~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ Arc.Ask3.Ru ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 
Номер скриншота №:
✰ 99B3441F41DA75477EDD05F19AE77A3C__1703647980 ✰
Заголовок документа оригинал.:
✰ Numerical cognition - Wikipedia ✰
Заголовок документа перевод.:
✰ Числовое познание — Википедия ✰
Снимок документа находящегося по адресу (URL):
✰ https://en.wikipedia.org/wiki/Numerical_cognition ✰
Адрес хранения снимка оригинал (URL):
✰ https://arc.ask3.ru/arc/aa/99/3c/99b3441f41da75477edd05f19ae77a3c.html ✰
Адрес хранения снимка перевод (URL):
✰ https://arc.ask3.ru/arc/aa/99/3c/99b3441f41da75477edd05f19ae77a3c__translat.html ✰
Дата и время сохранения документа:
✰ 09.06.2024 09:43:15 (GMT+3, MSK) ✰
Дата и время изменения документа (по данным источника):
✰ 27 December 2023, at 06:33 (UTC). ✰ 

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ Ask3.Ru ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 
Сервисы Ask3.ru: 
 Архив документов (Снимки документов, в формате HTML, PDF, PNG - подписанные ЭЦП, доказывающие существование документа в момент подписи. Перевод сохраненных документов на русский язык.)https://arc.ask3.ruОтветы на вопросы (Сервис ответов на вопросы, в основном, научной направленности)https://ask3.ru/answer2questionТоварный сопоставитель (Сервис сравнения и выбора товаров) ✰✰
✰ https://ask3.ru/product2collationПартнерыhttps://comrades.ask3.ru


Совет. Чтобы искать на странице, нажмите Ctrl+F или ⌘-F (для MacOS) и введите запрос в поле поиска.
Arc.Ask3.ru: далее начало оригинального документа

Числовое познание — Википедия Jump to content

Числовое познание

Из Википедии, бесплатной энциклопедии

Числовое познание — это раздел когнитивной науки , изучающий когнитивные, развивающие и нейронные основы чисел и математики . Как и многие другие направления когнитивной науки, это весьма междисциплинарная тема, в которую входят исследователи в области когнитивной психологии , психологии развития , нейробиологии и когнитивной лингвистики . Эта дисциплина, хотя и может взаимодействовать с вопросами философии математики , в первую очередь занимается эмпирическими вопросами.

Темы, включенные в область числового познания, включают:

  • Как животные, кроме человека, воспринимают многочисленность ?
  • Как младенцы приобретают понимание чисел (и насколько это врожденно)?
  • Как люди связывают лингвистические символы с числовыми величинами?
  • Как эти способности лежат в основе нашей способности выполнять сложные вычисления?
  • Какова нейронная основа этих способностей как у людей, так и у нелюдей?
  • Какие метафорические возможности и процессы позволяют нам расширить наше числовое понимание на сложные области, такие как концепция бесконечности , бесконечно малого или концепция предела в исчислении?
  • Эвристика в числовом познании

Сравнительные исследования

Различные исследования показали, что животные, кроме человека, включая крыс, львов и различные виды приматов, обладают приблизительным чувством числа (называемым « многочисленностью »). [1] Например, когда крысу обучают нажимать на полоску 8 или 16 раз, чтобы получить пищевое вознаграждение, количество нажатий на полоску будет приближаться к распределению Гаусса или нормальному с пиком около 8 или 16 нажатий на полоску. Когда крысы более голодны, их поведение при нажатии на стержень происходит быстрее, поэтому, показав, что пиковое количество нажатий на стержень одинаково как для сытых, так и для голодных крыс, можно разделить время и количество нажатий на стержень. Кроме того, у некоторых видов была показана параллельная система индивидуации , например у гуппи , которые успешно различали от 1 до 4 других особей. [2]

Аналогичным образом исследователи установили скрытые динамики в африканской саванне, чтобы проверить естественное (необученное) поведение львов. [3] Эти динамики могут воспроизводить несколько криков львов, от 1 до 5. Если одна львица услышит, например, три крика неизвестных львов, она уйдет, а если она с четырьмя своими сестрами, они пойдут исследовать. Это говорит о том, что львы не только могут определить, когда они «превзойдены численностью», но и могут делать это на основе сигналов от различных сенсорных модальностей, предполагая, что многочисленность — это мультисенсорная концепция.

