COGS 101B - Midterm 1 Guide

16 Pages
Unlock Document

Cognitive Science
Sarah Creel

COGS 101B ­ Winter 2013 Instructor: Sarah Creel Midterm 1 Study Guide Explain the gavagai problem. What is its relevance to language learning? Proposed by Quine: If a stranger points at a rabbit and says “gavagai,” you do not know what the stranger is referring to. The stranger may be talking about the object as a whole, just an aspect of the object, or something entirely different. Even though you think that you know the meaning, it might be a different interpretation than you think. Gavagai can either mean “bunny,” “ears,” “cute,” “hopping,” delicious rabbit sirloin dinner, etc. What is one way in which organisms can learn effectively despite living in a very complicated world? There are different learning biases between species: Example 1: Foodborne illness ● Rats associate taste with illness, pigeons attribute illness to certain visual cues ● One­shot learning: Eat something bad once, never eat it again Example 2: Whole­object constraint (Marksman, 1989) ● Humans have a language learning bias ­ we perceive unknown labels such as “Gavagi” to refer to whole objects (“rabbit” as opposed to “rabbit nose”) ● Possible solution to Gavagi problem What are two key facets of scientific observation? 1. Scientific observation is Public a. If it only happens for “believers”, then it is not verifiable, thus not scientific. b. Allows others to replicate your findings 2. Scientific observation is Self Correcting a. Testable (you can prove that it’s wrong) What assumptions did Behaviorism make? What scientific evidence suggested that these assumptions were wrong? ● Behaviorism was a reaction to introspectionism (introspectionism was founded by Wilhelm Wundt) ● Skinner, Watson: Believed there is no “mind” or “consciousness”; cognition must be operationalized via behaviorism ○ There is no free will, just reinforcements + rewards (or stimulus & response) ● Behaviorism studied patterns of learning, did not focus on internal mental representations ● HOWEVER: Even though the stimulus is observable stimulus, the mind is NOT observable (behaviorism is unable to explain complex behavior). Therefore, Behaviorists concluded that psychology should not talk about mind. What influences did cognitive psychology draw from introspectionism and behaviorism? ● Information processing: people as senders/receivers of info. COGS 101B ­ Winter 2013 Instructor: Sarah Creel ● “Mind as computer” (storage, retrieval, processing). It’s okay to start studying the mind again. ● Takes into account errors and reaction time. ● Introspectionism: study perception and thought by reporting mental processes. ○ Problems: ○ Not all mental processes occur consciously ○ confabulation: retroactive scientific justification ○ conflicting results; disagreement among labs ● Behaviorism: study observable behavior, internal mental representations not important. ○ Watson believed that there is no “mind “ or “ consciousness”. It’s just operationalizing or completely observable. ○ Skinner: Behaviors are maintained by reward. Just studies patterns of learning. ○ Observable stimulus: mind isn’t observable. Stimulus response to contingencies? ○ Promoted psychology as a science by ignored many important aspects of cognition. Not significantly important for processes of behavior. ■ memory (delayed learning.) ■ complex learning ( language, criticized by Chomsky) ○ Problems : Unable to explain more complex behaviors. Ex: How Dogs Salivate? What were Chomsky’s major critiques? In “Cognitive Revolution,” he critiqued Skinner since he believed that language isn’t influenced purely by imitation and reward. 1. What’s a stimulus? Language isn’t a direct stimulus for learning. For example, gavagai problem addresses this issue. There are multiple correct linguistic responses possible for some visually presented object. 2. What’s a reward? Is telling someone to avoid something a reward? (“If you eat that, you’ll die”) 3. How do you talk about things that don’t exist? Experiments showed that children could have imaginations and form sentences that were not heard word­for­word before. e.g. Dragons, 4. Infinite possible sentences: We can form new ideas/say sentences we’ve haven’t  heard before, people can create new ideas/sentences. (“The Hobbit”) Chomsky’s main emphasis was that syntax allows us to create infinite number of possible sentences. Whether they actually do make sense or not, as long as they follow the rule of grammar that can be a right sentence E.g. “Colorless green ideas sleep furiously” COGS 101B ­ Winter 2013 Instructor: Sarah Creel Why was the Turing machine an important postulate for cognitive science? ○ Alan Turing  (1936)/ Turing test:  Alan turing made the turing test, which basically is an abstract computation important for intelligence. Mind­as­computer ○ Also, there was mathematical proof that this guy could compute any mathematical function. ○ Intelligence isn’t biology­ it’s computation. ○ * A turing machine should be able to produce intelligent behavior (AI).