Wat is conceptuele kennis?

Dit hoofdstuk gaat over de kennis die ervoor zorgt dat je de objecten om je heen herkent en begrijpt. Dit soort kennis wordt conceptuele kennis genoemd. Deze kennis bestaat uit concepten. Concepten zijn mentale representaties van een klasse of individu. Het zijn ook de betekenissen van objecten, gebeurtenissen en abstracte ideeën.

Een manier waarop mensen concepten in de geest organiseren is in termen van categorieën. Een categorie omvat alle mogelijke voorbeelden van een bepaald concept. Er zou gezegd kunnen worden dat concepten de regels bepalen voor het creëren van categorieën. Het proces waarbij dingen in categorieën worden geplaatst is categorisatie.

Hoe worden objecten in categorieën geplaatst?

Er zijn verschillende benaderingen over hoe objecten in categorieën worden geplaatst. Deze zullen hieronder worden besproken.

Volgens de definitie benadering voor categorisatie kunnen we bepalen of iets een lid is van een categorie door te bepalen of een bepaald object aan de definitie van die categorie voldoet. Definities werken goed voor relatief simpele objecten. Voor de meeste natuurlijke objecten en objecten die door mensen gemaakt zijn werken definities echter niet zo goed. Het probleem is dat niet alle leden van zulke categorieën dezelfde kenmerken hebben. Lidmaatschap van een categorie lijkt meer te bestaan in termen van meer-of-minder in plaats van alles-of-niets.

De filosoof Wittgenstein stelde het idee van familiegelijkenis voor om om te gaan met het probleem van definities. Familiegelijkenis refereert aan het idee dat dingen in een bepaalde categorie lijkt op een ander op een aantal manieren. Dit idee heeft ertoe geleid dat psychologen hebben voorgesteld dat categorisering gebaseerd is op het bepalen hoe vergelijkbaar een object is met een standaard representatie van een categorie.

Volgens de prototype benadering voor categorisatie wordt lidmaatschap voor een categorie bepaald door het object te vergelijken met een prototype dat de categorie representeert. Een prototype is een ‘typisch’ lid van de categorie. Een typisch prototype is gebaseerd op het gemiddelde van de leden van de categorie die we normaal gesproken ervaren, volgens Rosch. Het prototype is daarmee niet een echt lid van de categorie, maar een gemiddelde representatie van meest voorkomende leden van een categorie.

Binnen categorieën zijn er variaties. Rosch beschrijft deze verschillen in typicality. Hoge mate van typicality betekent dat een lid sterk overeenkomt met het prototype van de categorie. Lage mate van typicality betekent dat het lid niet sterk overeenkomt met het prototype van de categorie.

Smith gebruikte de zin verificatie techniek om te bepalen hoe snel mensen antwoorden konden geven op vragen over een categorie van een object. De reactietijd kan in deze context iets zeggen over hoe makkelijk bepaalde objecten, categorieën en relaties tussen de twee toegankelijk zijn in ons hoofd.

De vaardigheid om sterk prototypische objecten sneller te beoordelen wordt het typicality effect genoemd. Dit benadrukt het idee dat niet alle leden van een categorie een gelijkwaardige status hebben.

Wanneer deelnemers gevraagd worden om zoveel mogelijk objecten binnen een categorie op te noemen, neigen ze ernaar om prototypische leden van de categorie eerst te noemen. De resultaten van dit soort experimenten zullen verschillen van cultuur tot cultuur en tussen leeftijdsgroepen.

De voorbeeld (exemplar) benadering voor categorisatie omvat het bepalen of een object overeenkomt met andere objecten. De standaard binnen deze benadering houdt veel voorbeelden in, in plaats van een gemiddeld lid. Elk voorbeeld wordt een exemplar genoemd. Exemplars zijn daadwerkelijk leden van de categorie. Deze benadering kan ook veel van de resultaten die door Rosch zijn gevonden verklaren.

