Transcript mapas cognitivos e resolução de problemas mapas cognitivos e

Prof. Dr. Liércio Pinheiro de Araújo
MENTE – CÉREBRO - COGNIÇÃO
Linhas de alimentação
Linhas de alimentação
Seu cérebro está dividido em dois hemisférios, o direito e o
esquerdo. Os especialistas não sabem ao certo quais são as
diferenças entre as funções do "cérebro esquerdo" e do "cérebro
direito", com exceção de:
O lado esquerdo controla os movimentos do lado direito do corpo.
O lado direito controla os movimentos do lado esquerdo do corpo.
Na maioria das pessoas, a região que controla o idioma está
principalmente no lado esquerdo.
O verdadeiro trabalho do seu cérebro é realizado por
células individuais. Um cérebro adulto contém cerca
de 100 bilhões de células nervosas, ou neurônios,
com ramificações que se conectam em mais de 100
trilhões de pontos. Os cientistas chamam esta rede
densa e ramificada de "floresta de neurônios".
Os sinais que viajam através da floresta de neurônios
formam a base das memórias, pensamentos e
sentimentos.
Os sinais que formam as memórias e os
pensamentos se movimentam por meio de uma
célula nervosa individual como uma minúscula
carga elétrica.
As células nervosas entram em contato por meio
de sinapses. Quando uma carga elétrica alcança
uma sinapse, ela pode provocar a liberação de
pequenas explosões de substâncias químicas, os
chamados neurotransmissores.
Os neurotransmissores viajam através da
sinapse, transportando sinais para outras células.
Os cientistas identificaram dezenas de
neurotransmissores.
A imagem computadorizada de uma
tomografia por emissão de pósitrons (PET) à
esquerda mostra padrões típicos de atividade
cerebral associados com:
Ler palavras
Pensar em palavras
Ouvir palavras
Dizer palavras
A atividade é mais forte nas regiões em vermelho e
diminui pouco a pouco passando pelas outras cores
do arco-íris, de amarelo a azul violeta.
CODIFICAÇÃO DOS SINAIS
O Projeto conectoma Humano
Laboratory of Neuro Imaging at UCLA
O Projeto Conectoma Humano
O Projeto Conectoma Humano
Navegar no cérebro de uma maneira que nunca
foi possível antes, voar através de vias
importantes do cérebro, comparar circuitos
essenciais, zoom em uma região para explorar as
células que o compõem, e as funções que dele
dependem.
O Projeto Conectoma Humanos tem como
objetivo fornecer uma compilação de dados
inigualável neurais, uma interface para navegar
graficamente esses dados e a oportunidade de
nunca antes conseguir conclusões sobre o
cérebro humano vivo.
O Projeto conectoma Humano
Laboratory of Neuro Imaging at UCLA
Laboratory of Neuro Imaging at UCLA
Laboratory of Neuro Imaging at UCLA
O Projeto conectoma Humano
Laboratory of Neuro Imaging at UCLA
Universidade de Harvard
A Ciência Cognitiva
Hoje, equipados com novas ferramentas e novos conceitos, um novo
quadro de pensadores denominados cientistas cognitivos investigam
muitas das questões que já preocupavam os gregos há aproximadamente
2500 anos.
Segundo Gardner (1996, p.18-19):
"Assim como seus antigos colegas, os cientistas cognitivos de hoje
perguntam o que significa conhecer algo e ter crenças precisas, ou ser
ignorante ou estar errado. Eles procuram entender o que é conhecido - os
objetos e sujeitos do mundo externo - e as pessoas que conhece - seu
aparelho perceptivo, mecanismo de aprendizagem, memória e
racionalidade. Eles investigam as fontes do conhecimento: de onde vem,
como é armazenado e recuperado, como ele pode ser perdido? Eles estão
curiosos com a diferença entre indivíduos: quem aprende cedo ou com
dificuldade: o que poder ser conhecido pela criança, pelo cidadão de uma
sociedade não letrada, por um indivíduo que sofreu lesão cerebral, ou por
um cientista maduro?
Além disso, os cientistas cognitivos, novamente como gregos,
conjeturam a respeito dos vários veículos do conhecimento: o que é
forma, uma imagem, um conceito, uma palavra; e como estes
'modos de representação' se relacionam entre si? Eles se perguntam
sobre as prioridades de órgãos sensoriais específicos em
contraposição a uma 'compreensão geral' ou 'senso comum' central.
Eles refletem acerca da linguagem, observando o poder e as
armadilhas trazidos pelo uso das palavras e a sua possível influência
predominante sobre pensamentos e crenças. E especulam
extensivamente a respeito da natureza da própria atividade de
conhecer: por que nós queremos conhecer, quais as restrições do
conhecimento, e quais são os limites do conhecimento científico
sobre o conhecimento humano?"
