelad uppmärksamhet
Övervakning
Parallella aktiviteter som kräver ständig allokering
Passiv vaksamhet för att upptäcka avvikande
signaler
Sökning
Selektiv uppmärksamhet
Aktiv sökning efter bestämda mönster
Koncentrerat fokus ökar möjligheterna att mentalt
manipulera objekt
Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se
Informationsteknologi
Uppmärksamhet forts.
Uppmärksamhet kan vara både
frivillig och ofrivillig:
Frivillig uppmärksamhet kan vara att arbeta
med ett dokument man vill bli klar med
Ofrivillig uppmärksamhet kan vara att bli
störd av ständiga e-postmeddelanden
Skillnaden består i vilka och vems
intentioner det är som styr innehållet i det
man arbetar med
Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se
Informationsteknologi
Uppmärksamhet forts.
Uppmärksamhet kan också vara
både fokuserad och fördelad:
Fokuserad uppmärksamhet kan vara att
läsa en bok
Fördelad uppmärksamhet kan vara att köra
bil en sträcka man väl känner till
Skillnaden är i vilken grad den inblandade
tankeprocessen är automatiserad eller ej
Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se
3
Informationsteknologi
Fokuserad uppmärksamhet
Auditivt fokus
Olika
teorier om selektion och filtrering
stöd för tidig filtrering
Koppling till verbalisering
Starkt
Visuellt fokus
Påminner
mer om en zoom-funktion än
en spotlight-funktion, varierar med
uppgiftens svårighet
Först parallella, sedan sekventiella
processer
Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se
Informationsteknologi
Träning och skicklighet
Fördelad uppmärksamhet
Parallella
processer pågår nästan alltid
lite uppmärksammade av
forskningen
Ofta
Automatiserade processer
I
operatörsmiljöer ser man ofta att
många minnesfunktioner är så väl
automatiserade att användarna själva
inte är medvetna om dem
Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se
Informationsteknologi
Interaktionsdesign 1
Uppmärksamheten ”spiller över”
från sinnesbuffertarna till
arbetsminnet:
Användare i datormiljöer, som ofrivilligt
måste ägna sig åt hur ett datorprogram
fungerar istället för att ägna sig åt den
arbetsprocess han eller hon är satt att
sköta, drabbas ofta av detta problem.
Stress och omotivation kan vara resultat av
en sådan arbetssituation
Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se
4
Informationsteknologi
Arbetsminnet
Arbetsminnet kan beskrivas som en
mental arbetsrymd med olika delar:
En
central processenhet
slavsystem för tillfällig lagring:
Två
Fonologisk loop: Språk- och hörselbaserad
mental arbetsrymd
Visuospatialt skissblock: Visuellt baserat
mentalt anteckningsblock
Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se
Informationsteknologi
Arbetsminnet forts.
Volym på 7 + 2 enheter
Avklingningstiden för objekt och
enheter är ca. 15 sek.
Mycket störningskänsligt
En enhet kallas en ”chunk”
En ”chunk" kan innehålla olika
mycket information beroende på hur
innehållet organiseras
Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se
Informationsteknologi
Arbetsminnet forts.
Den begränsade kapaciteten leder
till en omedveten önskan hos oss att
skapa ”chunks” för att optimera
användningen av arbetsminnet
Att framgångsrikt skapa en ”chunk”
för ett helt arbetsmoment innebär
effektiv användning av arbetsminnet
(jmf. med Gestaltlagen: Closure)
Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se
5
Informationsteknologi
Arbetsminne forts.
Hur organiserar du ett tel.nr.?
08-55572886!
08-55 57 28 86
08-555 728 86
08-55 572 886
Vilket mobilnummer väljer du?
0708838484
0738838484
0733838484
Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se
Informationsteknologi
Arbetsminnet forts.
Arbetsminnets begränsningar gör att
vi minns objekt/händelser enligt
seriepositionseffekten
”Först
in……
Orden eller objekten hinner lagras i
långtidsminnet!
……
sist ut”
Orden eller objekten finns kvar i
arbetsminnet!
Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se
Informationsteknologi
Interaktionsdesign 2
”Chunking” och ”closure” är två
begrepp som har stor betydelse för
interaktionsdesign
Ett exempel är de tidiga bankautomaterna
där användaren fick pengarna innan kortet
lämnades tillbaka. Efter att alltför många
glömt sitt kort i automaten gjordes
interaktionsprinciperna om.
Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se
6
Informationsteknologi
Interaktionsdesign 3
En bra princip är
att se till att
användaren alltid
har all information
som behövs för att
slutföra ett arbetsmoment
Användaren ska
kunna koncentrera
sig på innehållet i
arbetsprocessen,
inte på hur datorverktygen fungerar
Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se
Informationsteknologi
Dagens tågtrafikstyrning
Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se
fred ag 29
novem ber
So
Cst
Ke
Hel
Ud l
So l
Km y
Nvk
Myn
No la
Sk by
Up v
R
Hgv
Rs
E by
06.00.00
Sä y
Kn
Mr
U
07.
-8
07.
5 60
790 9
9 56
7 90 9
7 809
2 28 3
7 90 8
2 20 4
2 68 3
7 80 8
.50
2 68 3
270 8
-10
Informationsteknologi
-2
8 20
2 209
2 70 7
780 9
7 90 7
.40
2 70 9
7 80 8
260 8
2 60
6 9
.30
-2
5 60
7 80 9
2 70 9
7 90 6
2 60 9
91
-2
.30
2 60 7
1 61 04
790 7
7 80 7
4 30
-1
-6
7 90 7
2 28 1
2 70 4
.20
7 90 6
7 80 6
270 6
-52
5 32
220 4
-1
2 70 5
-1
7 90 5
780 7
4 30
2 70 7
2 70 7
1 61 02
2 60 7
2 60 7
2 70 5
2 31 0
06.00.00
2 70 4
7 90 5
Sol
161 04
1 61 02
6
1
5
1
2 20 9
1
2 70 7
0
1
7905
4 30
-1
2
3
2 70 5
2
3
270 5
-4 1 61 04
2 704
2 704
4
2
2
3
-1
4
+2
1 61 04
2
2 60 7
3
1
2
2
1
2
3
2
3
1
2
3
4
3
4
1
2
1
2
1
4
3
7 80 7
2 20 9
5
7
1
Cst
So
Ke
Hel
Ud l
So l
Km y
Nvk
Hgv
Sk by
R
Up v
Myn
No la
Rs
Mr
E by
Kn
40.470 m
1
2
3
4
5
.34
.40
679 m
1886 ton
2 31 0
4
-1
7 905
2 31 0
1 61 02
2 209
2 607
4
7 905
Hgv
06.02 RST1 RC6 -9
SS
06.10
-5
26 3.9
132 40
1 6102
130 -3
70
-0
130
+2
7
7807
1
1
06.
2 310
430
270 5
2704
2
3
7 80 7
2 20 9
161 04
260 7
2 704
7 90 5
2704
.10
1 61 02
4 30
7 80 6
-3
06.08 RST1 RC6 -4
SS
06.44 -10
-3
40
100
2 20 9 -3
130
-2
70
.34
.40
-0
130
356 m
480 ton
6.560 m
Sä y
U
4
7905
Institutionen
för informationsteknologi | www.it.uu.se
7
Informationsteknologi
I många datorstödda
arbetssituationer blir
man hårt utsatt
Vi är till viss del
fortfarande
samma gamla
urtidsmänniska..
…blir
belastade
och
reagerar
med stress
Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se
Informationsteknologi
Långtidsminnet
Ingen information går förlorad
Allt som ska sparas kräver inlärning
Det kan vara svårt att hitta relevant
information vid behov, speciella
”triggers” kan behövas
Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se
Informationsteknologi
Långtidsminnet forts.
