Thagard, 1999. Zusammenfassende Bezeichnung des kognitiven Paradigmas. Denken wird geleistet durch Prozesse (computations) die auf Repräsentationen operieren.

Repräsentationen können sich von einander unterscheiden indem sie andere Objekte repräsentieren. Sie können sich aber auch unterscheiden wenn sie die gleiche Objekte repräsentieren.

Aussagen sind die kleinste bedeutungstragende Einheiten der Aussagenlogik. Aussagen werden meist durch Aussagensymbole (e.g. Großbuchstaben) repräsentiert, und ihre Wahrheit durch die Wahrheitswerte "wahr" sowie "unwahr" festgelegt.

Elementare Aussagen können zu komplexeren Aussagen kombiniert werden mithilfe von Junktoren. Aussagen, die aus Symbole und Junktoren bestehen heißen Formeln.

Syntaktische Regeln legen fest welche Struktur die Formeln haben dürfen.

• Aussagensymbole und Wahrheitswerte sind (atomare) Formeln.
• Sind A und B Formeln, so sind auch folgende Ausdrücke Formeln.
  A Negation - "nicht A"
  AB Konjunktion - "A und B"
  AB Disjunktion - "A oder B"
  AB Exklusive Disjunktion - "entweder A oder B"
  AB Implikation - "wenn A, dann B"
  AB Äquivalenz - "A genau dann wenn B"
• Das sind alle aussagenlogische Formeln.

Bindungsstarke: > {, , } > {, }

Tertium non datur ("Gesetz vom ausgeschlossenen Dritten"): eine Aussage ist entweder wahr oder falsch, aber nicht beides. Die Wahrheits aussagenlogischer Formeln wird durch eine Interpretationsfunktion festgelegt, e.g. I(A) = t. Diese Zuordnung bezeichnet man als Belegung des Aussagensymbols.

Die Wahrheitswert einer Formel ergibt sich aus den Wahrheitswerten der einzelnen Aussagen.

Wenn mehrere Prämissen vorliegen (als wahr angenommen werden), dann bestimmen Schlussregeln welche neuen Aussagen (Schlussfolgerungen) abgeleitet werden können.

• Valide Schlussregeln liefern eine wahre Conclusion wenn die Prämissen wahr sind.
  • Modus Ponens: AB, A B.
  • Modus Tollens: AB, B A
• Nicht-valide Schlussregeln sind nur eingeschränkt gültig.
  • Affirmation der Konsequenz: AB, B A.
  • Negation der Antezedenz: AB, A B.

Menschliches Schließen unterscheidet sich deutlich vom logischen Schließen: nicht immer werden alle logisch möglichen Schlüsse gezogen oder die entsprechenden Fehlschlüsse vermieden. Ein wichtiger Faktor besteht in der Formulierung der Prämissen und im Kontext in dem die Prämissen dargestellt werden. Zum Beispiel: das geben einer zweiten Antezedenz die zu derselben Konsequenz führt, verringert die Fehlschluss Affirmation der Konsequenz.

Zusätzliche Information kann aber auch die Unterdrückung valider Inferenzen fördern. E.g. Stevenson und Over (1995).
(a) Standard
Wenn Karl angeln geht, dann gibt es Fisch zum Abendessen.
Karl geht angeln. ... Also?
(b) Zusätzlicher Kontext:
Wenn karl einen Fisch fängt, dann gibt es Fisch zum abendessen.
(c) Qualifikation des zusätzlichen Kontextes:
Karl hat (immer / gewöhnlich / selten / nie) Glück beim Angeln.
Es führt zu
Reduktion der Anwendungshäufigkeit des Modus Ponens in (b) verglichen mit (a).
Aufhebung dieses Unterdrückungseffekts durch "immer" in (c).
Kontinuierliche Abnahme der Anwendungshäufigkeit des Modus Ponens bei (c) hin zu "nie".
Interpretation: (b) wird interpretiert und repräsentiert als "Wenn Karl angelt geht und einen Fisch fängt, dann gibt es fisch zum Abendessen." Die Zusatzinformation von (c) gibt dann die Wahrscheinlicht ob das zeite Konjunkt wahr ist.

