Когнитивная графика — психология

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 1

Когнитивная компьютерная графика активизирует образное, интуитивное мышление человека и тем самым способствует зарождению новых идей и гипотез, стимулирует появление нового знания. Она в ряде случаев расширяет и уточняет поставленные задачи, способствует идентификации решаемых задач и проектируемых систем.

Рассматриваются требования к создаваемым системам и подсистемам когнитивной компьютерной графики, вопросы их создания, использования в интеллектуальных системах и взаимодействия с естественным интеллектом человека.

Развитие систем с машинной графикой и все более широкое их применение в научных исследованиях в дальнейшем трансформировались в направление когнитивной компьютерной графики. Системы с когнитивной компьютерной графикой позволяют исследователям увидеть глубинные закономерности и в значительной степени усиливают конструкторскую мысль инженеров-разработчиков.

Актуальной проблемой развития графического интерфейса, качественно улучшающего общение человека с компьютером, является интеллектуализация такого интерфейса на основе новых когнитивных методов.

Рассматриваются различные возможные проблемные области применения систем и интерфейсов с когнитивной компьютерной графикой, а также ряд конкретных систем и подсистем, наделенных функциями когнитивной компьютерной графики. Затрагиваются вопросы практической реализации интеллектуального инструментария для проектирования систем, использующих когнитивную компьютерную графику. Даются примеры такого инструментария.  [1]

Когнитивная компьютерная графика, продуцируя графические образы структур и свойств абстрактных объектов, активизирует образное, интуитивное ( правополушарное) мышление человека и тем самым в результате работы мозга активизирует и левополушарное, абстрактное мышление и таким образом способствует зарождению новых идей и гипотез, стимулирует появление нового знания. Она в ряде случаев расширяет и уточняет поставленные задачи, способствует идентификации решаемых задач и проектируемых систем. Практически никакое символьное, вербальное, левополушарное знание о каком-то объекте ( явлении, ситуации) не в состоянии обеспечить такое предельно четкое и ясное восприятие и представление об этом объекте ( явлении, ситуации), которое может дать визуальное восприятие и правополушарное мышление.  [2]

Когнитивная компьютерная графика в ряде случаев способствует уточнению, идентификации решаемых задач и проектируемых сложных систем.  [3]

Все шире интерфейсы скогнитивной компьютерной графикой используются в процессах обучения и в процессах контроля знаний.

При этом эффективность применения такой технологии воздействия на человеческий разум базируется на разнообразии подходов к изложению информации и использовании различных форм представления информации и предопределяется включением в процессы обучения и контроля различных органов восприятия информации человеком.

В комплексе подготовки космонавтов, описанном в [ 9 ], используются графические средства, позволяющие строить 3D модели и трехмерные миры. Эти средства позволяют реализовать эффективное обучение и контроль знаний обучаемых, являясь по своей сути средствами когнитивной компьютерной графики.  [4]

Зенкин, 1991 ] Зенкин А.А.Когнитивная компьютерная графика.  [5]

Для проектирования систем, использующихкогнитивную компьютерную графику, необходимо наличие интеллектуального инструментария, который реализует наиболее важные базовые функции.

Желателен инструментарий, позволяющий строить системы, обладающие инвариантностью к различным областям их применения и достаточной мобильностью в плане их использования в различных перспективных операционных и вычислительных средах.

Такая инструментальная библиотека должна создавать и отображать трехмерные графические объекты при ориентации на современные программные среды, привязывать к графическим объектам произвольную информацию, предоставлять возможность использования графических материалов, накопившихся при работе с другими графическими системами, а также обеспечивать ряд необходимых сервисных возможностей. Такая библиотека весьма перспективна для использования в различных новых технологиях интеллектуального интерфейса с когнитивной компьютерной графикой.  [6]

Итак, современные системы скогнитивной компьютерной графикой интел-лектуализируют информационные технологии, они, как правило, способствуют порождению принципиально нового знания в исследуемой предметной области, причем порою просто недоступного для естественного интеллекта человека без когнитивной компьютерной графики.

В перспективе системы с когнитивной компьютерной графикой могут служить уникальным инструментом исследования закономерностей и процессов образного, интуитивного мышления человека для выявления законов функционирования правого полушария человеческого мозга и его взаимодействия с левым полушарием, обеспечивающим рационально-логическое мышление.  [7]

Таким образом, современные системы скогнитивной компьютерной графикой, как правило, во-первых, способствуют порождению принципиально нового знания в исследуемой предметной области, которое без когнитивной компьютерной графики может быть просто недоступно для естественного интеллекта человека.  [8]

Развитие систем с машинной графикой, и все более широкое их применение в научных исследованиях и обучении в дальнейшем трансформировались в направлениикогнитивной компьютерной графики, определенная иллюстрация которого дана в данной работе.

