Vetenskapsteori, varför?

Transkript

1 Vetenskapsteori, varför? Förstå empiri (er första kontakt?) Förstå formella vetenskaper Empiriska vetenskapers begränsningar Formella vetenskapers begränsningar Korrelation kontra Kausal relation Är kognitionspsykologi bara babbel eller flum???

2 Empiriska vetenskaper Mäter saker i verkligheten Föredrar experiment som metod Har ofta tydliga studieobjekt Lider dålig precision Lider av induktionsproblemet Falsifikationism (Popper och den rekursiva inkonsistensen) Basala antaganden om verkligheten (ontologisk realism) Genererar modeller av verkligheten Fysik, Medicin, Psykologi, Biologi, Sociologi

3 Empiriska modeller och teorier Är korrespondenta med begränsade delar av verkligheten i vissa avseenden Är hanterbara och kompakta representationer av verkligheten Är inkompletta Bedöms inte i termer av rätt eller fel

4 Formella vetenskaper Vad är studieobjektet? Var finns algoritmen/datatypen/strukturen? Är det inte mest en serie av tramsiga cirkelbevis? Romantiska synen: FV handlar inte om verkligheten Lakoff: Alla formella strukturer har sin rot i verkligheten medelst metaforer Logik, Datavetenskap, Matematik, Mängdlära Är MDI en empirisk eller formell vetenskap?

5 Korrelation En korrelation är en samvariation av två eller flera faktorer Faktorerna kan både vara diskreta och analoga Boende i Lidingö och Danderyd är rika Långa personer betraktas som mera attraktiva Män har högre lön Kvinnor är mindre kriminella än män Adopterade uppsöker psykiatrisk vård oftare än andra

6 Kausal relation Filosofiskt spörsmål = ingen konsensus En faktor orsakar en annan effekt Effekten måste uppstå varje gång efter orsaken, förutsatt att förhållandena är desamma Det får inte vara en interferens mellan orsak och verkan Endast medelst rena experiment så kan forskare göra anspråk på kausala slutsatser Människor minns bättre ord som stol, bord, bänk än ord som snickarbänk, köksstol, långbord Om man tömmer en människa på blod utan ersättning, så dör hon Om man subliminalt viskar Oidipala saker till dartspelare, så presterar de sämre

7 Kognitionspsykologi (KP) KP studerar mentala förmågor och mentala aktiviteter Informationsprocessande modeller Datormetaforen mycket använd Experiment är vanligaste metoden* En datavetare grundade KP!! Herbert Simon Perception och uppmärksamhet Begreppsbildning och kategorisering Minne och inlärning Representation och problemlösning

8 Perception och Uppmärksamhet

9 Helmholtz vs. Gibson Är hjärnan aktiv eller passiv när vi betraktar objekt? Går det att förena aktiv och passiv hjärna? Affordance Tingens mening Geoner, de minsta beståndsdelarna i vår perception Delad uppmärksamhet

10 Roliga Url:er (Lakoff s talk) -> databaser -> PsychInfo -> elektroniska tidskrifter

11 Divided Attention Vanlig missuppfattning att det finns könsskillnader Uppgifternas likhet Uppgifternas svårighetsgrad Tidigare träning i de två uppgifterna Kritiskt för informationsöverföring till människor MDI-applikationer?

12 Automaticity Om man gör en uppmärksamhetsuppgift tillräckligt ofta så finns möjligheten att den tas över av minnet. Hur många läser Bills dialogrutor? Eller Linus varnande kommandorader.. Hur ska ett system av dialogrutor då se ut?

13 Begreppsbildning, Kategorisering Rationella modeller (RM) både inom bedömning, resonemang, beslutsfattande, och kategorisering Prototypmodellen (abstrakt) Exemplarteorin (konkret) Tversky & Kahnemans biases Gigerenzers Take-The-Best

14 Begrepp som mängd Ett begrepps mening kan fångas genom en konjunktiv lista av attribut. Dessa attribut är atomiska enheter och tillsammans är de tillräckliga för att något ska kunna bli identifierad som en instans (ett element) i begreppet (mängden). Vilka som är instanser i begreppet och inte, kan tydligt definieras. Alla instanser i begreppet är lika representativa. När begrepp organiseras i en hierarki så är det definierande attributet av ett mer specifikt begrepp (sparv) i relation till dess mer generella begrepp (överordnat; fågel) så att det specifika har alla definierade attribut som det överordnade har.