Menschen beziehen zusätzliche Informationen in ihre Schlussfolgerungen ein und bilden eine mentale Repräsentaiton der Gesamtinformation. Inferenzen auf Basis dieser Repräsentation weichen ab von aussagenlogischen Schlüssen; sind aber trotzdem nicht "chaotisch". Zur Beschreibung derartiger Interpretationsprozesse wurden eine Reihe theoretischer Ansätze vorgeschlagen.

Eine Plattform für computationale, cognitive Modellierung. Definiert allgemeine Strukuren und Prozesse/Mechanismen, und beschreibt u.a. wie Wissen erworben, gespeichert abgerufen und benutzt wird.
Eine kognitive Architektur sollte nur kognitions- und neuropsychologisch plausible Modelle zulassen.

ACT-R unterscheidet auf symbolischer Ebene deklaratives Wissen (Chunks) und prozedurales Wissen (Produktionen), mit auf subsymbolischer Ebene der entsprechenden Aktivation für Chunks und Utility für Produktionen. Chunks sind aufgebaut wie Frames mit isa- und hasprop-Slots. Produktionen sind wenn-dann Regeln, aufgeteilt nach Bedingungsteil und Ausführungsteil..



ACT-R besteht aus eine Anzahl von Modulen die mit der Aussenwelt interagieren, wobei das Production System (repräsentiert prozedurales Wissen) im Zentrum steht und die Modulen miteinander verknüpft. Die Kommunikation der Modulen mit dem Production System ist eingeschränkt durch ihre Buffers, die nur einen Teil Information gleichzeitig enthälten können. Das Buffersystem könnte als Arbeitsspeicher gesehen werden, nebem den deklarativen Speicher (im Form eines propositionalen Netzes) und dem Produktionsspeicher.

Prozesse im deklarativen Speicher werden als Aktivationsausbreitung charakterisiert. Die Aktivation eines Chunks wird bestimmt von einer base-level Aktivation Bi (Häufigkeit und Zeitpunkt der vergangenen Aktivierung), Assoziationsstärke Sij mit anderen Chunks, und die Aufmerksamkeitsgewichtung für Elemente die im aktuellen Ziel vorkommen. Ai = Bi + sum(WjSij). Die Aktivation bestimmt ob, und wie schnell ein Chunk abgerufen wird.
Der Utility einer Produktion ist berechnet auf Basis der erwarteten Kosten (in Zeiteinheiten) und der Wahrscheinlichkeit das Ziel zu erreichen. Unterprozesse zur Anwendung einer Produktion sind match (suche alle Produktion deren Bedingungsteil durch die Daten im Arbeitsspeicher erfüllt wird), select (wähle eine dieser Regeln aus nach einer vorgegebenen Konfliktlösungsstrategie), und apply (wende die Regel an). Der Aktionsteil kann eine Datentransformation oder eine Zielgenerierung sein; entweder neue Daten oder ein neues Ziel gelangt im Buffer.

Regularitätstheorie. Ereignisse erscheinen als kausal verbunden, wenn sie drei Kriterien erfüllen:

• Raumzeitliche Nähe (Kontiguität)
• Zeiliche Ordnung
• Konstante Verknüpfung (constant conjunction)

Hume unterscheidet zwischen

• generischen Kausalaussagen: Ereignisse einer bestimmen Art verursachen Ereignisse einer anderen Art. Reduzierbar darauf, dass die betrachteten Ereignisarten regelmäßig aufeinander folgen (i.e. Kausalbeziehungen sind Regelmäßigkeiten).
• singulären Kausalaussagen: Einzelnes Ereignis als Ursache für ein anderes. Aussage ist wahr aufgrund der Wahrheit einer generischen Kausalaussage: aus zwei Einzelereignisse kann außer kontiguität nichts entdeckt werden um eine Kausalbeziehung festzustellen. Jede singuläre Kausalaussage bezieht sich auf eine implizite generische Kausalbeziehung.

