Introdução à Cognição (43 slides)

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Introdução à Cognição 
M. Eng. Sergio Luis dos Santos Lima
Maio de 2005
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Cognição
Conjunto de atividades e processos pelos quais um organismo 
adquire informação e desenvolve conhecimentos
Mecanismos mentais que agem sobre a informação sensorial, buscando a sua interpretação, classificação e organização 
Processos Cognitivos: memória, categorização, atenção, resolução de problemas, tomadas de decisão, tipos de raciocínio, linguagem
Cognição é o processo de conhecer
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Sensação – Percepção – Cognição
Fonte: Velásquez, Losano e Escalante (1995)
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Sensação – Percepção – Cognição
Fonte: ABRAHÃO (2003)
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Percepção …“ refere-se aos meios pelos quais a informação adquirida do ambiente, via órgãos dos sentidos, é transformada em experiências de objetos, eventos, sons, gostos, etc...”
Sensação – Percepção – Cognição
Fonte: ROTH (1986)
Os processos perceptivos são inconscientes
A percepção é direta ou imediata
A percepção é discriminativa e constante (ou altamente condicionada)
Atenção
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Sensação – Percepção – Cognição
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Sensação – Percepção – Cognição
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Sensação – Percepção – Cognição
Sensação
Processo de detecção e de decodificação da energia de um estímulo do mundo exterior
A sensação se refere às informações que são apresentadas aos órgãos dos sentidos
A visão mais aceita é que os processos cognitivos são tão complexos que é muito difícil estabelecer uma nítida diferença entre sensação e percepção
Percepção
Os processos perceptivos são inconscientes
A percepção é direta ou imediata
A percepção é discriminativa e constante (ou altamente condicionada)
Atenção
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Sensação – Percepção – Cognição
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Sensação – Percepção – Cognição
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Representações são como estados mentais que promovem um elo entre o organismo e um determinado contexto. Têm como característica trazer em si mesmas os objetos aos quais se referem, independentemente de os mesmos estarem ou não em sua presença
Representação Mental do Conhecimento
Fonte: TEIXEIRA (1993)
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Representação Mental do Conhecimento
Histórico - Psicologia
Vorstellüng (MARTINS, 1998)
Freud: representação coisa (visual) – Ics 
representação palavra (acústica) – PCs-Cs
Recalque da representação e Repressão do afeto
Representação substitutiva
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Representação Mental do Conhecimento
Sentido Psicológico
representação é como um conjunto de propriedades, relações e valores ligados a um objeto do pensamento
é a expressão de um conhecimento por meio de signos
A noção de representação pode ser entendida tanto num sentido técnico, quanto num sentido psicológico
O pesquisador é levado a construir representações (sentido técnico) das representações (sentido psicológico) das pessoas
Sentido Técnico
Fonte: LE-NY (1994)
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Representação Mental do Conhecimento
Psicologia
Teiger (1993) divisão entre “processo de representação” e de “objeto das representações”
As “representações para a ação”, em referência a numerosos autores (Ochanine, 1969, 1978; Piaget, 1970; Vermesh e Weill-Fasina, 1981; Leplat, 1975; Montmollin, 1984; Davidson, 1989; Teiger, 1990; Weill-Fasina, 1990), são considerados aqui como redes de crenças, de conhecimentos, de saberes, de saber-fazer e de sensações vivenciadas, construídas, selecionadas ao longo da história do sujeito, a partir da experiência, da intenção e das necessidades da ação. Elas asseguram, inversamente, o guia e a organização da ação com vistas à adaptação da conduta ao seu objetivo (TEIGER, 1993)
“representação para ação” – caráter finalístico e situado
“representação pela ação” – estágio sensório-motor _Piaget, constante (re)elaboração
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Representação Mental do Conhecimento
Características da Representação para Ação
Processos mentais ativos de tomada da consciência e para apropriação das situações
Aspecto essencial: construir significados sobre uma situação - caráter finalístico
Processo qualitativo de re(estruturação) constante e reorganização dos conteúdos e do funcionamento cognitivo - processo de aprendizagem
Desenvolvimento contínuo
O processo representativo não é cristalizado. Continua se modificando no contato com a atividade
Fonte: WEILL—FASSINA, Rabardel e DUBOIS (1993)
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Representação Mental do Conhecimento
Funcional
Operativo
Dinâmico
Compósito
Construção Subjetiva
Teiger (1993)
Finalístico
Seletivo
Lacunar
Conciso
Weill-Fasina (1990)
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Representação Mental do Conhecimento
Carl G. Jung e o Numinoso
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Representação Mental do Conhecimento
Esquematização (Categorização)
Antecipação
Memorização e Evocação 
Sua elaboração e desenvolvimento supõe pelo menos
