Kognitívna veda

všeobecno-vzdelávací predmet pre magisterský program aplikovaná informatika

LS 2011/12

Hodnotenie

1. 33,3% reflexie
2. 33,3% prezentácia
3. 33,3% záverečný test

Tabuľka bodového hodnotenia

Reflexie

Táto časť priebežného hodnotenia spočíva v tom, že študent/ka po každej hodine napíše svoju reflexiu - postrehy, komentáre, či otázky na prednášku z daného týždňa alebo na odporučený materiál. Vítané sú diskusie medzi študentami (a aj vyučujúcimi). Študent má na vypracovanie reflexie z prednášky 1 týždeň. Reflexiu odovzdá na spoločný mailinglist najneskôr týžden po prednáške (čiže do stredy 12:00). Ďalší týždeň (t.j. utorok pred prednáškou do 20:00) odovzdáva reflexiu na odporúčanú literatúru. 

Študent/ka teda medzi prednáškami v priebehu dvoch týždňov odovzdá 2 reflexie: prvú, týkajúcu sa prednášky, prvý týždeň a druhú, týkajúcu sa materíálu, druhý týždeň. 

Seminárna práca - prezentácia

Študent/ka si vyberie konkrétnu problematiku z KV, naštuduje literatúru, prípadne urobí psychologický experiment, a prednesie svoje poznatky pred svojimi kolegami v cca 20-30 minútovej prezentácií. Zoznam tém.

Záverečný test

Je tiež povinnou súčasťou hodnotenia, tvorí 1 tretinu známky. Prebiehať bude počas skúškového obdobia (alebo na konci semestra) a bude pokrývať učivo zo všetkých prednášok.

Odporúčaná literatúra

• Pfeifer, R., Scheier, C., 1999. Understanding Intelligence. MIT Press, Cambridge, MA.
• Wilson, R., Keil, F. (eds): The MIT Encyclopedia of the Cognitive Sciences. Cambridge: MIT Press 1999.
• Johnson-Laird, P.: The Computer and the Mind, Harvard University Press, Cambridge, MA, 1988.
• Rybár J. a kol. (eds.): Jazyk a kognícia, Kalligram Bratislava, 2005.
• Rybár J. a kol. (eds.): Kognitívne vedy, Kalligram Bratislava, 2002.
• Beňušková L. a kol. (eds.): Hľadanie spoločného jazyka v kognitívnych vedách, IRIS Bratislava, 2000.
• Gál E., Kelemen J. (eds.): Myseľ, telo, stroj, BRADLO Bratislava, 1992.
• Ďalej viď: predbežný harmonogram predmetu

Ponuka tém seminárnych prác

Osvojenie si sveta fyzikálnych vecí

Literatúra

• Baillargeon, R.: Innate object knowledge (pdf).
• Baillargeon, R. (2004): Infants’ Physical World. Current Directions in Psychological Science, vol.13, number 3 (pdf).
• Baillargeon, B.: How Do Infants Learn About the Physical World? Current Directions in Psychological Science, Vol.3, Num.5, 1994 (pdf).
• Spelke, E. (1991): Physical knowledge in Infancy: Reflections on Piaget´s Theory (pdf).
Rybár, J. (2002): Kognitívna psychológia. In: Kognitívne vedy. Ed. J.Rybár, L. Beňušková, V. Kvasnička, s. 108-115.

Vývin jazyka – vrodené verzus získané

Literatúra

• Gopnik, A., Meltzoff, A. N., Kuhl, P. K. (2001): What Children Learn About Language. In: The scientist in the crib. What early learning tells us about the mind (chap. 4). Harper, New York.
• Rybár, J. (2002): Vývin jazyka u dieťaťa – vrodené verzus získané. In: Jazyk a kognícia. Ed. J. Rybár, V. Kvasnička, I. Farkaš. Kalligram, Bratislava.
• Kuhl, P. K.: A new view of language acquisition

Vývin teórie mysle (mentálnych stavov)

Literatúra

• S. Baron-Cohen (2009): Duševná slepota – nevidieť do mysle. Esej o autizme a teórii mysle. Kalligram, Bratislava.
• Gopnik, A., Meltzoff, A. N., Kuhl, P. K. (2001): What Children Learn About People. In: The scientist in the crib. What early learning tells us about the mind (chap. 2). Harper, New York.
• Bašnáková, J., Rybár, J. (2010): Teória mysle a sociálna kognícia. In: Sociálna inteligencia. Európa, Bratislava.
• Saxe, R., Carey, S. Kanwisher, N. (2004): Understanding other minds. Linking developmental psychology and functional neuroimaging. Annual Review of Psychology, 55.