Also: in der Welt finden lediglich einzelne Ereignisse statt. Kausalität wird im Geist hergestellt. A bewirkt nicht regelmäßig B weil beides kausal verknüpft sind, sondern beides heißt kausal verknüpft, weil diese Ereignise regelmäßig aufeiander folgen.
Aus empiristischer Sicht gibt es damit keine Kausalität als Eigenschaft der Welt; kausalen Aussagen ist objektiv nicht zu trauen.

Nimmt Hume als Ausgangspunkt und führt die Kritik am Kausalitätsbegriff fort, indem er den Ereignisbegriff problematisiert. Ereignissen können unendlich genau spezifiziert werden, und damit auch Ereignisarten. Die Arten lösen sich auf bis sie den Status von Einzelereignissen erreichen, womit auch die Regelmäßigkeiten aufsplittern in die verschiedensten ungleichen Abläufe.
Deshalb kommen nach Russel in den entwickelten Wissenschaften nur noch Gesetze vor die Korrelationen konstatieren, womit die asymmetrischen Kausalbeziehungen abgelöst werden durch symmetrischen Beziehungen.

Kritik an Russell: Auch Korrelation wird über Beobachtung der Realität aufgestellt, via das Experiment, wo der Wissenschaftler in den Ablauf der Realität gezielt eingreift und diese verändert. Dies macht nur Sinn wenn etwas geschieht weil etwas anderes manipuliert wird.
Bei Handeln erleben wir unsere Aktionen als Ursache von Veränderungen. "p ist die Ursache von q bedeutet, dass ich q herbeiführen könnte, wenn ich p tun würde". Es gibt also eine objektive (temporale) Ordnung der Dinge an der wir uns bei erfolgreichem Handeln orientieren müssen und die nicht umkehrbar ist. Etwas für eine Ursache halten heißt es gedanklich in einen Handlungskontext zu versetzen.

Das A die Ursache von B ist heißt nichts anderes als dass B nicht stattgefunden hätte wenn A nicht stattgefunden hätte. Dieser Ansatz bewahrt die Asymmetrie, beinhaltet die interventionistische Position und ist (deshalb) umfassender als die RegularitÄtstheorie; kann aber nicht geprüft werden.

Menschen sind in der Lage Regularitäten in der Welt zu erkennen. Wenn sie bestimmte Voraussetzungen erfüllen, werden daraus kausale Zusammenhänge konstruiert. Kausales Wissen repräsentiert derartige Zusammenhänge. Mit seiner Hilfe können wir Ereignise erklären (Diagnose) und vorhersagen (Prognose). Kausales Wissen sowie Diagnosen und Prognosen lassen sich kognitionspsychologisch beschreiben anhand Mentaler Modellen.

Ob zwei Reize als gleichzeitig oder nacheinander auftretend wahrgenommen werden, hängt von der Sinnesmodalität und Aufgabenkomplexität ab. Akustische Reize müssen 3-4 ms auseinander liegen, um als getrennt wahrgenommen zu werden, taktile Reize 10 ms, visuelle Reize 20-30 ms.
Um die Reihenfolge zweier Reize anzugeben, müssen die Reize unabhängig von ihrer Modalität 30-40 ms auseinander liegen, also sind kentrale kognitive Prozesse nötig. Diese Ordnungsschwelle wird Elementarzeit genannt. Nach Pöppel (1996) lösen Reize neuronale, periodische Oszillationen aus, die die Takte (30 ms) zur Identifikation von Ereignisfolgen vorgeben.

• Retrospektive Schätzung: Die Versuchspersonen wissen erst nach dem Ende einer Episode dass sie eine Zeitschätzung abgeben müssen.
• Prospektive Schätzung: Die Versuchspersonen wissen bereits bevor bzw. während einer Episode dass sie eine Zeitschätzung abgeben müssen.

Dauerurteile werden erfasst mit

• verbalen Schätzungen: Nach dem Erleben einer Zieldauer (target duration), müss die eingeschätzte Länge der Zieldauer verbal in "clock units" angegeben werden. Erzeugen normalerweise größere Varianz in den Antworten.
• Reproduktion: Die Länge einer Zieldauer wird reproduziert, indem eine zweite Zeitdauer "abgesteckt" wird.
• Produktionp: Zieldauer wird mündlich vorgegeben, und müss "abgesteckt" werden.
• Vergleich zwischen Dauern: Zwei oder mehr Dauern werden vorgegeben (Standarddauer, Zieldauer), und müssen verglichen werden: länger, kürzer.