três tipos de processos cognitivos
Fonte: TEIGER (1993)
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Memória
Componentes fundamentais
Características da memória
A memória é associativa - fazemos constantemente ligações entre representações 
A memória de curto termo tem uma capacidade muito limitada
Codificação
Percepção
(entrada)
Processo de memorização 
Ação
Utilização
(saída)
Armazenamento
Recuperação
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Memória
Memória 
Sensorial
Memória 
de Curto
Termo - MCT
Memória 
de Longo
Termo - MCT
Buffer
RAM
Disco Rígido
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Memória
Estrutura que guarda a informação sensorial (ex som, luz, odor,…), muitas vezes sem que sejamos conscientes
Persistência da informação: 0,1 à 0,5 s
Memória Sensorial
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Memória
Também denominada de Memória de Trabalho (Working Memory) ou Memória Operativa
Capacidade limitada de 7 +/- 2 itens (MILLER, 1956) para objetos sem significado
Atribui significado às informações
Coordena a execução da tarefa para resolução de problemas
Perdemos, em alguns segundos, a informação estocada se, logo após a atividade de memorização, formos levados a realizar uma atividade ou tratar uma informação que nos distraia (HINTCH, 1987)
A lembrança de nomes de itens é, geralmente, melhor quando esses itens estão presentes na forma de imagens e não na forma de palavras (BADDELEY, 1986)
Quanto mais envelhecemos (sobretudo após os 55 anos), menos podemos reter informações na MCT (GARDINER, 1987)
O uso de palavras chave melhora a recuperação (BADDELEY, 1986)
Memória de Curto Termo - MCT
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Memória
Suporta o conjunto dos conhecimentos permanentes
A interação das informações ocorre por associação, a partir de índices presentes na memória de trabalho que chamamos sondadores (WALKER & KINTCH, 1985)
A lembrança da MLT é melhor para imagens do que para palavras, e melhor para palavras visualizadas do que para aquelas que não o são (GARDINER, 1987)
Memória de Longo Termo
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Categorização
 Identificação e definição do problema
 Construção de uma estratégia de resolução
 Organização das informações
 Alocação de recursos cognitivos, a monitoração e a avaliação da resolução
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Antecipação
Estratégias
Operatórias
Consciência da Situação
Competências
Resolução de problemas
Tomada de decisão
Tipos de Raciocínio
Heurísticas
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Identificação
 do Problema
1 
Definição
 do Problema
2
Construindo
 uma estratégia
3
Alocação de 
recursos
5
Organizando 
a informação
4
 Monitorando a 
resolução de 
problemas
6
Avaliando a
resolução de 
problemas
7
Ciclo de Resolução de Problemas
Fonte: STERNBERG (2001) 
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Heurísticas
Heurísticas são “Atalhos” Cognitivos
para reduzir a complexidade dos processos de tomada de decisão e fazer julgamentos de forma mais simples e imediata
Tais atalhos tornam mais leve a carga cognitiva de tomar decisões, mas possibilitam uma chance maior de erro
Heurística de representatividade
Heurística de disponibilidade
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Tomada de Decisão
A pessoa como um ser limitado e racional
Devido as limitações da cognição humana, devemos usar métodos de aproximação para executar a maioria das tarefas – (e.g. Xadrez)
Introduz o conceito de satisfação que consiste em fazer uma escolha em um grupo de opções quando não se sabe muito sobre as probabilidades adiante. Implica em se tomar um atalho (Heurísticas), baseado no nível de aspiração
Herbert Simon
Prêmio Nobel - 1978
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Tomada de Decisão
H. Simon (1960)
Categorização do processo da Tomada de Decisão
 1. Inteligência - identificação de um problema ou oportunidade
 2. Projeto - identificação das soluções alternativas
 3. Escolha - seleção de uma alterna-tiva ou uma combinação de alternati-vas)
Para Cañas e Waerns (2001) as atividades que uma pessoa realiza quando está tomando decisões são as seguintes:
1. Observação – ou seja, antes de tomar uma decisão é necessário que a pessoa tenha toda a informação que precisa
2. Avaliação – com a informação obtida deve-se avaliar a situação. Neste sentido a informação deve combinar com os conhecimentos que a pessoa tem
3. Seleção de uma resposta – uma vez avaliada a situação, é necessário tomar uma decisão
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Arquiteturas Cognitivas
SOAR
Regras de Produção
Resolução de Problemas 
	a) espaço inicial,
	b) espaço do problema
	c) estado final desejado
Fonte: NEWELL, A. Unified theories of cognition. Harvard University Press, Cambridge MA, 1990
Estado 
inicial
Estado 
final
Solução 
Problema
transformações – estados intermediários
5
1
2
3
4
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Arquiteturas Cognitivas
ACT-R
Fonte: ANDERSON, J.R. (1976) Language, memory and Thought. Lawrence Erlbaum, Hillsdale, NJ
PATHFINDER
	relações semânticas
Fonte: Apostila de Cognição 
CCT
Fonte: KIERAS D.E. e POLSON P.G.(1985) An Aproach to the formal analysis of user complexity. Em International Journal of Man Machine Studies, n22 365-394
GOMS
	objetivos, operadores, métodos e regras de seleção
	Variações: CMN, KLM, etc….)