Системы с когнитивной компьютерной графикой позволяют исследователям увидеть глубинные закономерности и в значительной степени усиливают конструкторскую мысль инженеров-разработчиков.

Актуальной проблемой развития графического интерфейса, качественно улучшающего общение человека с компьютером, является интеллектуализация такого интерфейса на основе новых когнитивных методов.

 [9]

Можно сказать, что становление и развитие систем с машинной графикой и все более широкое их применение в научных исследованиях в дальнейшем трансформировались в направлениекогнитивной компьютерной графики.

Системы с когнитивной компьютерной графикой, например, математикам позволяют увидеть и осознать глубинные теоретико-числовые закономерности.

Для инженеров-исследователей и разработчиков сложных технических проектов эти системы превращают в зримую реальность задуманные и проектируемые изделия и объекты, позволяя тщательно исследовать еще на геометрической модели целый ряд технических и физических тонкостей проектируемых деталей и узлов объекта новой техники, и тем самым в значительной степени усиливая конструкторскую мысль проектировщика. Эти системы позволяют расширить и уточнить поставленные задачи, способствуют идентификации создаваемых объектов, изделий и систем.  [10]

Графический интерфейс не только осуществляет визуализацию образов конкретной предметной области, но и наполняет графические образы определенным содержанием нового качества, особенно интерфейс, использующийкогнитивную компьютерную графику.

Поэтому насущной проблемой графического интерфейса является его интеллектуализация на основе новых когнитивных методов — в целях повышения эффективности принятия решений человеком. Когнитивная компьютерная графика, интерфейсы, реализованные на базе когнитивной графики, необходимы в различных системах, основанных на знаниях.

В них возникает потребность при решении задач, связанных с графами, с трехмерным отображением местности и сложных технических изделий и конструкций, тела человека, с построением всевозможных поверхностей.

Интерфейсы с когнитивной компьютерной графикой могут применяться во всевозможных проблемных областях: медицине, статистике, строительстве, архитектуре, математике, физике, микроэлектронике и др. Эти интерфейсы могут эффективно использоваться в различных познавательных целях.  [11]

Таким образом, современные системы с когнитивной компьютерной графикой, как правило, во-первых, способствуют порождению принципиально нового знания в исследуемой предметной области, которое безкогнитивной компьютерной графики может быть просто недоступно для естественного интеллекта человека.  [12]

Итак, современные системы с когнитивной компьютерной графикой интел-лектуализируют информационные технологии, они, как правило, способствуют порождению принципиально нового знания в исследуемой предметной области, причем порою просто недоступного для естественного интеллекта человека безкогнитивной компьютерной графики.

В перспективе системы с когнитивной компьютерной графикой могут служить уникальным инструментом исследования закономерностей и процессов образного, интуитивного мышления человека для выявления законов функционирования правого полушария человеческого мозга и его взаимодействия с левым полушарием, обеспечивающим рационально-логическое мышление.  [13]

Если в интеллектуальной системе с БЗ, ориентированной, например, на некоторую область научных исследований и разработок, используется подсистема машинной графики, в которой ключевым моментом является общение пользователя с визуальными образами объектов исследуемой предметной области и отношений между ними, то такая графическая подсистема по сути представляет из себя подсистемукогнитивной компьютерной графики.  [14]

Можно сказать, что становление и развитие систем с машинной графикой и все более широкое их применение в научных исследованиях в дальнейшем трансформировались в направление когнитивной компьютерной графики.

Системы скогнитивной компьютерной графикой, например, математикам позволяют увидеть и осознать глубинные теоретико-числовые закономерности.

Для инженеров-исследователей и разработчиков сложных технических проектов эти системы превращают в зримую реальность задуманные и проектируемые изделия и объекты, позволяя тщательно исследовать еще на геометрической модели целый ряд технических и физических тонкостей проектируемых деталей и узлов объекта новой техники, и тем самым в значительной степени усиливая конструкторскую мысль проектировщика. Эти системы позволяют расширить и уточнить поставленные задачи, способствуют идентификации создаваемых объектов, изделий и систем.  [15]

Страницы:      1    2

Источник: http://www.ngpedia.ru/id649437p1.html

Когнитивная психология | Горизонты

            Когнитивная психология — раздел психологии, изучающий когнитивные, то есть познавательные процессы человеческой психики. Исследования в этой области обычно связаны с вопросами памяти, внимания, чувств, представления информации, логического мышления, воображения, способности к принятию решений.