Två olika typer av
minne
Deklarativa minnet
Procedurella
minnet
Tre olika
inkodningsnivåer
Strukturell
inkodning
Fonologisk
inkodning
Semantisk
inkodning
Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se
8
Informationsteknologi
Typer av långtidsminnen
Deklarativa minnet
Episodiska minnet
Procedurella minnet
Händelse och tids-
styrt minne
Sensomotoriska och
kognitiva färdigheter
Inlärd skicklighet
inom olika områden
Semantiska minnet
Kunskapsminne
Klassisk betingning
Inlärning genom
omedveten och
automatisk
association
Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se
Informationsteknologi
Deklarativa minnet
Episodiska minnet
Händelsestyrt. En
serie av händelser
före/efter
Tidsstyrt. Abstrakta
modeller av tid
påverkar vårt sätt
att minnas
Semantiska minnet
Semantiska nätverk
Associationer mellan
objekt och händelser
Ofta använda
minnen förstärks
Rekonstruktivt, dvs.
det återskapar
förståeliga helheter,
dock ej alltid korrekt
Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se
Informationsteknologi
Inkodning
Inkodning sker på tre nivåer
Strukturell
inkodning
Mycket ytlig, t.ex. endast hur ett ord stavas
Fonologisk
inkodning
Något djupare, t.ex. att ljuda ett ord
Semantisk
inkodning
Djupaste inlärningen, ordets betydelse
Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se
9
Informationsteknologi
Inkodning forts.
Inkodningsprocesser baserade på
intentioner och medvetenhet
All
typ av minnesträning som syftar till
inlärning av bestående kunskaper
Automatiska inkodningsprocesser
När
minnet processar information om:
Frekvens
Spatial orientering
Temporal orientering
Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se
Informationsteknologi
Inkodning forts.
Två sätt att reducera den kognitiva
belastningen och frigöra resurser
”Chunks
En ”mental ram” som tillåter att mindre
enheter av information kombineras till en
större enhet
Scheman
En ”mental ram” som tillåter att objekt och
begrepp lättare kan organiseras och
associeras med varandra
Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se
Informationsteknologi
Lagring
Minnet som ett nätverk
Associativa
nätverk
Sekventiella associationer mellan olika
objekt och begrepp i stora komplexa
nätverk
Neurala
nätverk
Varje begrepp eller objekt utgörs av ett
specifikt mönster av noder som aktiveras
exakt samtidigt (parallellprocesser)
Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se
10
Informationsteknologi
Kognitiv teori: nivåer
Andersons* fyra analysnivåer inom
kognitiv teori
1.
Rationell nivå
2.
Algoritmnivå
3.
Implementeringsnivå
4.
Biologisk nivå
(Approximation av beteendenivån)
(Verklig, beteendenivå)
(Approximation av neural nivån)
(Verklig, neural nivå)
* John Anderson: The adaptive
character of thought (1990)
Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se
Informationsteknologi
Olika sätt att återminnas
Återminnelse
Långsam
Ofta fel
Krävande
Igenkänning
Snabb
Träffsäker
Effektiv
Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se
Informationsteknologi
Interaktionsdesign 4
Tidiga datorgränssnitt byggde på
återminnelse, koder för olika
funktioner. Koder kräver djupare
inlärning
Nyare datorgränssnitt bygger i
högre utsträckning på igenkänning.
Symboler kräver ytligare inlärning
Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se
11
Informationsteknologi
Långtidsminnet är
rekonstruktivt: exempel
Bil
Fotboll
Symaskin
Fönster
Fågel
Skidspår
Astronaut
Banan
Päron
Plommon
Mandarin
Citron
Papaya
Mango
Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se
Informationsteknologi
Mentala bilder
Minnesstöd
Vilken
stad ligger längst norrut
Rom eller New York?
London eller Amsterdam?
Vilken
stad ligger längst österut?
Prag eller Stockholm?
Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se
Informationsteknologi
Glömska
Information som inte repeteras
försvinner ur minnet enligt en
bestämd funktion (eng. retention interval)
Viss information inkodas aldrig på
ett sådant sätt att den senare kan
återminnas
Vi
betraktar den som helt ointressant
uppmärksamhet fångar inte in den
Vår
Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se
12
Informationsteknologi
Glömska forts.
I huvudsak två olika teorier
Vi
glömmer genom successiv
avklingning
Vi glömmer genom interferens, dvs. vi
blandar ihop saker så att
källinformationen går förlorad
Proaktiv interferens
Retroaktiv interferens
Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se
Informationsteknologi
Glömska forts.
Prospektiv glömska: att glömma att
göra saker i framtiden
Bristande
planering
Bristande uppmärksamhet
Tillräckligt med kognitiva resurser
måste allokeras vid inkodningen för
att man ska minnas att utföra en
uppgift senare
Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se
13