развития Исследования

Исследования в области психологии развития показали, что человеческие младенцы, как и животные, не относящиеся к человеку, обладают приблизительным чувством числа. Например, в одном исследовании младенцам неоднократно предъявляли массивы (в одном блоке) из 16 точек. Был введен тщательный контроль для исключения информации из «нечисловых» параметров, таких как общая площадь поверхности, яркость, окружность и так далее. После того, как младенцам было представлено множество дисплеев, содержащих 16 предметов, они привыкли или перестали долго смотреть на дисплей. Затем младенцам была представлена ​​витрина, содержащая 8 предметов, и они дольше смотрели на новую витрину.

Из-за многочисленных контрольных мер, которые применялись для исключения нечисловых факторов, экспериментаторы пришли к выводу, что шестимесячные младенцы чувствительны к различиям между 8 и 16. Последующие эксперименты с использованием аналогичных методик показали, что шестимесячные младенцы может различать числа, отличающиеся соотношением 2:1 (8 против 16 или 16 против 32), но не в соотношении 3:2 (8 против 12 или 16 против 24). Однако 10-месячные младенцы преуспевают как при соотношении 2:1, так и при соотношении 3:2, что предполагает повышенную чувствительность к различиям в численности с возрастом. [4]

В другой серии исследований Карен Винн показала, что младенцы в возрасте пяти месяцев способны выполнять очень простые сложения (например, 1 + 1 = 2) и вычитания (3 – 1 = 2). Чтобы продемонстрировать это, Винн использовала парадигму «нарушения ожиданий», в которой младенцам показывали (например), одну куклу Микки Мауса, идущую за ширмой, а затем другую. Если при опускании экрана младенцам показывали только одного Микки («невозможное событие»), они выглядели длиннее, чем если бы им показывали двух Микки («возможное» событие). Дальнейшие исследования Карен Винн и Колин МакКринк показали, что, хотя способность младенцев рассчитывать точные результаты сохраняется только для небольших чисел, младенцы могут рассчитывать приблизительные результаты более крупных событий сложения и вычитания (например, событий «5 + 5» и «10-5»). ).

Ведутся споры о том, сколько на самом деле содержат эти зарождающиеся системы с точки зрения числовых концепций, что отсылает к классической дискуссии о природе и воспитании . Гельман и Галлистел (1978) предположили, что ребенок врожденно обладает понятием натурального числа, и ему нужно лишь отобразить это на словах, используемых в его языке. Кэри ( 2004 , 2009 ) не согласился, заявив, что эти системы могут кодировать большие числа только приблизительным способом , тогда как натуральные числа, основанные на языке, могут быть точными. Считается, что без языка только числа от 1 до 4 имеют точное представление через параллельную систему индивидуации . Один из многообещающих подходов — посмотреть, смогут ли культуры, в которых отсутствуют числовые слова, обращаться с натуральными числами. Результаты пока неоднозначны (например, Pica et al. (2004) ); Баттерворт и Рив (2008) , Баттерворт, Рив, Рейнольдс и Ллойд (2008) .

Нейровизуализация исследования нейрофизиологические и

Исследования нейровизуализации человека показали, что области теменной доли , включая внутритеменную борозду (IPS) и нижнюю теменную дольку (IPL), активируются, когда испытуемых просят выполнить вычислительные задачи. Основываясь как на нейровизуализации человека , так и на нейропсихологии , Станислас Деэн и его коллеги предположили, что эти две теменные структуры играют взаимодополняющую роль. Считается, что IPS содержит схему, которая в основном участвует в числовой оценке. [5] сравнение чисел, [6] [7] и онлайн-вычисление или количественная обработка (часто проверяемая с помощью вычитания), в то время как считается, что IPL участвует в механическом запоминании, например умножении. [8] Таким образом, пациент с поражением IPL может иметь возможность вычитать, но не умножать, и наоборот для пациента с поражением IPS. Помимо этих теменных областей, области лобной доли в вычислительных задачах активны также . Эти активации перекрываются с областями, участвующими в речевой обработке, такими как зона Брока и областями, участвующими в рабочей памяти и внимании . Кроме того, нижневисочная кора участвует в обработке числовых форм и символов, необходимых для вычислений с арабскими цифрами. [9] Более современные исследования выявили сети, связанные с задачами умножения и вычитания. Умножение часто изучается посредством механического запоминания и словесных повторений, а исследования нейровизуализации показали, что умножение использует леволатерализованную сеть нижней лобной коры и верхней-средней височной извилины в дополнение к IPL и IPS. [10] Вычитанию больше обучают с помощью количественных манипуляций и использования стратегии, больше полагаясь на правую IPS и заднюю теменную дольку. [11]