Читайте также:  Отсутствие мотивации - психология

Это направление психологии возникло в 1960-х гг. как альтернатива бихевиоризму.

Будучи приверженцами материализма, представители этого направления не рассматривали ни одно другое направление в психологии как научное, поскольку находили, что предмет их исследования — субъективный опыт — не может быть предметом  единственно возможного, эмпирического подхода в науке.

Когнитивная психология рассматривая поведение как опосредствованное познавательными (когнитивными) факторами проявление психики, доступное объективному измерению. Именно это и только это по мнению когнитивных психологов могло быть предметом научного изучения и анализа.

Исследования когнитивных психологов охватывают как сознательные, так и бессознательные процессы психики, при этом и те и другие трактуются как различные способы переработки информации. Наиболее известные представители когнитивной психологии: Джордж Миллер, Джером Брунер, Ульрик Найссер.

Предмет когнитивной психологи — модели познавательных процессов.

Понятие «когнитивное» (когнитивные процессы, когнитивная психология и когнитивная психотерапия…) — получило распространение в 60-е годы XX века, во время увлечения кибернетикой и электронным моделированием интеллектуальных процессов, переросшим в привычку представлять человека как сложный биокомпьютер. Исследователи пытались моделировать все психические процессы, происходящие в человеке. То, что получилось смоделировать — назвали когнитивными процессами. Что не получилось — аффективными. На практике «когнитивными» называют психические процессы, которые возможно представить как логичную и осмысленную последовательность действий по переработке информации, т.е. те, которые можно разумно промоделировать в терминах переработки информации при помощи  логики и рациональности.

            КОММЕНТАРИЙ. Попытка свести человека разумного к неодушевленному компьютеру продиктована совершенно прагматическим подходом к человеческой психике, как к «черному ящику», который в сущности не отличался от бихевиоризма.

Отличными были лишь методы моделирования, основанные на кибернетическом анализе сложных систем (распознавание образов, анализ сцен, персептрон и т.п.).

Попытка построения искусственного интеллекта, как эквивалента человеческой психики, очевидно обречена на провал, поскольку соответствующая кибернетическая модель не включает духовные измерения человека, упрощая и искажая главные функции человеческого мозга (см. также Проблема сознания в психологии).

К когнитивным процессам обычно относят память, внимание, восприятие, понимание, мышление, принятие решений, действия и воздействия — в той мере или в той части, в какой они заняты познавательными процессами, а не чем-то другим (влечениями, развлечениями…). Сильно упрощая, можно сказать, что это компетентность и знания, умения и навыки.

Когнитивная психология в частности фокусируется на исследовании:

  • восприятия
  • распознавания образов
  • внимания
  • памяти
  • воображения
  • речи
  • мышления 

Модели познавательных процессов позволяют по-новому взглянуть на сущность психической жизни человека.

«Когнитивная, или иначе познавательная, активность – это активность, связанная с приобретением, организацией и использованием знания. Такая активность характерна для всех живых существ, и в особенности для человека.

По этой причине исследование познавательной активности составляет часть психологии» (Ульрик Найссер «Познание и реальность»).

С расширением предметной области исследований обнаружилась ограниченность информационного подхода, особенно при анализе речевой деятельности, мышления, долговременной памяти и структуры интеллекта. Поэтому когнитивисты начали обращаться к генетической психологии  Ж. Пиаже, культурно-исторической психологии  Л. С.

Выготского и др. деятельностному подходу А. Н. Леонтьева и др.

С другой стороны, разработанная ими методическая база экспериментальных исследований привлекла внимание многих европейских, в том числе российских ученых, которые адаптировали ее для развития своих традиций (микроструктурный и микродинамический анализ, микрогенетический метод).

Когнитивный подход опирается на следующие постулаты и допущения:

  • Представление о поэтапной переработке информации, т.е. о том, что стимулы внешнего мира проходят внутри психики через ряд последовательных преобразований.
  • Допущение об ограниченной емкости системы переработки информации. Именно ограниченность способности человека осваивать новую информацию и прообразовывать уже существующую заставляет искать наиболее эффективные и адекватные способы работы с ней. Эти стратегии (в гораздо большей степени, чем соответствующие им мозговые структуры) моделируют когнитивные психологи.
  • Вводится постулат о кодировании информации в психике. Данный постулат фиксирует предположение о том, что физический мир отражается в психике в особой форме, которую нельзя свести к свойствам стимуляции.