15 Prototypmodellen Det finns ett perfekt objekt är det mest representativa för hela begreppet Objektet kan vara ett faktiskt objekt eller ett medelvärde av alla objekt Om ett främmande objekt är tillräckligt likt det perfekta objektet så bedöms det främmande objektet som en medlem i begreppet

16 Exemplarteorin Vi har inget abstrakt tänkande i begreppsbildning Vi minns i princip alla objekt som vi har sett Ett främmande objekts likhet jämförs med det mest lika objektet som man minns. Väldigt lik prototypmodellen i övrigt

17 Tversky & Kahneman Systematiska snedvridningar av upplevelser av verkligheten Människor verkar vara idioter i deras syn och experiment? Base-rate neglect Conjunction fallacy Framingeffekten

18 Base-rate neglect A particular heart disease has a prevalence of 1/1000 people. A test to detect this disease has a false positive rate of 5%. Assume that the test diagnoses correctly every person who has the disease. What is the chance that a randomly selected person found to have a positive result actually has the disease?

19 Base-rate neglect solution The correct answer is 2%. An informal way of explaining this result is to think of a population of 10,000 people. We would expect just 10 people in this population to have the disease. If you test everybody in the population then the false positive rate means that, in addition to the 10 people who do have the disease, another 500 will be wrongly diagnosed as having it. In other words only about 2% of the people diagnosed positive actually have the disease. When people give a high answer like 95% they are ignoring the very low probability (i.e. rarity) of having the disease. In comparison the probability of a false positive test is relatively high. A formal Bayesian explanation is as follows: let A be the event 'person has the disease let B be the event 'positive test'. We wish to calculate p(a B). First we note that: p(a B) = 1 -p(not A B) In fact it is easier to calculate p(not A B). By Bayes this is: Now, we know the following: p(a)=0.001 p(not A)=0.999 p(b NOT A) = 0.05 p(b A) = 1 Hence: Hence p(a B) is approximately 0.02.

20 Conjunction fallacy Bill is 34 years old. He is intelligent, but unimaginative, compulsive and generally lifeless. In school, he was strong in mathematics but weak in social studies and humanities. Which statement is more probable: A. Bill is an accountant that plays jazz for a hobby, or B. Bill plays jazz for a hobby?

21 Framingeffekten Föreställ dig att Sverige förbereder sig för en ovanlig sjukdom, vilken kan förväntas döda 600 personer. De två alternativ som finns att bekämpa sjukdomen har föreslagits. Anta att exakta vetenskapliga bedömningarna har följande två konsekvenser. Program A: Om Program A används, så kommer 200 personer räddas. Program B: Om Program B används, så är det 1/3 sannolikhet att 600 personer räddas, och 2/3 sannolikhet att ingen räddas.

22 Framing (forts) Föreställ dig att Sverige förbereder sig för en ovanlig sjukdom, vilken kan förväntas döda 600 personer. De två alterntiv som finns att bekämpa sjukdomen har föreslagits. Anta att de exakta vetenskapliga bedömningarna har följande två konsekvenser. Program C: Om Program C används, så kommer 400 personer dö. Program D: Om Program D används, så är det 1/3 sannolikhet att 600 ingen dör, och 2/3 sannolikhet att 600 personer dör.

23 Framing, resultat Grupp 1: Det visade sig att deltagare 72% valde A, 28% B. Alltså, deltagarna visade riskaversion. Grupp 2: Av alla så föredrog 22% C, och 78% alternativ D. Alltså, deltagarna visare riskbenägenhet. Betänk applikationer

24 Wasons fyra kort Din uppgift är att kontrollera regeln: Om det är en vokal på en sidan, så är det en jämn siffra på andra. Vilka kort behöver du vända på?

25 Wason (forts) Samma logiska struktur Om man dricker öl, så måste man vara över tjugo år gammal. Vilka behöver du fråga hur gamla de är resp vad de dricker?

26 Är människor idioter? Heuristiker Begränsad rationalitet Satisficing Gigerenzers Take the best. Välj enbart på en faktor, om den inte duger ta nästa Funkar bra på börsen säger G Fungerar lika bra som multiple-cues eller faktoranalys Nej, men vi kan inte beräkna speciellt bra i optimal bemärkelse Om nu människor inte är logiska, ska gränssnitt vara det???

27 Representation och Problemlösning Herbert Simons problem space Point: Det är representationen av ett problem som predicerar dess svårighetsgrad, inte dess uttömmande kombinationer The tower of Hanoi (Kotovsky, Hayes, & Simon, 1984): Akrobater, Rymdisar, change/move

28 Representation Spatiala representationer är att föredra framför icke-spatiala Undvik symboliska representationer! Öva att representera besvärliga saker; människa, ångest, lycka, en pågående basketmatch, eller hur ett samtal utvecklar sig

29 Okej, hur applicera detta? Hur kan man tänka i begreppshierarkier (Rosch, 1976) för att göra livet lättare för användare? Ett problem kan ofta göras lättare genom att ändra dess representation. Bara för att flera alternativ finns, betyder inte det att är bättre för användaren. Preece m fl (2002), sid 82 [7±2]