* ○ Loebner Prize ( relative) ○ Does not mean mind and computer are similar in construction. ○ turing and Chomsky: Lots of disciplines came together to inform study intelligent behavior ■ Chomsky: Chucked behaviorism. Gave a lot of linguistic­ theory fuel to psychologists. What is a Turing test? What makes it difficult? Whether or not a machine exhibits artificial intelligence. “The conversation is limited to a text­only channel such as a computer keyboard and screen so that the result is not dependent on the machine's ability to render words into audio.” *Intelligence isn’t biology → it’s computation (computations underlie intelligence) What are the relative advantages and disadvantages of different neuroscientific techniques used to explore brain activity? 1. Good Spatial Resolution: a. PET (Positron Emission Tomography): Measures amount of radioactive sugar b. fMRI (no metal): measures the oxygen level of the blood flow, an indirect measure of brain activity c. MEG: somewhat good at spatial, since it captures vertical signals. (Vertical signals > Horizontal signals) PET & fMRI are $$ and measure the changes of oxygen level in the blood flow. We simply assume that this is correlated to the activation of such brain area. However, not all the scientists agree with this, especially Nitz. 2. Good Temporal: a. EEG/ERP (event­related potentials, hard to tell where electricity is coming from): uses electrodes on the outside of the brain to measure brain waves b. MEG (better localization, not as loud as fMRI): some people say MEG has slightly better spatial resolution than EEG. Picks up directional signals that EEG can’t 3. Good at both (weird): a. Human­cell recordings: electrodes in the brain, but only possible for certain epileptic patients undergone their surgery  (individual cells, not group) b. TMS ($$): magnetic field over scalp, temporarily impairs function at spot (treat COGS 101B ­ Winter 2013 Instructor: Sarah Creel mood disorders) ­ Using TMS at FFA leads to impairment in recognizing people ­ Can be used in conjunction with EEG What are two reasons that attention might be limited? 1. Processing limitations: finite processing resources at given time Example: Finding a friend at the airport 2. Motor limitations: only move in one direction, pick up finite # of things, one word at a time What are some of the functions of attention? Give examples of each. 1. Focusing: listening to a conversation, some things don’t get tuned out; span of apprehension: max 4­5 letters (unable to perceive 5+ letters at a time) 2. Perceptual Enhancement: paying attention to better processes (turning up volume), signal in noise (internal and external) ● Noise: anything that gets in the way of what you’re trying to perceive 3. Binding: involves Feature Integration Theory (visual search, attention linked to visual attributes processed in different brain areas) 4. Sustaining Behavior (Ceci & Tishman 1984): ADHD & attention (ADHD learned distracting stuff better), switch cost, automaticity, STROOP task 5. The Central Executive: action selection, picks what you’re going to do, ability to shift attention What is the span of apprehension? What limits it? Give experimental evidence to support your assertion. Span of Apprehension: 4­5 letters max Limits: unable to perceive +5 letters at a time; can perceive but memory fades Sperling (1960): Full report vs. Partial Report 3x4 array of letters ­­ Full report: 4­5 letters from whole array Partial: display flashes, tone to indicate row ­­ Result: 3.3 letters per row x # of rows Iconic (sensory Memory) is high capacity (limitation must be higher up) What are some auditory attributes you can focus attention on? What visual attributes? AUDITORY: Conversation/ Channel Selection: ● Some things don’t get tuned out (extreme + relevant) ○ Ex: Someone yells out “fire!” ○ Something sexual sticks out to you ○ listening to a conversation ○ Some things don’t get tuned out ○ We want to focus on/fully process important stuff, but keep an ear out for relevant stimuli. COGS 101B ­ Winter 2013 Instructor: Sarah Creel Dichotic listening: ● When you tend to hear “two channels,” one per ear ● Follow only one (shadow to ensure attention) ● Test for material in attended/ unattended ○ To what degree is unattended info is being processed? Cherry Experiment ● When patients were asked not to attend to the content: voice & attributes, but no content ● people could distinguish between male and female voices but no content Moray Experiment ● Attended message, unattended word list (<=35) No recognition of word lists! ● No shadowing, just report digits (L:1,4,2; R:6,9,3) Report ­­ 142/693 ● Auditory Attention: Bregman ­­ stream segregation (pitch and time). At fast rates, high and low pitches are considered two different streams. At slow rates, there is more of a temporal relationship: high and low pitches grouped together by time VISUAL: Kahneman, Treisman, & Gibbs: objects (objects can be channels) Multiple Object Tracking task: Storm & Pylyshyn ● First­person shooter video gamers better at this task → rewards system M.R. Jones et al: tone sequence (A X X X X X X X B) compapitch  A to B On­beat B more accurate than off­beat B (focal attending to location in time!) Suppose you were raptly watching television as your roommate was confessing his/her dating woes to you. Later, what would you know about what your roommate was saying according to early selection models? Filter models with priorities? Late selection models?  (Know the location of attentional limits/bottlenecks) ● Early selection: won’t remember, low level processing bottleneck filters out noise unless it’s attended to ○ based on properties of stimulus ● Filter w/ priorities: if something is a priority to you (i.e. name, cultural cues, something in memory) it might shift attention ● Late selection: bottleneck is at short­term memory, everything heard is processed and can be attended to, but not stored ○ based on semantic meaning What is the function of attention that may be misdirected in ADHD? Support your claim with experimental evidence. ADHD and attention [Ceci and Tishman] (1984): Sustaining Behavior COGS 101B ­ Winter 2013 Instructor: Sarah Creel ● ADHD and attention ○ ADHD vs. non ADHD kids ○ Non ADHD learned materials better ○ ADHD learned distracting stuff better ○ Not intellect: problem is sustaining behavior ○ Additional consideration: switch cost ○ Not intellectual: problem is sustained behavior or being focused on one thing. ○ switch cost: cost from transitioning one task to another task. ■ often constantly switched between tasks. ■ Relation to ADHD: ADHD kids may be losing a lot of time switching attention so much What is the role of attention in Feature Integration Theory? When is attention unnecessary? When is it necessary? Treisman and Gelade came up with Feature Integration Theory in 1980. It involves the concept of binding. Binding ● Attention may link visual attributes processed in different brain areas. ● Binding is necessary for feature conjunction shape and color. ● Unnecessary for single feature. ● Evidence:  Visual search experiment ● Functions of attention ○ different cognitive and neural constructs ○ construed mechanisms. What piece of information must the learner have if they have detected a target in a serial (effortful) search? ● That they already have seen a  number of distractors beforehand. ● requires focused attention ● What would help even more?  Learning the contingencies with the environment What did Schneider and Shiffrin discover about letter searches – i.e., under what circumstances do they become easier? Letter searches become easier with Automaticity: Practice makes task less demanding­ uses less capacity Consistent: B is always target, Q is distractor; varied: B, Q each can be either Consistent vs. varied: consistent mapping ­­ parallel search After consistent training, use old target as distractor: 22% drop in detection of real target Stroop effect: (Read colors instead of word, effect of automaticity) harder to name color if it mismatches word because reading actual word is more ‘automatic’ COGS 101B ­ Winter 2013 Instructor: Sarah Creel Suppose you are searching a leafy tree for red fruit (that may or may not be present). What might make it easier to detect the presence of fruit? What if you were colorblind? Color, shape; illusory conjunctions The pop­out effect of the color makes it easier to detect the fruit. If you were colorblind, the round shape of the fruit would make it pop out against the more angular leaves. What characteristics of visual search make it easier or harder? What distinguishes parallel from serial searches? ● Harder: it’s everywhere and usually serial (no pop­out benefits), effortful, requires focused attention, complexity of visual scene ● Easier: learning contingencies of environment, practice. Not automatic unless targets are consistent. ● Parallel: Simple feature search, not many conjunctions Serial: need to search for specific characteristics What conditions was driving impaired under? What was their dependent measure? Radio and book on tape: OK Shadowing via cell OK EXCEPT word­generation variant Unconstrained conversation (and/or hands) bad (2x increase in missing traffic signals) Describe the psychological refractory period (PRP) task. What does it suggest about central bottlenecks? How was this related to Levy, Pashler, and Boer’s (2006) driving experiment? PRP paradigm tested a person's ability to perform consecutive tasks. in the example, braking and auditory/visual tasks were different enough that say, when a person had just finished talking, their reaction to braking was slower (due to a high­level processing bottleneck) the "refractory period" is the overlap between the processing of two different tasks, resulting in the slower reaction In Levy, Pashler, and Boer’s (2006) experiment, a patient was presented with two tasks and have them respond to both. In the Process ­> plan ­> respond model, they can answer both, but not at the same time. They can only plan (select a response using the ‘central executive’) for one at a time. ● Suggests that bottleneck is in higher level processing, possibly because if the response involves complex systems (i.e. motor function) it is difficult to do both at the same time, so the bottleneck forces us to plan for a single action ● Two tasks: ○ Braking: single­response, well­practiced ○ Audio/Visual identification with A/V response The two tasks (above) shows modality of different systems (motor/braking, auditory, visual). COGS 101B ­ Winter 2013 Instructor: Sarah Creel When shifting attention to respond to other tasks (auditory/visual identification), the motor system (braking) is delayed, it infers the planning of braking has been delayed 
More Less

Related notes for COGS 101B

Log In


Join OneClass

Access over 10 million pages of study
documents for 1.3 million courses.

Sign up

Join to view


By registering, I agree to the Terms and Privacy Policies
Already have an account?
Just a few more details

So we can recommend you notes for your school.

Reset Password

Please enter below the email address you registered with and we will send you a link to reset your password.

Add your courses

Get notes from the top students in your class.