Вариантом когнитивной теории, завоевывающим все большую популярность в последние годы, является теория уровней переработки информации (Ф.Крейк, Р.Локхард, 1972). В настоящее время когнитивная психология все еще находится в стадии становления, но уже стала одним из самых влиятельных направлений мировой психологической мысли.

Пожалуй, самыми популярным вариантом психотерапии, базирующимся на принципах когнитивной психологии сегодня является нейролингвистическое программирование — НЛП (Р. Бендлер, Д.Гриндлер, Ф. Пьюселик).

См. подробнее:

См. также эссе под рубрикой «Горизонты«:

  1. «Путь шамана. Нейроонтологическая интерпретация духовных опытов»

См. также разделы Справочника :

Источник: http://ingorizont.ru/?p=335

Шпаргалки по истории психологии — Когнитивная психология

Page 8 of 53

Когнитивная психология

Когнитивная психология изучает поведение высших животных, включая вербальное поведение человека, и пытается реконструировать сложную организацию внутренних когнитивных состояний, вызывающих это поведение.

К сфере когнитивной психологии относится множество исследований, занятых всем спектром познавательных способностей (например, памятью, вниманием, речью, рассуждением).

Акцент при этом делается на внутренних вычислительных свойствах когнитивных состояний, например на том, что реально происходит, когда кто-либо «вспоминает» объект или событие.

Когнитивные исследования имеют ярко выраженный эмпирический характер: предметом изучения является познание как естественно протекающий процесс, а теории подразделяются в зависимости от того, чье поведение изучается – человека или животных.

Это направление появилось в американской науке в 60 — х годах как альтернатива доминированию бихевиоральных концепций, отрицавших роль сознания и подходивших к интеллекту в основном как к способности научаться путем проб и ошибок. Можно говорить о деятельности двух психологов, в наибольшей степени способствовавшей возникновению нового направления, это — Д. Миллер и У. Найссер.

В центре внимания находятся главным образом познавательные процессы. Когнитивная психология возникла на рубеже 50 — 60 годов 20 века и представляет собой столь же неясное по очертаниям направление. У.

Найссер трактует когнитивную психологию как направление, задачей которого является доказательством решающей роли знания в поведении субъекта.

Когнитивные психологи исходят из следующей “философии человека”:

-человек — это своего рода компьютер, занятый получением, переработкой, хранением и использованием информации, и одной из важнейших причин появления когнитивной психологии стало широкое распространение в этот период компьютерной техники.

Вместе в ЭВМ появился также новый словарь и новый набор понятий, относящихся к когнитивной деятельности, такие как: информация, вход, переработка, кодирование и подпрограмма.

Целью нового направления в психологии стало проследить, какие изменения претерпевает информация, поступившая на “вход”, т. е. на органы чувств человека, в различных “блоках” ее последующей переработки.

Когнитивная психология — типично номотетическое направление, которое видит свою задачу в обобщении получаемого фактического материала и установлении законов. Тем не менее, уже с самого начала стала очевидна ограниченность такого подхода.

Во — первых, это психология “лабораторного человека”. Во — вторых, человек выступал больше как Думатель, чем как Деятель, т. е. практически исключалась активность субъекта.

В — третьих, опять возрождались постулаты элементаризма: возможность “собрать” целостный образ познания человека из разрозненных процессов и “блоков” переработки информации.

В — четвертых, отдельные концепции и частные теории оказались плохо согласованными друг с другом и не имеющими единой объединяющей их основы.

Серьезное достоинство когнитивной психологии — точность и конкретность полученных данных, однако точность достигается за счет упрощения и игнорирования неоднозначности человеческой психики.

Источник: http://spargalki.ru/psyhologiya/111-istoriya-psyhologii.html?start=7

Основные задачи, методики когнитивной психологии

Когнитивная психология изучает и работает с познавательными процессами людской психики.Чаще всего психологи работают с памятью, вниманием, особенностями мышления, принятием решений и многим другим.

История возникновения

Когнитивная психология зародилась не в один момент. Этот раздел впервые появился в 60-х годах в ответ на ставшим популярным движением бихевиоризма. Родоначальником поведенческой психологии считают Ульрика Найссера. Его монография «Когнитивная психология» стала началом развития и популяризации этого раздела науки.

Огромным прорывом в сфере изучения познавательных процессов стала разработка голографической модели не просто человеческого мозга, а функционирования психики. Авторами ее стали нейрофизиолог Карл Прибрам и физиолог Карл Спенсер Лешли.