Os fundamentos da ciência
cognitiva
Em setembro de 1948, um grupo de cientistas representando
várias áreas reuniu-se na California Institute of Technology num
congresso sobre "Mecanismos Cerebrais do Comportamento".
Este congresso tinha como objetivo a discussão de uma
questão clássica: como o sistema nervoso controla o
comportamento.
Esse congresso, denominado Simpósio de Hixon, foi apenas um
dos inúmeros encontros realizados por cientistas de orientação
cognitiva, mas foi especialmente importante por causa de dois
fatores: a ligação que fez entre cérebro e o computador e o
desafio implacável que lançou ao behaviorismo.
A Ciência cognitiva não pressupõe que questões
filosóficas, sejam elas oriundas da epistemologia ou
da filosofia da mente, possam ser tratadas e
entendidas como isoladas da psicologia abandona-se a proposta de uma filosofia primeira,
daquele “lugar cósmico” a partir do qual
elaboraríamos uma teoria do conhecimento
essencialmente normativa. Este ponto de vista não
apresenta problemas, exceto para aqueles que
vêem como paradoxal o ser humano estudar sua
própria natureza.
a ciência cognitiva, desenvolvendo-se a partir da
inteligência artificial, introduz o computador e a
possibilidade de elaboração de modelos
explicativos para aspectos específicos de uma ou
outra atividade mental. A perspectiva de elaborar
estes modelos computacionais leva, no limite, à
idéia de que seria possível testar a validade de tais
modelos, confrontando-os com a própria
atividade mental humana sob estudo.
O relato da fundação da ciência cognitiva -que
constitui sua história informal até o final dos anos
50 - é seguido de uma análise do desenvolvimento
e da influência da perspectiva cognitivista nas
diversas disciplinas: na filosofia, na psicologia, na
lingüística, na neurociência e na antropologia. Esta
análise ocupa a segunda parte do livro de
Gardner. Já a terceira parte é dedicada à descrição
de alguns projetos teóricos desenvolvidos pela
ciência cognitiva nas décadas de 70 e 80, nas suas
diversas áreas de atuação: percepção (visão),
imagens mentais, formação de conceitos etc. Esta
exposição é seguida de um conjunto de reflexões
e avaliações críticas da própria natureza do
projeto científico da ciência cognitiva – uma
inquietação que nunca deixa de transparecer no
texto de Gardner.
É possível que a ciência cognitiva e seu braço
principal, a inteligência artificial, não sejam
importantes pelas suas realizações práticas ou
possíveis aplicações cotidianas. Mas sua
importância aparece na medida em que a partir
dela os filósofos e psicólogos passam a ser
forçados a examinar a própria natureza daquilo
que estão fazendo.
Para os filósofos, a inteligência artificial impõe
a seguinte indagação: se um computador ou
um robô puder simular nossas atividades
mentais e se essas máquinas nada mais forem
do que um determinado arranjo material (seja
de válvulas ou de chips de silício) poderíamos
concluir que para explicar o funcionamento da
mente humana não precisamos postular a
existência de uma outra substância, a mental,
que seria completamente distinta da matéria.
A Psicologia Cognitiva
Bases Epistemológicas da Psicologia Cognitiva Experimental
Psicologia: Teoria e Pesquisa. Jan-Mar 2011, Vol. 27 n. 1, pp. 103-112
A Psicologia Cognitiva foi influenciada pelo advento
do computador digital. Tomados pelo Zeitgeist da
época, os psicólogos ficaram fascinados com esse
avanço tecnológico
Em 1956, ocorreram vários encontros e reuniões
científicas para discussão de temas relacionados a
Psicologia Cognitiva, além da publicação de
estudos importantes, como a primeira tentativa de
abordar a formação de conceitos a partir de uma
perspectiva da Psicologia Cognitiva por Bruner,
Goodnow e Austin (1956). Neste mesmo ano, foi
fundada a inteligência artificial (utilização da
analogia da máquina para entender o
funcionamento da cognição). Remonta deste
momento histórico a metáfora do computador
para a cognição humana.
Outra característica da Psicologia Cognitiva
desde cedo foi a preocupação com o método. A
exemplo do Behaviorismo Metodológico, a
Psicologia Cognitiva nutriu o desejo de manter
na psicologia o padrão de cientificidade
compartilhado pelas outras disciplinas da
ciência. Características como a observação
sistemática, ou seja, a busca de dados no
empírico a mensuração ou quantificação dos
resultados, e o controle e manipulação de
variáveis com intuito de estabelecer relações
de causa e efeito são fundamentais na
utilização de métodos experimentais até hoje
na Psicologia Cognitiva.