Одноединичная нейрофизиология у обезьян также обнаружила нейроны в лобной коре и внутритеменной борозде, которые реагируют на числа. Андреас Нидер обучал обезьян выполнять задачу «отложенного сопоставления с образцом». [12] [13] [14] Например, обезьяне может быть представлено поле из четырех точек, и она должна сохранить это в памяти после того, как изображение будет удалено. Затем, после задержки в несколько секунд, отображается второй дисплей. Если число на втором дисплее совпадает с числом на первом, обезьяна должна отпустить рычаг. Если все по-другому, обезьяне придется держать рычаг. Нейронная активность, зарегистрированная в течение периода задержки, показала, что нейроны во внутритеменной борозде и лобной коре имели «предпочтительную численность», точно так, как предсказывали поведенческие исследования. То есть определенное количество может сильно стрелять по четырем, но менее сильно по трем или пяти и еще меньше по двум или шести. Таким образом, мы говорим, что эти нейроны были «настроены» на определенные величины. Обратите внимание, что эти нейрональные реакции подчинялись закону Вебера , как было продемонстрировано для других сенсорных измерений, и согласуются с зависимостью отношения, наблюдаемой для численного поведения животных и младенцев, не являющихся людьми. [15]

Важно отметить, что, хотя мозг приматов удивительно похож на человеческий, существуют различия в функциях, способностях и сложности. Они являются хорошими объектами для предварительных испытаний, но не демонстрируют небольших различий, которые являются результатом разных эволюционных путей и окружающей среды. Однако в плане чисел у них много общего. Как было обнаружено у обезьян, нейроны, избирательно настроенные на число, были идентифицированы в двусторонних внутритеменных бороздах и префронтальной коре у людей. Пьяцца и коллеги [5] исследовали это с помощью фМРТ, предоставляя участникам наборы точек, по которым им приходилось либо делать одинаковые-разные суждения, либо делать суждения о большем и меньшем. Наборы точек состояли из базовых чисел 16 и 32 с соотношениями 1,25, 1,5 и 2. Отклоняющиеся числа включались в некоторые исследования в больших или меньших количествах, чем базовые числа. Участники продемонстрировали аналогичные паттерны активации, которые Нейдер обнаружил у обезьян. [15] Внутритеменная борозда и префронтальная кора , также участвующие в количестве, сообщаются в приблизительном количестве, и у обоих видов было обнаружено, что теменные нейроны IPS имели короткие латентные периоды активации, тогда как лобные нейроны имели более длительные латентные периоды. Это подтверждает представление о том, что числа сначала обрабатываются в IPS, а затем, при необходимости, передаются соответствующим лобным нейронам префронтальной коры для дальнейших вычислений и применения. Люди отображали кривые Гаусса на кривых настройки приблизительной величины. Это согласуется с обезьянами: у обоих видов наблюдается схожий структурированный механизм с классическими кривыми Гаусса относительно все более отклоняющихся чисел с 16 и 32, а также привыкания. Результаты соответствовали закону Вебера , причем точность снижалась по мере того, как соотношение между числами становилось меньше. Это подтверждает выводы, сделанные Нейдером на макаках. [14] и дает убедительные доказательства существования приблизительной логарифмической шкалы чисел у людей. [16] [17]