Читайте также:  Интертипные отношения - психология

Она является материальным доказательством того, что память индивидуума сохраняется даже после резекции отдельных участков мозга.

С помощью этого изобретения ученые получили подтверждение того, что память и другие познавательные процессы не «закреплены» за отдельным участком.

В настоящее время когнитивная психология достаточно успешно практикуется клиническим психологом Яковом Кочетковым. Он организовал огромный психологический центр, в котором применяются методы когнитивной терапии для лечения многих расстройств. Он автор многих статей на тему рационального лечения панических атак, обсессивно-компульсивных расстройств, депрессии и многих других проблем.

Когнитивная психология в современной науке тесно связана с нейробиологией. Многие познавательные процессы не представляется возможным изучить без понимания тончайших материй нейрофизиологии. Такая связь породила экспериментальную науку – когнитивную нейробиологию.

Основные задачи

Когнитивная психология рассматривает человека как объект, деятельность которого направлена на поиск и переработку новой информации.

Все познавательные процессы (восприятие, память, рациональное мышление, принятие решений) задействуются на разных этапах переработки информации. Ученые проводят аналогию между работой головного мозга и работой компьютерного процесса.

Психологи даже заимствовали термин «переработка информации» у программистов и успешно применяют ее в своих научных трудах.

Для практического применения часто используют модель переработки информации. С ее помощью непосредственно процесс запоминания раскладывается на несколько отдельных составляющих. Таким образом, можно изучить весь процесс: от получения информации до выдачи определённой на нее реакции.

Практикующие специалисты с помощью методик когнитивной психологии стараются доказать, что знание в первую очередь влияет на поведение и реакцию индивидуума на окружающие раздражители. Также изучается разница восприятия вербальных и невербальных раздражителей, длительность и силу эффекта того или иного образа.

На этом и основывается когнитивная терапия. Она зиждется на мнении, что причины всех нарушений психических процессов, а также ряда заболеваний нервной системы, кроются в ошибочных процессах мышления и восприятия.

Когнитивная психотерапия

Когнитивная терапия нередко используется в качестве комплексного лечения многих психических заболеваний. Принято различать несколько целей:

  • Борьба с симптомами болезни (устранение или уменьшение проявлений);
  • Предупреждение возникновения рецидива;
  • Улучшение эффекта от назначенного медикаментозного лечения;
  • Помочь пациенту адаптироваться в обществе;
  • Изменение дезадаптивных психологических паттернов и неверных «якорей».

В процессе лечения врач старается объяснить пациенту силу влияния его собственных мыслей и суждений на поступки и поведение. В когнитивной терапии большую роль играет умение различать автоматические мысли, то есть те, которые появляются достаточно быстро и не фиксируются подсознанием.

Они не отражаются во внутреннем диалоге, но могут сильно повлиять на реакцию и поступки. Чаще всего определенный автоматизм приобретают те мысли, которые часто повторялись близкими людьми или самым пациентом.

Очень сильны аффирмации, которые вложились в самом детстве родителями или близкими людьми.

Пациент должен научиться не только выявлять такие негативные образы, но и научиться их анализировать. Некоторые могут быть полезны, особенно если их рассмотреть и оценить с другой стороны. Это в дальнейшем помогает заменить ошибочные суждения правильными и конструктивными.

Когнитивная психология выделяет два вида «схем» или мыслей: адаптивные, то есть те, которые ведут к конструктивному поведению, и неадаптивные. Последние только мешают жить и приводят к возникновению когнитивных расстройств.

Взаимоотношения пациент-врач

Когнитивная терапия и ее методы эффективны только в тех случаях, когда устанавливаются корректные отношения между лечащим врачом и его пациентом. Они вместе должны определиться в той проблемой, которую хотят решить. Психотерапевт должен уметь не только правильно выстроить беседу, но и обладать определённой долей эмпатии.

Одним из самых распространённых упражнений для поиска проблематики является так называемый «сократический диалог». Врач задает пациенту ряд вопросов для того, чтобы выяснить проблему и помочь больному идентифицировать эмоции и ощущения. Психотерапевт таким образом определяет способ мышления больного и старается подобрать максимально эффективную тактику ведения дальнейших бесед.

Методики

Есть ряд основных методик, которые вывел и структурировал Аарон Бек.