Fonte: CARD, MORAN e NEWELL (1983) The Psychology of Human Computer interaction. Lawrence Erlbaum, Hillsdale, NJ, 1983
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Aprendizagem
Zona Proximal de Desenvolvimento – Vygotsky
Aprendizagem Significativa
	
Subsunçores (Teoria de Auzubel)
Aprendizagem Situada
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Modelo Mental
Modelo Mental como uma representação dinâmica criada na Memória de Trabalho pela combinação de informações estocadas na Memória de Longo Termo e as características extraídas do ambiente
Fonte: CAÑAS, ANTOLI E WAERNS (2001) 
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Modelo Mental
A mais importante característica do Modelo Mental é a função de simular a realidade na memória da trabalho (CAÑAS, SALMÉRON E GÁMEZ, 2004)
Segundo Norman (1986) um modelo mental da interação deve servir para especificar como as variáveis psicológicas se relacionam com as variáveis do sistema
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Modelo Mental
Um modelo é sempre uma redução intencional e empobrecida da realidade, “nessa dimensão, a perda ocasionada pela simplificação é compensada pela inteligibilidade que resulta da maior clareza assim expressa entre seus componentes
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Memória
Curto-termo
(MCT)
Visual
Auditivo
Tátil
Registro
sensorial
Stimulus
(som, luz, etc.) proveniente do ambiente
Memória
Longo termo
(MLT)
Processo de
Controle:
Autorepetição
Codificação
Decisões
Estratégias de recuperação
Resposta
Modelo Cognitivo
Atkinson & Shiffrin
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Entradas
Saídas
Stimuli
Respostas
Codificação e decodificação
Memorização
Lembrança
Raciocínio
Tomada de decisão
Julgamento de valores
Acompanhamento
Sensação
Percepção
Transmissão de Informação
Execução
Respostas físicas
Função
Tratamento
da Informação
Modelo Cognitivo
Chapanis
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Modelo Cognitivo
Norman
Objetivo
intenção
avaliação
interpretação
Ação de especificação
execução
percepção
Expectativa
Atividade física
............
Atividade mental
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Modelo Cognitivo
Winckens
Memória
Estímulo
Recursos
de atenção
Memória de
Trabalho
Memória de
Longo-termo
Memória Sensorial
Perception
Percepção
Decisão e Seleção de Resposta
Resposta de Execução
Respostas
Feedback
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Modelo Cognitivo
Endsley
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Modelo Cognitivo
Endsley
ITRODUÇÃO A COGNIÇÃO
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Modelo Cognitivo 
SRK - Rasmussen
Identificação
Associação
estado/tarefa
Decisão da 
tarefa
Planejamento
Estoque 
de regras 
para tarefa
Formação 
Padrões
 sensórios motores 
automatizados
Comportamento baseado na 
Habilidade
Comportamento baseado em 
Regras
Comportamento baseado em Conhecimentos
Objetivos
Reconhecimento
Entrada sensorial
Sinais
Ações
Sinais
Signos
Simbólica
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Introdução à Cognição 
M. Eng. Sergio Luis dos Santos Lima
Maio de 2005