Een voordeel van de exemplar benadering is dat het makkelijker is om rekening te houden met atypische gevallen binnen de categorie, omdat er echte voorbeelden gebruikt worden. De mogelijkheid om rekening te houden met individuele gevallen betekent dat de benadering geen informatie ‘weggooit’ die later of in andere omstandigheden van nut kan zijn. Een ander voordeel is dat het makkelijker kan omgaan met hoge variaties binnen categorieën.

Onderzoeksresultaten laten zien dat mensen weleens beide benaderingen zouden gebruiken en dat welke er gebruikt wordt afhankelijk is van de leerfase, structuur van de categorie en hun interactie.

Wat is hiërarchische organisatie?

Hiërarchische organisatie is een manier van organiseren waarbij de grotere, meer algemene categorieën opgedeeld worden in kleinere, specifiekere categorieën, waardoor er een aantal niveaus van categorieën ontstaat.

Rosch maakte onderscheidt tussen drie niveaus van categorieën:

1. Het bovengeschikte niveau / globale niveau (Meubelstuk).

2. Basis niveau (Tafel).

3. Het ondergeschikte niveau / specifieke niveau (Keukentafel).

Rosch vond dat het basisniveau psychologisch speciaal was, omdat er boven gaan (globale niveau) resulteert in veel informatie verlies en er weinig informatie wordt gewonnen door er onder te gaan (specifieke niveau). Haar onderzoek ondersteunde dit idee.

Over het algemeen richten mensen met meer expertise over of kennis van een bepaalde categorie zich op meer specifieke informatie.

Wat is de semantische netwerk benadering?

De semantische netwerk benadering stelt voor dat concepten in netwerken worden gerangschikt.

Collins en Quillian bedachten het netwerkmodel. Dat is een hiërarchisch model dat bestaat uit niveaus die zo zijn gerangschikt dat meer specifieke concepten onderaan staan en meer algemene concepten op hogere niveaus. Cognitieve economie is van belang bij dit model. Dat is eigenschappen die gedeeld worden door veel leden van een categorie worden op een hoger niveau in het netwerk opgeslagen. Een belangrijk eigenschap van dit model is spreading activation. Dat is activiteit die zich verspreidt langs elke link die is verbonden met een geactiveerd knooppunt.

Een kritiek op het model van Collins en Quillian is dat het niet het typicality effect verklaart. Naast deze kritiek was er nog meer theoretische kritiek en dat zorgde ervoor dat onderzoekers opzoek gingen naar alternatieve manieren om te beschrijven hoe concepten in de geest zijn georganiseerd.

Wat is de connectionisme benadering?

Connectionisme is een netwerkmodel van mentale operatie dat suggereert dat concepten worden weergegeven in netwerken die gemodelleerd zijn naar neurale netwerken. Deze benadering wordt ook wel de parallel distributed processing benadering genoemd.

McClelland en Rumelhart kwamen met de connectionisme benadering. Deze benadering krijgt de voorkeur van onderzoekers omdat het gebaseerd is op hoe informatie gerepresenteerd wordt in het brein en het succesvol omgaat met de tekortkomingen van de andere theorieën.

Een connectionistisch netwerk bestaat uit eenheden, meestal weergegeven als een cirkel. Deze eenheden zijn geïnspireerd op de neuronen in de hersenen. Tussen de cirkels bestaan lijnen. Deze lijnen zijn verbindingen die informatie tussen eenheden overbrengen. Sommige eenheden kunnen worden geactiveerd door stimuli uit de omgeving en sommige eenheden kunnen worden geactiveerd door signalen van andere eenheden. Eenheden die geactiveerd worden door de omgevingen worden invoer eenheden genoemd. In het model bestaan ook verborgen eenheden. Deze liggen tussen de invoer en uitvoer eenheden in. Uitvoer eenheden bevatten de laatste uitvoer van het netwerk.

Een ander belangrijk kenmerk van dit netwerk zijn de connection weights. Connection weights bepalen hoe signalen die tussen eenheden worden verzonden, de activiteit van de volgende eenheid verhoogt of verlaagt.