  • Записывание мыслей. Регулярная запись помогает пациенту структурировать свои ощущения и выделять основное. Также с их помощью можно ретроспективно проследить за очередностью мыслей и соответствующих им поступков;
  • Ведение дневника. С его помощью можно выявить те события или ситуации, на которые пациент реагирует достаточно остро;
  • «Отдаление». С помощью этой методики пациент может посмотреть на свои мысли со стороны и постараться дать им объективную оценку. Становится легче отделить продуктивные мысли и порывы от неадаптивных, то есть тех, которые вызывают страх, тревогу и другие негативные эмоции;
  • Переоценка. Врач просит пациента найти альтернативные варианты развития той или иной ситуации;
  • Целенаправленное повторение. Пациента просят проиграть ситуацию много раз подряд, подыскивая новые варианты ее развития. Такое упражнение позволяет укрепить новые аффирмации в сознании пациента.

Когнитивно-бихевиориальная психотерапия

Этот вид терапии возник на основе когнитивной психологии и некоторых тезисах бихевиоризма. Когнитивно-поведенческая терапия или когнитивно-бихевиориальная основывается на мнении, что реакция на определенную ситуацию (ощущение и выбор поведения) зависит целиком и полностью от восприятия этой ситуации.

То есть имеет значение только то, как индивидуум реагирует на проблема, а не сама проблема. Когнитивно-поведенческая терапия ставит перед собой определенную задачу: скорректировать мысли и восприятие пациента и направить их в правильное русло. Врачи стараются выявить негативные мысли и реакции.

Важно то, какую оценку этим мыслям готов дать сам пациент и то, насколько объективными и реалистичными он их считает.

Помимо всего необходимо смоделировать ритм жизни пациента и постараться избавиться от негативных факторов. В первую очередь важна нормализация питания, отказ от негативных привычек (даже при внешней их привлекательности) и чрезмерной загруженности. Часто синдром хронической усталости приводит пациентов к неверному восприятию окружающей действительности.

Когнитивно-поведенческая терапия построена таким образом, что достаточно большую часть работы приходится выполнять самому пациенту. Психолог дает ему «домашние задания». Хорошие результаты приносит ведение подробных записей и последующий разбор их на психотерапевтическом сеансе.

Когнитивно-бихевиориальная терапия эффективна при депрессивных состояниях, постоянных панических атаках, тревожных расстройствах, навязчивых страхах и обсессивно-компульсивном расстройстве. Такой метод лечения прекрасно подходит людям, которые склонны к самоанализу и готовы долго и откровенно рассуждать о своих переживаниях.

Когнитивная психология имеет массу разнообразных методик. Каждая из них эффективна при лечении определенного психического расстройства. Зачастую врачи не используют в качестве терапии только эти методы и упражнения. Лучшие результаты дает именно комплексный и индивидуальный подход к решению каждой проблемы.

Источник: https://ODepressii.ru/lechenie/kognitivnaya-psihologiya.html

Когнитивная графика

страница 1

РАЗВИТИЕ КОГНИТИВНОЙ КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКИ В РАМКАХ ПРИКЛАДНОЙ НАУКИ ИНФОРМАТИКИ
ст. преподаватель кафедры ИСвЭК

Филиала СПбГИЭУ

Магомедова М.Н.

Многочисленные исследования психологов, посвященные анализу процесса решения задач людьми, показали, что наиболее трудоемкими в этом процессе являются первые два этапа. Максимальное усилие человек тратит на процесс перехода от неясного ощущения некоторой ситуации к четко сформулированной задаче. Как правило, именно этот этап воспринимается большинством исследователей, как творческий. На чем формируется замысел задачи и ищется ее формулировка. Далее во многих случаях дело касается лишь применения профессиональной.

Этапы формулировки задачи в условиях использования алгебраического подхода остаются вне поля зрения науки. Проблема эта явно не является алгоритмической. Каждая задача имеет индивидуальный характер, и существование каких-либо общих процедур, кроме чисто методологических (типа алгоритмов поиска изобретения, здесь вряд ли возможно).

Однако, как неоднократно отмечали крупные математики, которые всерьез задумывались над процедурами математического творчества, на этапе поиска формулировки задачи весьма часто важную роль играли геометрические представления и модели.

И интересно, что зачастую они не были прямо связаны с характером решаемой задачи, а просто ассоциативно вызывали эту постановку. Такой же феномен отмечают и психологи. Попробуем перечислить особенности, которые характерны для нового направления в информатике, получившем название когнитивная графика.

Более подробное обсуждение этого направления содержится в первой в мировой литературе монографии, специально посвященной когнитивной графике.

Компьютерная графика — это область информатики, которая охватывает все стороны формирования изображений с помощью компьютера.

Появившись в 1950-х годах, она поначалу давала возможность выводить лишь несколько десятков отрезков на экране.

Читайте также:  Перспектива - психология

Базой компьютерной графики стали фундаментальные науки: математика, химия, физика и т.д.