Folgender generelle Zusammenhang ist gefunden zur prospektiven und retrospektiven Zeitschätzung.

Temporale Relevanz: subjektive Wichtigkeit der Dauerschätzung.
Temporale Unsicherheit: Ausmaß an Zeitinformation die zur Verfügung steht.

E.g. in einer Wartesituation sind TR und TU in der Regel hoch. Wenn die erwartete Wartedauer nicht akzeptabel ist, wird die Situation verlassen. Ansonsten wird die Aufmerksamkeit auf die Zeitdauer gerichtet, kontinuierlich geschätzt und verglichen. Mit wachsender Abweichung: Stress, Anspannung, Ungeduld.

Principles of Time Engineering (Zakay, 2011):

• Occupy attention
• Build appropriate temporal expectation
• Hide temporal cues if waiting is long
• Provide temporal cues if waiting is short
• Hide situational cues which indicate long waiting
• Pay attention to the importance of social justice
• Increase the benefit of waiting as well as the cost of leaving the situation

Diese funktionale, Akteursbezogen Segmentierung des Raumes beschreibt was eine Person innerhalb eines bestimmten Radius tun und erreichen kann.

• Manipulativer, peripersonaler Raum: Bis 2 m unmittelbar um eine Person herum. Objekte können ohne Positionswechsel berührt und gegriffen werden.
• Lokomotorischer, extrapersonaler Raum: 2 bis 30 m und mehr. Kann durch Gehen erreicht und exploriert werden, wodurch sich auch die (wahrnehmbare) Inhalt ändert. Bewegungswahrnehmung und Szenengedächtnis ermóglichen hier Navigation und Orientierung.
• Ambienter, extrapersonaler Raum 30 m bis wenige Kilometer. Potenzieller Handlungs- und Bewegungsraum.
• Fokaler, extrapersonaler Raum ist der Raumausschnitt der visuell fokussiert und mit Aufmerksamkeit belegt wird.
• Kognitiv erzeugter Raum bezieht sich auf konzeptuelle sowie vorgestellte Räume.

Die mentale Repräsentation eines geografischen Raumes umfasst

• landmark knowledge: Wissen über Landmarken/Orientierungspunkte
• route knowledge: Wissen über Wege
• survey knowledge: Wissen über die topografische Struktur

Raumwissen wird über Räumliches Lernen erworben. Vier Mechanismen:

• Pfadintegration vollzieht sich auf Basis vestibulärer, kinästhetischer und motor-efferenter Signale die aus aktiver oder passiver Eigenbewegung resultieren.
• Antwortlernen: Das Lernen einer geordneten Serie von Bewegungsantworten in Bezug auf ein zu erreichendes Navigationsziel.
• Hinweislernen besteht aus der Bilduing von Assoziationen zwischen Hinweisreizen (Landmarken, Schildern) und Wegentscheidungen.
• Ortslernen umfasst Abstraktionen wobei qualitative räumliche Relationen repräsentiert werden. Assoziatives Hinweislernen.
• Kognitive Kartierung integriert verschiedene räumliche Wissenssegmete zu einer gemeinsamen mentalen Repräsentation.

Beim räumlichen Lernen spielen sowohl Prozesse im Arbeitsgedächtnis als auch im Langzeitgedächtnis eine Rolle. Das räumliche Leistungsvermogen ist begrenzt. In "virtuellem Tübingen" nahm die Anzahl "verloren gehen" mit verschiedenen Arten von Zweitaufgaben in verschiedenen Maßen zu.

Bei Tierexperimenten zeigte sich dass spezielle sogenannte Ortszellen im Hippocampus feuern, wenn sich das Tier an einem bekannten Ort befindet. Im Thalamus feuern sogenannten Richtungszellen in Abhängigkeit von der Kopfrichtung des Tieres im 360-Grad-Umraum. Gemeinsam scheinen diese Zellen die Basis zum Erlernen kognitiver Karten zu bilden.