NOÇÕES BÁSICAS
(1) a mente é formada por processos cognitivos
interrelacionados;
(2) o principal responsável pela vida mental é a organização
do conhecimento;
(3) processos cognitivos que sustentam eventos mentais
devem ocorrer dentro de uma ordem específica, pelo
menos em algumas situações;
(4) já que eventos mentais são abstratos serão mais
facilmente compreendidos utilizando uma análise
abstrata e, apesar de depender de substrato neurológico,
não se restringem a ele;
(5) o ser humano é autônomo e interage com o mundo
externo intencionalmente;
(6) a interação se dá por meio da mente que é um
processador de símbolos e significados, que terão relação
com as coisas do mundo externo.
A REPRESENTAÇÃO MENTAL
A representação mental tem por objetivo mediar a experiência e a
conduta manifesta. Sua função é substituir o objeto do mundo
externo no mundo interno. Isto significa que a representação
possibilita trabalhar com o objeto sem que o mesmo seja
apresentado em termos físicos
OS PROCESSOS COGNITIVOS
O conhecimento foi divido em dois tipos: declarativo e processual.
O primeiro refere-se à informação factual, que pode ser descrita,
como o nome do primeiro presidente do Brasil; já o segundo está
implícito na habilidade da ação, que é mais fácil de ser
demonstrado do que explicado verbalmente, como o
conhecimento necessário para andar de bicicleta.
MAPAS
COGNITIVOS
CONCEITO DE MAPAS COGNITIVOS
Os mapas cognitivos são representações
gráficas, resultados da interpretação mental
sobre um problema, baseados na teoria da
construção da personalidade e que compreende
como os seres humanos pensam e raciocinam a
respeito de sua experiência (Kelly, 1955).
Um mapa cognitivo é um modelo do "sistema de
conceitos" usados por uma pessoa para
comunicar a natureza de um problema, isto é, um
modelo utilizado para representar a maneira
como uma pessoa interpreta uma determinada
situação (Rosenhead, 1989).
Montibeller (1996) define um mapa cognitivo
como sendo uma representação gráfica de uma
representação mental que o facilitador faz de
uma representação discursiva formulada pelo
sujeito (ator) sobre um objeto (o problema).
Assim, um mapa cognitivo é uma hierarquia de
conceitos relacionados por ligações entre meios
e fins.
Na interpretação de Swan (1997) eles são
representações, esquemas ou modelos mentais
construídos pelos indivíduos, a partir das suas interações
e aprendizagens em um domínio
específico do seu ambiente, e que cumprem a função de
dar sentido à realidade e permitemlhes
lidar com os problemas e desafios que esta lhes
apresenta.
Os mapas cognitivos são caracterizados por uma estrutura
hierárquica mais freqüente na forma de
significados/resultados com o objetivo declarado no topo da
hierarquia. No entanto, a forma hierárquica do mapa é
informada freqüentemente por correntes circulares onde os
significados e resultados voltam a dar laços em si mesmo.
Consultando pesquisas operacionais, a circularidade é
considerada como uma estrutura fundamental, característica
do mapa (EDEN, 1994).
A proposta representacional do mapa cognitivo é
desenhar em pequenos pedaços de texto,
ligados com setas unidirecionais. Contudo, a
qualidade da representação depende da
qualidade do entrevistador como ouvinte e
intérprete. Os mapas não são unicamente uma
descrição gráfica do que é dito, antes eles são
interpretações que são significadas pelo
entrevistador (EDEN, 2004).
Para este autor os mapas cognitivos têm propriedades que
podem fornecer a visão de suas características gerais. A
complexidade dos problemas/resultados relaciona-se com:
a) a extensão do mapa as análises sugerem que quanto
mais nós (conceitos) no mapa mais complexo será o mapa
e o resultado;
b) a complexidade do mapa como uma rede a robustez das
análises depende da habilidade de codificação do
mapeador. A inexperiência do mapeador tende a gerar um
mapa com um pequeno número de conceitos do que
daqueles identificados pela experiência do mapeador que
geram mais setas;
c) a idealização do pensamento através dos mapas é
possível representar o pensamento de alguém em
situações no simples contexto de um sistema hierárquico,
onde cada valor significa que o resultado é um simples
valor ordenado.