Компьютерная графика используется практически во всех научных и инженерных дисциплинах для наглядности восприятия и передачи информации. Общепринятой практикой считается также использование компьютерного моделирования при обучении пилотов и представителей других профессий (тренажеры). Знание основ компьютерной графики сейчас необходимо и инженеру, и ученому.

Конечным результатом применения средств компьютерной графики является изображение, которое может использоваться для различных целей.

Когнитивная компьютерная графика компьютерная графика для научных абстракций, способствующая рождению нового научного знания. Технической основой для нее являются мощные ЭВМ и высокопроизводительные средства визуализации

Примером применения когнитивной компьютерной графики в прикладной информатике может быть когнитивная визуализация блок-схем алгоритма, трехмерное представление объектов исследование, визуальное представление моделей данных и т.д.

Аналогичная методика была использована для периодичных функций. Как известно графики периодичных функций имеют повторяющие участки, следовательно, если переложить график периодичной функции на ноты, то музыка будет иметь повторяющиеся фрагменты.

Решение задачи контроля исполнения национальных проектов требует учета множества факторов. Масштабность и динамичность ситуации при реализации национальных проектов вызывает необходимость оперативной обработки значительного объема исходных данных, выработки и принятия адекватных и своевременных решений.

При этом возникает проблема восприятия и интерпретации разнородной информации лицом, принимающим решения, что обусловливает актуальность решения задачи поиска форм ее представления, исключающих или снижающих неоднозначность понимания текущей ситуации.

Мышление человека построено так что, размышляет человек не словами и цифрами, а образами. Точно также обстоит дело и с восприятием информации об окружающем мире: образы, формируемые различными органами чувств, воспринимаются целиком.

Исследования показывают что, наибольшую важность имеет именно визуальная составляющая воспринимаемого образа. Отсюда следует необходимость первоочередного решения задачи визуализации числовых и нечисловых (вербальных, графических) исходных данных и результатов их аналитической обработки.

В рамках науки информатики когнитивная компьютерная графика развивается в следующих направлениях:

– исследование общих построения когнитивных графических образов способов, методов когнитивной компьютерной графики;

– исследование индивидуальных особенностей восприятия, в частности его апперцепции;

– разработка модели восприятия информации ЛПР;

– формирование алфавита понятийно-образного языка представления данных, включающего стереотипные символы, отображающие предметы и явления окружающего мира с той или иной степенью подобия, ассоциативно понятные графические примитивы, из которых синтезируются ГО любой сложности, и вспомогательные символы, необходимые для связи графических примитивов и привлечения внимания к наиболее актуальным ГО;

– исследование свойств ГО, воздействующих на ЛПР при их восприятии на уровне ощущений, – энергетических, геометрических, динамических;

– формирование «грамматики» понятийно-образного языка, то есть базовых правил формирования ГО и когнитивных сцен;

– разработка прототипа подсистемы визуализации результатов информационно-аналитического сопровождения контроля исполнения приоритетных национальных проектов на основе понятийно-образного языка представления данных;

– экспериментальная проверка эффективности разработанного прототипа по показателям оперативности, полноты, точности восприятия информации ЛПР. [1]

Основные направления прикладной когнитивной науки. Искусственный интеллект: возможности и ограничения. Экспертные системы и системы поддержки принятия решения. Моделирование принятия решений в экономике и проблема человеческой рациональности.

Проблема обработки естественного языка и системы машинного перевода. Основные направления робототехники: проблемы моделирования построения движения, ориентировки в пространстве и обучения мобильных роботов. Взаимодействие человека с компьютером: основные подходы и методы исследования.

Когнитивная эргономика. Дизайн и компьютерная графика. Виртуальные реальности.

Широкое распространение гипертекстовых технологий и тесно связанной с этими технологиями мультмедиа-парадигмы также стимулирует развитие когнитивной графики. Как известно, мультимедиа-парадигма уравнивает в правах тексты и изображения.

В нелинейном представлении (в виде сети), характерном для гипертекстовых технологий, мультимедиа-парадигма позволяет осуществлять навигацию по сети, как на уровне текста, так и на уровне изображений, осуществляя в любой момент переход от тектса к изображениям, и наоборот.

Таким образом, системы вида «Текст-Рисунок» и «Рисунок-Текст» оказываются тесно связанными с мультимедиа-парадигмой и когнитивной графикой, и сами являются одним из результатов взаимодействия средств когнитивной графики и гипертекстовой технологии.