Tierexperimente wiesen Neuronen nach die räumliche Information "direkt" kodieren, indem sie nur dann feuern wenn sich eine Schallquelle an einem bestimmten Ort relativ zum Kopf befindet. Jedes Neuron im Nucleus mesencephalicus lateralis dorsalis (MLD) reagiert optimal auf einen bestimmten Raumabschnitt, wobei benachbarte Neurone auf benachbarte Raumabschnitte reagieren.

Nach behavioralen Methoden zur Untersuchung kognitiver Karten in Menschen wird postuliert dass kognitive Karten mentale Repräsentationen von Elemente und ihren räumliche Relationen sind die ähnlich "inspiziert" werden können wie externe geografische Karten.

Kognitive Karte unterscheiden sich von geografischen Karten darin, dass Ortselemente nicht absolut repräsentiert werden, dass metrische Information und räumliche Orientierung verzerrt werden, und dass verschiedene Rauminformationen nicht unbedingt zu einer kohärenten Karte integriert werden. Räumliches Wissen kann durch eine Vielzahl unterschiedlicher Informatinoen gebildet werden. Anstelle einer kohärenten und integrierten Repräsentation eines geografischen Raums scheint es plausibler anzunehmen dass die verschiedenen Informationen zunächst als getrennte kognitive Strukturen in unterschiedlichen Formaten enkodiert werden. Deswegen schlägt Tversky (1993) vor dieses Wissen als Kognitive Kollagen zu charakterisieren. Dies gilt vor allem für komplexe und wenig vertraute Umgebungen.
Für einfache und gut bekannte räumliche Umgebungen ist das Wissen meist weniger fragmentarisiert. Diese Repräsentationen beinhalten räumliche Beziehungen, erlauben Perspektivwechsel und bilden die Basis für räumliche Inferenzen. Diese Wissensform bezeichnet Tversky als räumliche mentale Modelle. Sie beinhalten keine absoluten metrischen Informationen, sondern qualititative räumliche Beziehungen (rechts, nähe, etc).

Block (1995, 1996).

• Phänomenales Bewusstsein: Subjektive, innere Erfahrung von Sinneswahrnehmungen, Emotionen und Gedanken: Qualia als Erlebnisqualität eines mentalen Zustands. "Mein Hier und Jetzt"
• Zugriffsbewusstsein: Gegenstand übergeordneter, koordinierter, kontrollierbarer Verarbeitsprozesse wie Problemlösen, Gedächtnisleistungen, Entscheidungen. Experimentell untersuchbar.
• Monitoring-Bewusstsein: Betrifft die Reflexion über die eigenen mentalen Zustände und Gedanken; Metakognition.
• Selbstbewusstsein: Das Wissen um die eigene Person im Sinne einer stabilen, situationsunabhängigen Identität; "Ich-Bewusstsein". Auch: Träger allen Denkens, Wahrnehmens und Empfindens.

Bewusstsein ist das Bestehen eines mentalen Zustandes. Aus philosophischer Sicht unterscheidet man zwei Arten mentaler Zustände.

Auch Körper-Geist-Problem. In welcher Beziehung stehen mentale Zustände zu den physischen? I.e.:

• Wie mobilisiert die imaterielle Seele den materiellen Körper? (Problem des freien Willens)
• Woher nimmt sie die physikalische Energie, ohne die sich der Körper nicht beeinflussen lässt? (Problem der kausalen Geschlossenheit der Welt)
• Auf welche weise wirkt umgeherkt der Körper auf die Psyche?

Funktionalismus legen die Idee nah, das Bewusstsein und intelligentes Verhalten auch in Maschinen realisert werden können. John Searle unterscheidet

• schwache künstliche Intelligenz verfolgt das Ziel mentale Zustände zu simulieren, ohne zu behaupten dass dadurch Bewusstsein entsteht.
• starke künstliche Intelligenz vertritt die Auffassung dass ein Computer bei geeigneter Programmierung bewusstsein entwickeln kann.