Os mapas são representações dinâmicas do ambiente e devem
sempre ser atualizados a partir das experiências do sujeito;
Os mapas não consistem em uma cópia exata do ambiente, mas
uma representação ou modelo simplificado da realidade que
fornece uma imagem aproximada (Laszlo et al., 1995). Esse
processo é impreciso, não só porque a realidade está sempre em
mudança, mas também pela natureza inferencial dos mecanismos
envolvidos neste processo;
Os mapas são flexíveis (podendo ser atualizados a todo o
momento) e são utilizados para perceber as relações entre
comportamentos variados e resultados semelhantes;
O processo de "esquematização" do mapa cognitivo se dá pelo acesso
do pesquisador ao material verbal;
A esquematização e os elementos argumentativos são parciais, pois os
indivíduos revelam aquilo que é útil aos seus objetivos e simplificam a
realidade em função dos seus limites cognitivos. Nesse sentido, esse
discurso é um produto semiótico, contextual e não consiste na
expressão de uma realidade objetiva; no entanto, organiza as suas
representações de acordo com as regras da lógica natural, possuindo
um caráter persuasivo e pragmático.
MAPAS COGNITIVOS E RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS
MAPAS COGNITIVOS E RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS
MAPAS COGNITIVOS E RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS
MAPAS COGNITIVOS E RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS
João, uma criança forte e astuta roubou os brinquedos das demais
crianças na sala de aula e os guardou em seu armário. Esta criança
sempre fica com a chave em seu bolso e o armário é muito resistente
(ninguém conseguiu arrombá-lo). Para que as outras crianças possam
tomar os brinquedos de volta, deverá ser à força. Se todos os
pequeninos forem atrás dele ao mesmo tempo, conseguem acertá-lo e,
também, reaver seus brinquedos. Porém, dependendo de como as
crianças estiverem se aproximando de João, é possível que este fuja e
chame a professora. Ao fazer isso, ela irá colocar todos de castigo, o que
é indesejável. Se forem poucas crianças abordá-lo, estas podem apanhar
de João, dado que ele é o garoto mais forte da sala. Como fazer com que
as outras crianças recuperem seus brinquedos sem apanhar e sem ficar
de castigo?
A Cognição Humana
O Icub é um robô humanóide desenvolvido a partir de um projeto
colaborativo (em open source) apoiado pela Comissão Européia. O
objetivo é estudar a cognição humana a partir desta tecnologia e
fomentar uma massa crítica de pesquisadores a respeito do tema
O objetivo principal é estudar a cognição
através da implementação de um robô
humanóide do tamanho de uma criança
de 3,5 anos de idade: o iCub.
O iCub é um robô capaz de aprender tarefas e
comportamentos humanos. No estágio atual, o
robô possui as capacidades similares a um ser
humano de 3 a 5 anos de idade.
pré-requisitos cognitivos e sociais
básicos para que um organismo seja
capaz de acumular cultura.
Enquanto
uma
característica
distintivamente
humana,
a
capacidade de acumular cultura
tem sido estudada e debatida há
muitos anos, com muitas questões
ainda levantando discordâncias.
No final dos anos 1970, a Fundação Alfred P. Sloan deu início a
um programa de cinco a sete anos, envolvendo compromissos
de vinte milhões de dólares. Este investimento foi oferecido,
primeiramente, a muitas instituições de pesquisa, mas, no
final, se concentrou nas principais universidades. Num
relatório solicitado pela fundação em 1978, doze dos principais
estudiosos do projeto elaboraram um figura com as interrelações entre os seis campos constituintes da ciência cognitiva
- o hexágono cognitivo
hexagono_cognitivo
Os cientistas cognitivos conjecturam a respeito dos vários
veículos do conhecimento: o que é uma forma, uma imagem, um
conceito, uma palavra e como estes modos de representação se
relacionam entre si, por que nós queremos conhecer?
São considerados fundamentos da CC: o evento de 1948 que
reuniu cientistas para discutir o sistema nervoso e o
comportamento humano; a máquina de Turing e o modelo neural.
Em setembro de 1948, um grupo de cientistas representando
várias áreas reuniu-se no Califórnia Institute of Technology num
congresso sobre os mecanismos cerebrais do comportamento.
Seu objetivo principal era discutir como o sistema nervoso
controla o comportamento.
Alan Turing desenvolveu uma máquina simples que seria capaz de
executar qualquer cálculo concebível utilizando a matemática e a
lógica (A máquina de Turing). Por último, o modelo neural. Warren
McCulloch e Walter Pitts mostraram, nos inícios dos anos 1940, que
as operações de uma célula nervosa e suas conexões podiam ser
modeladas em termos da lógica. E assim seria possível simular estas
operações através de computadores.
Gardner (1996, p.19) resume os
fundamentos e objetivos da CC: “ [...] a
ciência cognitiva é um esforço
contemporâneo, com fundamentação
empírica, para responder questões
pistemológicas de longa data principalmente aquelas relativas à
natureza do conhecimento, seu
desenvolvimento e seu emprego.”
GARDNER, Howard. A nova ciência da mente: uma história da
revolução cognitiva. São Paulo: EDUSP, 1996.