В системах автоматизации научных исследований когнитивная графика может использоваться в качестве средства визуализации идей, которые еще не получили какого-либо точного выражения.

Еще одним примером использования этих средств может служить специальная когнитивная графика для выбора базисных операций в нечетких логиках, в которой глобальное цветовое распределение синих и красных областей характеризует «жесткость» определения операций типа конъюнкции и дизъюнкции.

В этой области когнитивная графика используется на этапе формализации проблем и в процедуре выдвижения правдоподобных гипотез.

В области систем искусственного интеллекта когнитивная компьютерная графика позволит достичь больших результатов чем другие системы благодаря алгебраическому и геометрическому подходу к моделированию ситуаций и различных вариантов их решения.

Так, в научных исследованиях, в том числе и в фундаментальных, характерный для начального этапа акцент на иллюстративной функции ИКГ все более смещается в сторону использования тех возможностей ИКГ, которые позволяют активизировать свойственную человеку способность мыслить сложными пространственными образами. В связи с этим начинают четко различать две функции ИКГ: иллюстративную и когнитивную.

Иллюстративная функция ИКГ позволяет воплотить в более или менее адекватном визуальном оформлении лишь то, что уже известно, т.е. уже существует либо в окружающем нас мире, либо как идея в голове исследователя.

 Когнитивная же функция ИКГ состоит в том, чтобы с помощью некоего ИКГ-изображения получить новое, т.е.

еще не существующее даже в голове специалиста знание или, по крайней мере, способствовать интеллектуальному процессу получения этого знания.

Эта основная идея различий иллюстративной и когнитивной функций ИКГ хорошо вписывается в классификацию знаний и компьютерных систем учебного назначения.

Иллюстративные функции ИКГ реализуются в учебных системах декларативного типа при передаче учащимся артикулируемой части знания, представленной в виде заранее подготовленной информации с графическими, анимационными, аудио- и видеоиллюстрациями.

Когнитивная же функция ИКГ проявляется в системах процедурного типа, когда учащиеся «добывают» знания с помощью исследований на математических моделях изучаемых объектов и процессов, причем, поскольку этот процесс формирования знаний опирается на, правополушарный механизм мышления, сами эти знания в существенной мере носят личностный характер.

Каждый человек формирует приемы подсознательной умственной деятельности по-своему. Современная психологическая наука не располагает строго обоснованными способами формирования творческого потенциала человека, пусть даже профессионального.

Одним из известных эвристических подходов к развитию интуитивного профессионально-ориентированного мышления является решение задач исследовательского характера. Применение учебных компьютерных систем процедурного типа позволяет в существенной мере интенсифицировать этот процесс, устранив из него рутинные операции, сделать возможным проведение различных экспериментов на математических моделях.

Роль ИКГ в этих учебных исследованиях трудно переоценить. Именно ИКГ-изображения хода и результатов экспериментов на математических моделях позволяют каждому учащемуся сформировать свой образ изучаемого объекта или явления во всей его целостности и многообразии связей.

Несомненно, также, что ИКГ-изображения выполняют при этом прежде всего когнитивную, а не иллюстративную функцию, поскольку в процессе учебной работы с компьютерными системами процедурного типа у учащихся формируются сугубо личностные, т.е.

не существующие в таком виде ни у кого, компоненты знаний.

Конечно, различия между иллюстративной и когнитивной функциями компьютерной графики достаточно условны. Нередко обычная графическая иллюстрация может натолкнуть каких-то учащихся на новую мысль, позволит увидеть некоторые элементы знания, которые не «вкладывались» преподавателем-разработчиком учебной компьютерной системы декларативного.

Таким образом, иллюстративная по замыслу функция ИКГ-изображения превращается в функцию когнитивную.

С другой стороны, когнитивная функция ИКГ-изображения при первых экспериментах с учебными системами процедурного типа в дальнейших экспериментах превращается в функцию иллюстративную для уже «открытого» и, следовательно, уже не нового свойства изучаемого объекта.

Тем не менее, принципиальные отличия в логическом и интуитивном механизмах мышления человека, вытекающие из этих различий формы представления знаний и способы их освоения, делают полезным в методологическом плане различение иллюстративной и когнитивной функций компьютерной графики и позволяют более четко формулировать дидактические задачи ИКГ-изображений при разработке компьютерных систем учебного назначения.

Список использованных источников

1. Зенкин A.A. Когнитивная компьютерная графика. – М.: Наука, 1991.– 192 с.

Источник: http://misle.ru/mnogochislennie-issledovaniya-psihologov-posvyashennie-analizu/main.html

Ссылка на основную публикацию