Учитывая установленный механизм аппроксимации несимволических чисел как у людей, так и у приматов, необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, является ли этот механизм врожденным и присутствует ли он у детей, что предполагает врожденную способность обрабатывать числовые стимулы, подобно тому, как люди рождаются готовыми. обрабатывать язык. Кантлон, Брэннон, Картер и Пелфри (2006) намеревались исследовать это на здоровых, нормально развивающихся 4-летних детях параллельно со взрослыми. Аналогичное задание Пьяццы [5] использовался в этом эксперименте без заданий на суждение. Использовались точечные массивы различного размера и количества, базовая численность которых составляла 16 и 32. в каждом блоке предъявлялось 232 стимула с 20 отклоняющимися числами с соотношением 2,0 как большего, так и меньшего размера. Например, из 232 испытаний 16 точек были представлены на разном размере и расстоянии, но в 10 из этих испытаний было 8 точек, а в 10 из этих испытаний было 32 точки, что составляло 20 девиантных стимулов. То же самое относится и к блокам с базовой численностью 32. Чтобы гарантировать, что взрослые и дети внимательно следят за стимулами, на протяжении всего испытания они устанавливали три точки фиксации, в которых участнику приходилось перемещать джойстик, чтобы двигаться вперед. Их результаты показали, что у взрослых, участвовавших в эксперименте, наблюдалась значительная активация IPS при просмотре стимулов с отклоняющимися числами, что соответствует тому, что было ранее обнаружено в вышеупомянутом абзаце. У 4-летних детей они обнаружили значительную активацию IPS в ответ на девиантные числовые стимулы, напоминающую активацию, обнаруженную у взрослых. Были некоторые различия в активации: у взрослых наблюдалась более выраженная двусторонняя активация, тогда как у 4-летних детей в первую очередь наблюдалась активация в правом IPS, и они активировали на 112 вокселей меньше, чем взрослые. Это говорит о том, что в 4-летнем возрасте у детей уже сформировался механизм нейронов ИПС, настроенный на обработку несимволических чисел. Другие исследования углубились в этот механизм у детей и обнаружили, что дети также представляют собой приблизительные цифры на шкале. в логарифмической шкале , что соответствует утверждениям Пьяццы у взрослых.

Изард, Санн, Спелке и Стрери (2009) исследовали представления абстрактных чисел у младенцев, используя другую парадигму, чем предыдущие исследователи, из-за характера и стадии развития младенцев. У младенцев они исследовали абстрактные числа с помощью как слуховых, так и зрительных стимулов, используя парадигму времени просмотра. Использовались наборы 4 на 12, 8 на 16 и 4 на 8. Слуховые стимулы состояли из тонов разной частоты с установленным количеством тонов, с некоторыми отклоняющимися испытаниями, где тоны были короче, но более многочисленными или более длинными и менее многочисленными, чтобы учесть продолжительность и ее потенциальные помехи. После того, как слуховые стимулы предъявлялись в течение 2 минут ознакомления, зрительные стимулы представлялись в виде конгруэнтного или неконгруэнтного массива цветных точек с чертами лица. они оставались на экране, пока младенец не отвернулся. Они обнаружили, что младенцы дольше смотрели на стимулы, соответствующие слуховым тонам, что позволяет предположить, что система аппроксимации несимволических чисел, даже в разных модальностях, присутствует в младенчестве. Что важно отметить в этих трех конкретных исследованиях несимволических чисел на людях, так это то, что они присутствуют в младенчестве и развиваются на протяжении всей жизни. Оттачивание их способностей к аппроксимации и распознаванию чисел, о чем свидетельствует улучшение дробей Вебера с течением времени, а также использование левого IPS для обеспечения более широкого пространства для обработки вычислений и перечислений, подтверждают утверждения, сделанные в отношении механизма обработки несимвольных чисел. в человеческом мозгу.