Funkcia spánku

Anotácia

Skoro u každého živočícha môžeme pozorovať aktivitu podobnú spánku a vykazuje deficit kognitívnych schopností pri jeho nedostatku (Cirelli & Tononi, 2008). Aká je však jeho funkcia a aké sú úlohy jednotlivých spánkových fáz v súvislosti s učením, kreatívnym riešením problémov a inými kognitívnymi fenoménmi? (Walker et al. 2002, Wagner et al. 2004, Walker, 2009)

Literatúra

• Cirelli, C., & Tononi, G. (2008). Is sleep essential. PLoS Biol, 6(8).
• Walker, M. P., Liston, C., Hobson, J. A., & Stickgold, R. (2002). Cognitive flexibility across the sleep-wake cycle: REM-sleep enhancement of anagram problem solving. Brain research. Cognitive brain research, 14(3), 317-24. (link)
• Wagner, U., Gais, S., Haider, H., Verleger, R., & Born, J. (2004). Sleep inspires insight. Nature, 427(6972), 352-5.
• Walker, M. P. (2009). The role of sleep in cognition and emotion. Annals of the New York Academy of Sciences, 1156, 168-97.

Jazyk ako médium pre spájanie informácii z rôznych zdrojov

Anotácia

Hermer-Vazquezová a Spelkeová (1999) predložili hypotézu, že jazyk a použitie priestorových predložiek je zodpovedné za schopnosť zorientovať sa a prepojenie geometrických a negeometrických vlastností priestoru do jednotnej reprezentácie. Použili výskumnú paradigmu tzv. slovného opakovania (verbal shadowing), ktorá predpokladá, že subjekt nedokáže využívať mechanizmus na spracovanie jazyka na dve odlišné jazykové úlohy naraz. Ak je teda úloha závislá od jazyka a my už predtým túto modalitu „zahltíme“ niečím iným, subjekt by mal vykazovať horšie výsledky. Experiment replikuje štúdie na zvieratách (Cheng, 1986) a deťoch do dvoch rokov (Hermer, 1996), ktoré mali za úlohu preskúmať techniky vyhľadávania cieľa pri dezorientácii v geometricky symetrickom priestore s negeometrickými vodítkami.

Literatúra

• Hermer-Vazquez, L., Spelke, E. S., & Katsnelson, a S. (1999). Sources of flexibility in human cognition: dual-task studies of space and language. Cognitive psychology, 39(1), 3-36. doi: 10.1006/cogp.1998.0713.
• Cheng, K. (1986). A purely geometric module in the ratʼs spatial representation. Cognition, 23(2), 149-78. (link)
• Carruthers, P. (2002). The cognitive functions of language. The Behavioral and brain sciences, 25(6), 657-74; discussion 674-725. (link)
• Hermer, L. (1996). Modularity and development: The case of spatial reorientation. Cognition. (link)

Out-of-body experience

Anotácia

Bežne ľudia vnímajú svoje ja ako umiestnené v rámci hraníc svojho tela. Pri niektorých neurologických stavoch sa však toto vnímanie narušuje, čo vedie k vnemu ako by sa dotyčný nachádzal mimo svoje telo. V súčasnosti existujú techniky ako tento vnem navodiť experimentálne. (Blanke et al. 2002, Blanke 2005)

Literatúra

• Blanke, O., Ortigue, S., Landis, T., & Seeck, M. (2002). Stimulating illusory own-body perceptions. Nature, 419(6904), 269-70. doi: 10.1038/419269a.
• Lenggenhager, B., Tadi, T., Metzinger, T., & Blanke, O. (2007). Video ergo sum: manipulating bodily self-consciousness. Science (New York, N.Y.), 317(5841), 1096-9. doi: 10.1126/science.1143439.
• Blanke, O., & Arzy, S. (2005). The out-of-body experience: disturbed self-processing at the temporo-parietal junction. The Neuroscientist : a review journal bringing neurobiology, neurology and psychiatry, 11(1), 16-24.

Systém zrkadliacich neurónov

Anotácia

Jednou z dôležitých základných kognitívnych schopností človeka (a niektorých druhov zvierat) je porozumenie pozorovaným motorickým akciám. Zrkadliace neuróny boli pôvodne objavené u opíc druhu Macaca nemestrina (Pellegrino a spol., 1992) v premotorickej oblasti F5, ktorá je aktívna, keď opica vykonáva rôzne typy uchopení a iných akcií rukami a ústami. Sú to subpopulácie neurónov tejto oblasti, ktoré sú aktívne nielen vtedy, keď opica akciu vykonáva, ale aj vtedy, keď tú istú (podobnú) akciu pozoruje. Po dlhej dobe dohadov boli zrkadliace neuróny objavené pomocou priamych meraní aktivity neurónov (single-cell recording) aj u ľudí (Mukamel a spol., 2010). Na čiastočnú aktiváciu motorických oblastí, ich rezonanciu, spôsobenú čisto zrakovým vnemom sa môžeme pozerať ako na motorickú simuláciu pozorovaného deja, ktorá môže slúžiť na jeho rozpoznanie a vyvolanie správnej reakcie.