Een connectionistisch netwerk moet getraind worden voordat er resultaat is. Deze training houdt het aanpassen van de connection weights in. Deze aanpassing wordt bereikt door een leerproces. Het leerproces vindt plaats als foute reacties in de eenheden een foutsignaal afgeven via een proces genaamd back propagation. Dit houdt in dat een foutsignaal wordt teruggeven aan het netwerk en geeft daarmee informatie af die nodig is om de connection weights aan te passen om juiste uitvoer signaal te creëren.

De volgende resultaten ondersteunen het idee van connectionisme:

• De operatie van connectionistische netwerken worden niet compleet verstoort door beschadigingen. Een belangrijke term hier is gracieuze degradatie. Dit houdt de verstoring van de prestaties in als gevolg van schade aan een systeem die slechts geleidelijk optreedt naarmate delen van het systeem beschadigd raken.

• Het connectionistische netwerk kan generalisaties van leren verklaren.
  Omdat vergelijkbare concepten vergelijkbare patronen hebben, levert het trainen van een systeem om de eigenschappen van een concept te herkennen ook informatie op over andere, gerelateerde concepten.

Hoe worden concepten in het brein vertegenwoordigd?

In deze paragraaf worden vier voorstellen over hoe concepten in het brein worden vertegenwoordigd besproken.

Wat is de zintuiglijk-functionele hypothese?

Het zintuiglijk-functionele hypothese stelt dat het vermogen om levende wezens en artefacten van elkaar te onderscheiden afhangt van een semantisch geheugensysteem dat onderscheid maakt tussen zintuiglijke attributen en een systeem dat onderscheid maakt in functie.

Deze hypothese is ontstaan door een verslag over patiënten die leden aan een bepaald soort geheugenverlies. Deze patiënten hadden een categorie-specifieke geheugenverslechtering. Dat houdt in dat ze de mogelijkheid om een type object te identificeren kwijt waren geraakt, terwijl ze de vaardigheid om andere soorten objecten te identificeren behielden. Ze konden objecten wel identificeren, maar geen levende dieren. Het verschil zou kunnen liggen in de mogelijkheid dat iets als levend identificeren afhankelijk is van zintuiglijke kenmerken van het levende dier. Artefacten leunen daarentegen meer op hun functie.

Wat is de semantische categorie benadering?

De semantische categorie benadering beargumenteert dat er specifieke neurale circuits in de hersenen zijn voor een paar specifieke categorieën. Volgens Mahon en Caramazza zijn een paar categorieën aangeboren, omdat ze belangrijk zijn om te overleven. Deze benadering wordt ook wel de domein-specifieke benadering genoemd.

De belangrijkste bron van informatie waar deze benadering op gebaseerd is, zijn patiënten met een categorie specifieke semantische tekorten. De patronen van tekorten en de double dissociations die in deze patiënten geobserveerd zijn, kunnen niet door alleen de zintuiglijk-functionele hypothese verklaard worden.

Wat is de multiple-factor benadering?

De multiple-factor benadering zoekt voor meerdere factoren die bepalen hoe concepten opgedeeld zijn in een categorie.

Crowding is een belangrijke term hier. Dit refereert aan het feit dat dieren vaak veel gelijke eigenschappen hebben (zoals: vaardigheid om te bewegen, oren en kop), terwijl artefacten niet veel overeenkomende eigenschappen hebben.

Wat is de belichamende benadering?

De belichamende benadering stelt dat onze kennis van concepten is gebaseerd op reactivering van sensorische en motorische processen die plaatsvinden wanneer we interactie hebben met het object.

Volgens deze benadering zijn concepten in wezen gebaseerd op perceptie en actie.

Een belangrijke term hier is semantische somatotopie. Dit verwijst naar de overeenstemming tussen woorden die betrekking hebben op specifieke delen van het lichaam en de locatie van hersenactiviteit die verband houdt met dat deel van het lichaam.