30 Roschs begreppshierarkier I enlighet med prototypteorin föreslog Rosch med flera (1976) en konceptuell hierarki med tre nivåer av generalitet. Folk använder hierarkier för att representera relationer för klassinklusion mellan kategorier. Kategorin 'stolar' ingår i kategorin 'möbler'. Mänskliga begreppshierarkier har tre nivåer; en superordinerad nivå (möbler), en basal nivå (stol), och en subordinerad nivå för specifika begrepp (köksstol). Här sker kognitionen. Den basala nivån är den som har mest distinkta egenskaper och den är mest kognitivt ekonomisk. Det är på den här nivån som ett begrepps attribut inte delas av andra begrepp på samma nivå. Positionen för den basala nivån kan förändras som en funktion av individuella skillnader i expertis och kulturella skillnader.

31 15-spelet Norman (1994) Varje spelare väljer en siffra i taget mellan 1 och 9. Man vinner genom att ha valt exakt tre siffror som ger summan 15. Om man valt flera siffror får man välja ut tre som skapar summan 15 för vinst.

32 En förenklande representation

33 Represent this! They found that while participants would rate the analogies, from best to worst, as literally similar, true analogy, mere appearance, and false analogy, their recall for for stories, from best to worst, was literally similar, mere appearance, true analogy, and false analogy. Varför är denna mening så besvärlig? Ur Norman (1994)

34 Normans förslag Ratings (Best is highest) Literally similar Memory (Best is highest) Literally similar True analogy Mere appearance Mere appearance True analogy False analogy False analogy

35 Normans huvuduppgifter för informationsfönster Hitta den relevanta informationen. Beräkna den önskade kalkylen alt. Visa den kritiska slutsatsen. Detta kan jämföras med den retoriska metoden att använda metaforer i argumentation.

36 Uppgift Fyll ut en karta med befolkningsmängd! Varför är människan den härskande arten på jorden? Tävling! Skapa den enklaste representationen av Tower of Hanoi

37 Naturlighet och Upplevande kognition: Norman (1994) Naturlighetsprincipen: Upplevande kognition är stödd när egenskaperna av representationen matchar egenskaperna av det representerade. Perceptuell princip: Perceptuella och spatiala representationer är mera naturliga och föredras framför symboliska, ickespatiala representationer, men bara om mappningen är analog.

38 Minne och inlärning Olika sorters kunskaper Multistore-modellen Baddeleys Working Memory Encoding Specificity Recognition vs Recall

39 Minnestyper Implicit Explicit Episodiskt Semantiskt Procedurellt Prospektivt

40 Multistore-modellen

41 Working Memory

42 WMM vs MS Förklarar hjärnskadade patienters minne bättre. Har viss anpassning till olika minnestyper, ty det verkar orimligt att alla typer skulle lagras på samma sätt. WM kan förklara varför divided attention fungerar bättre med olika sinnesmodaliteter. Personers inlärning kan hoppa direkt till LTM, utan att passera STM. Betoningen på upprepning är överskattad i MS.

43 Encoding Specificity Om likheten mellan miljöerna i inkodning och framplockning är stor så ökar chansen för lyckad framplockning. Baddeleys roliga dykare

44 Recognition vs recall Preece m fl menar att recognition alltid är lättare än recall. Cued recall kan också användas med fördel. Om ett gränssnitt måste använda sig av fri återgivning, så betänk Encoding Specificity Principle

45 Relaterad psykologi Miljöpsykologi [Kaplan och Kaplan, 1982] Motivationspsykologi Personlighetspsykologi Hur skapar man en känsla av tillit? [Socialpsykologi] Hur agerar grupper med system? [Social och Organisationspsykologi]

46 Kaplan x2 Spännande Farligt Tryggt Tråkigt

47 Motivationspsykologi Motivation är initiation, uthållighet och intensitet i beteende Varför är vissa saker så roligare än andra? Varför läser bara vissa manualer till datorprogram? Är en tråkig uppgift alltid tråkig i fortsättningen?

48 Personlighetspsykologi Personlighet är en slags summa av återkommande, persistenta karaktärsdrag hos människor Finns det olika typer av människor när det gäller inlärning? Är det meningsfullt att skapa personlighetstestande formulär? Vad har jaget för betydelse i våra liv?

49 Fitts Law It seems intuitive that movement time would be affected by the distance moved and the precision demanded by the size of the target to which one is moving. Fitts discovered that movement time was a logarithmic function of distance when target size was held constant, and that movement time was also a logarithmic function of target size when distance was held constant. Mathematically, Fitts' law is stated as follows: MT = a + b log2(2a/w) MT = movement time a,b = regression coefficients A = distance of movement from start to target center W = width of the target

50 Framtiden inom MDI? The Matrix 1h 44 min 37 sek (ungefär)