Literatúra

• Pellegrino, G., L. Fadiga, L. Fogassi, V. Gallese, and G. Rizzolatti (1992). Understanding motor events: a neurophysiological study. Experimental brain research 91(1), pp. 176–180.
• Rizzolatti, G. a C. Sinigaglia (2010). The functional role of the parieto-frontal mirror circuit: interpretations a misinterpretations. Nature reviews Neuroscience 11(4), pp. 264–74.
• Rizzolatti, G., L. Fogassi, a V. Gallese (2001). Neurophysiological mechanisms underlying the understanding a imitation of action. Nature Rev. Neuroscience 2, pp. 661–670.
• Farkaš I., Malý M., Rebrová K. (2011). Porozumenie motorickým akciám – hypotéza kontinua. Kognícia a umelý život XI. (in press) pdf)

Vznik zdieľaného perceptuálneho ukotveného slovníka u robotických agentov

Anotácia

Základom kulturalistického prístupu k vzniku zdieľaného lexikónu je jeho silné prepojenie na situované používanie slov v jazykovej praxi. Pomocou takzvaných jazykových hier, napríklad "hry na rozlišovanie" a "hry na hádanie" sa roboty naučia najprv rozlišovať objekty a potom o nic komunikovať s tým, že vznik spoločného lexikónu sa viaže na hru na hádanie, kde jeden agent druhému povie (jeho) pomenovanie pre objekt, na ktorý sa pozerá a druhý zas ukáže (akoby prstom) na objekt, ktorý podľa tohto pomenovania rozpoznal. Medzi agentmi neexistuje žiadne telepatické spojenie, o svojich „názoroch“ na farby sa navzájom dozvedajú len pomocou verbálnej interakcie. Autorom tohto prístupu je Luc Steels, tu je tiež krátke video.

Literatúra

• Steels, L. (1996): Perceptually grounded meaning creation. In Tokoro, M.: Proceedings of the International Conference on Multiagent Systems (ICMAS-96), AAAI Press, Menlo Park, CA, s. 338 – 44.
• Steels, L. “Evolving grounded communication for robots.” Trends in Cognitive Sciences 7, no. 7 (July 2003): 308-312.
• Steels, Luc, and Michael Spranger. “Can Body Language Shape Body Image ?” Artificial Life (2008): 577-584.
• The Talking Heads Experiment
• Steels, L., Belpaeme, T. (2005): Coordinating Perceptually Grounded Categories through Language. A Case Study for Colour, Behavioral and Brain Sciences, č. 28, s. 469 – 489.

Univerzálnosť základných farebných kategórií

Anotácia

Kategorizácia je jednou z mnohých populárnych tém na poli kognitívnych vied, pokladaná za esenciálny mechanizmus myslenia a kognície ako takej. Skutočnosť, že vnímanie farieb je univerzálnou črtou ľudskej vizuálnej percepcie, nám umožňuje skúmať a porovnávať kategorizáciu farieb v akejkoľvek kultúre či jazyku, či umelom systéme. Zistilo sa, že pre základné farebné termíny a zodpovedajúce kategórie platí, že ich je v jazyku obmedzené, relatívne malé množstvo a ich perceptuálne koreláty, približné hranice medzi kategóriami a hlavne ich prototypy, sú univerzálne. Štatistické spracovanie dát zozbieraných v rámci svetovej farebnej štúdie (WCS), obsahujúcej 110 jazykov neindustrializovaných kultúr bez písma, ukázalo, že v kategorizácií farieb existujú všeobecne platné princípy. Predpokladá sa, že táto univerzálnosť základných farebných kategórií pramení z farebnej kompozície životného prostredia a bežného denného osvetlenia, ideálneho funkčného rozdelenia perceptuálneho farebného priestoru a sociálnej interakcie.

Literatúra

• Kay, P., Regier, T. (2005): Language, thought and color: recent developments. TRENDS in Cognitive Sciences, december 2005, č.10.
• Kay, P., Regier, T. (2003): Resolving the question of color naming universals. Proceedings of the National Academy of Sciences, Júl 2003, č. 100, s. 9085 – 9089
• Rebrová, K., Takáč M. (2010): Vnímanie a pomenovávanie farieb a farebných kategórií. In Kvasnička, V. et al., Umelá inteligencia a kognitívna veda II, STU, Bratislava, 2010. (pdf)
• Rebrová, K. (2011) Modeling of Color Categorization Using Distinguising Criteria (rigorózna práca pred obhajobou) (pdf)
• Vybrané heslá z: Wilson R. A. – Keil F. C. (Eds.) (1999): MIT Encyclopedia of Cognitive Sciences. MIT Press, Cambridge, MA, 1999.

Predbežný harmonogram predmetu