между числом и другими когнитивными Связь процессами

Есть свидетельства того, что числовое познание тесно связано с другими аспектами мышления, особенно с пространственным познанием. [18] Одна линия доказательств основана на исследованиях, проведенных на синестетиках числовых форм . [19] Такие люди сообщают, что числа мысленно представляются в определенном пространственном расположении; другие воспринимают числа как воспринимаемые объекты, которыми можно визуально манипулировать для облегчения вычислений. Поведенческие исследования еще больше укрепляют связь между числовым и пространственным познанием. Например, участники быстрее реагируют на большие числа, если они реагируют на правой стороне пространства, и быстрее на меньшие числа, если они находятся слева — так называемая «пространственно-числовая ассоциация кодов ответов» или эффект SNARC . [20] Этот эффект варьируется в зависимости от культуры и контекста. [21] однако, и некоторые исследования даже начали подвергать сомнению, отражает ли SNARC внутреннюю ассоциацию числового пространства, [22] вместо этого прибегайте к стратегическому решению проблем или к более общему когнитивному механизму, такому как концептуальная метафора . [23] [24] Более того, исследования нейровизуализации показывают, что связь между числом и пространством также проявляется в активности мозга. Например, области теменной коры демонстрируют общую активацию как пространственной, так и числовой обработки. [25] Эти различные направления исследований предполагают сильную, но гибкую связь между числовым и пространственным познанием.

Модификацию обычного десятичного представления отстаивал Джон Колсон . Смысл дополнения , отсутствующий в обычной десятичной системе, выражается знаково-цифровым представлением .

Эвристика познании числовом в

Несколько психологов-потребителей также изучали эвристику, которую люди используют в числовом познании. Например, Томас и Морвиц (2009) рассмотрели несколько исследований, показывающих, что три эвристики, которые проявляются во многих повседневных суждениях и решениях – привязка, репрезентативность и доступность – также влияют на числовое познание. Они идентифицируют проявления этих эвристик в числовом познании как: эффект привязки левой цифры, эффект точности и эффект простоты вычислений соответственно. Эффект левой цифры относится к наблюдению, что люди склонны ошибочно считать разницу между 4,00 доллара США и 2,99 доллара США большей, чем разница между 4,01 доллара США и 3,00 доллара США, из-за привязки к крайним левым цифрам. Эффект точности отражает влияние репрезентативности набора цифр на суждения о величине. Большие величины обычно округляются и поэтому имеют много нулей, тогда как меньшие величины обычно выражаются точными числами; поэтому, полагаясь на репрезентативность набора цифр, люди могут ошибочно решить, что цена в 391 534 доллара более привлекательна, чем цена в 390 000 долларов. Эффект простоты вычислений показывает, что суждения о величинах основаны не только на результатах мысленных вычислений, но также на их легкости или сложности. Обычно легче сравнить две несходные величины, чем две похожие величины; Чрезмерное использование этой эвристики может привести к тому, что люди ошибочно оценят разницу как большую для пар с более простыми вычислениями, например, 5,00 доллара минус 4,00 доллара, чем для пар со сложными вычислениями, например, 4,97 доллара минус 3,96 доллара. [26]

Этнолингвистическая вариативность [ править ]

Счетная грамотность коренных народов изучается с целью выявления универсальных аспектов числового познания у человека. Яркие примеры включают народ пираха , у которого нет слов для обозначения определенных чисел, и народ мундуруку , у которого есть только числовые слова до пяти. Взрослые пираханы не могут подсчитать точное количество орехов, содержащих менее десяти предметов. Антрополог Наполеон Шаньон провел несколько десятилетий, изучая яномами в полевых условиях. Он пришел к выводу, что им нет необходимости считать в повседневной жизни. Их охотники отслеживают отдельные стрелы с помощью тех же умственных способностей, которые они используют, чтобы узнавать членов своей семьи. Не существует известных культур охотников-собирателей, на языке которых была бы система счета. Умственные и языковые способности к счету связаны с развитием сельского хозяйства, а вместе с ним и с появлением большого количества неразличимых предметов. [27]

Исследовательский центр [ править ]

Journal of Numerical Cognition — это журнал с открытым доступом, бесплатным для публикации и доступный только в Интернете, специально предназначенный для исследований в области числового познания. Ссылка на журнал

См. также [ править ]

Примечания [ править ]

Ссылки [ править ]

Дальнейшее чтение [ править ]

Arc.Ask3.Ru: конец оригинального документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 99B3441F41DA75477EDD05F19AE77A3C__1703647980
URL1:https://en.wikipedia.org/wiki/Numerical_cognition
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Numerical cognition - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть, любые претензии не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, денежную единицу можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)