DIGITALE KOGNITIVE ASSISTENZ Ansatzpunkte für kognitiv adäquate Assistenz durch Digitale Medien

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1 DIGITALE KOGNITIVE ASSISTENZ Ansatzpunkte für kognitiv adäquate Assistenz durch Digitale Medien Bachelor-Report Susan Träber Matrikelnummer Hochschule Bremen FB 4 Elektrotechnik und Informatik Internationaler Bachelor-Studiengang Digitale Medien September 2006 Gutachter: Dr. rer. nat. Thomas Barkowsky Prof. Dr. phil. Barbara Grüter

2 EIDESSTATTLICHE ERKLÄRUNG ZUM BACHELOR-REPORT Ich versichere, den Bachelor-Report selbständig und lediglich unter Benutzung der angegebenen Quellen und Hilfsmittel verfasst zu haben. Ich erkläre weiterhin, dass die vorliegende Arbeit noch nicht im Rahmen eines anderen Prüfungsverfahrens eingereicht wurde. Bremen, den (Unterschrift) 2

3 INHALTSVERZEICHNIS Abbildungsverzeichnis 1 EINLEITUNG 5 2 DIE BEDEUTUNG VON ASSISTENZ 6 3 DIE KOGNITIVEN LEISTUNGEN DES MENSCHEN Das Gedächtnis Die Wahrnehmung und die Rolle der Aufmerksamkeit Die Verarbeitung der wahrgenommenen Informationen Die Mentale Repräsentation Der Informationsabruf Das Problemlösen Zusammenfassung der kognitiven Leistungen 23 4 ALLGEMEINE ANSATZPUNKTE FÜR KOGNITIVE ASSISTENZ 24 5 DIE INFORMATIONSTECHNOLOGIE MÖGLICHKEITEN UND HERAUSFORDERUNGEN Die Möglichkeiten der digitalen Medien Die Herausforderungen der Informationsgesellschaft 27 6 KOGNITIVE ASSISTENZ DURCH DIGITALE MEDIEN 30 7 AUSBLICK 32 Literaturverzeichnis 3

4 ABBILDUNGSVERZEICHNIS Abbildung Multispeicher-Modell nach Atkinson und Shiffrin 10 Abbildung Theorie des Arbeitsgedächtnis nach Baddeleys 11 Abbildung Gesetz der Nähe nach Max Wertheimer 12 Abbildung Gesetz der Ähnlichkeit nach Max Wertheimer 12 Abbildung Gesetz des glatten Verlaufs beziehungsweise nach Max Wertheimer 13 Abbildung Gesetz der Geschlossenheit beziehungsweise nach Max Wertheimer 13 Abbildung Mustererkennung 14 Abbildung Beispiel für semantisches Netz nach Collins und Quillian 18 Abbildung Zwei-Seile-Problem von Maier 21 Abbildung Ausprägung des linearen Ursache-Wirkungs-Denken 28 Abbildung Ausprägung von Kreislaufdenken 28 Abbildung Einstein 29 4

5 1 EINLEITUNG Die Gesellschaft entwickelt sich seit der Entstehung des Menschen permanent weiter. Die Entwicklungen finden dabei in einem entsprechenden zeitlich-kulturellen Kontext statt. Dieser Kontext wirkt sich zum einen auf die, in der jeweiligen Gesellschaft vorherrschende Technologie aus, zum anderen prägt aber auch die Technologie den Kontext. Das heißt sie durchdringt sämtliche Bereiche der Gesellschaft, verändert die praktischen Erfahrungen der Menschen und stellt sie damit auch vor neue Herausforderungen. Damit stehen Gesellschaft und Technologie in enger Interaktion. Sie prägen beziehungsweise beeinflussen sich wechselseitig und entwickeln beziehungsweise verändern sich im Hinblick auf die technologischen sowie gesellschaftlichen Herausforderungen. Im Rückblick auf die bisherigen Entwicklungen können wir feststellen, dass der Alltag der vorhergehenden Gesellschaften, wie beispielsweise den Jägern und Sammler, der Agrargesellschaft und der Industriegesellschaft, vorwiegend durch physische Tätigkeiten geprägt war. Damit standen die Menschen vorwiegend physischen Herausforderungen gegenüber. Da sich die physischen Leistungen des Menschen jedoch in einem begrenzten Rahmen halten, entwickelte sich der Mensch entsprechende Hilfsmittel und schuf sich Assistenz. Durch diese erweiterte und entwickelte der Mensch neue Fähigund Fertigkeiten und konnte damit seinen physischen Handlungsraum vergrößern und somit den wachsenden Anforderungen gerecht werden. Im Laufe der Zeit, vor allem durch die Industrialisierung, gelang es dem Menschen Maschinen zu entwickeln, an die er seine physischen Tätigkeiten zunehmend übertragen konnte. Damit trat die Maschine im Alltag der Industriegesellschaft zunehmend an die Stelle des Menschen, dessen physischen Fähigkeiten dadurch in ihrer ursprünglichen Form an Bedeutung verloren. Der Mensch bildet jedoch eine Einheit von Körper und Geist. Das heißt mit den physischen Tätigkeiten verändern und entwickeln sich auch die geistigen Fähig- und Fertigkeiten. Denn schließlich entstehen Werkzeuge beziehungsweise Assistenzmaßnahmen zunächst einmal im Geiste. Allerdings haben die geistigen, wie die körperlichen Fähig- und Fertigkeiten ihre Grenzen. Um diese erweitern und entwickeln zu können, schuf sich der Mensch entsprechend geistige Hilfsmittel. Einige der wohl bedeutendsten geistigen Entwicklungen stellen unsere Schriftsprache sowie die arithmetischen Mittel dar, die wiederum die Entwicklung von Hilfsmittel wie beispielsweise den Stift, das Papier, das Buch, den Abakus, den Taschenrechner und auch den Computer hervorbrachten. Heutzutage durchdringt die Informationstechnologie unsere Gesellschaft. Das Besondere an der informationstechnologischen Revolution ist dabei, dass sie sich auf geistige sprich informationsverarbeitende und kommunikative Prozesse bezieht und diese durch den Einsatz informationstechnologischer Medien, sprich Digitaler Medien, verändert. Zusammenfassend gesagt bedeutet dies: Während früher eher die physischen Fähig- und Fertigkeiten im Alltag einer Gesellschaft von zentraler Bedeutung waren, so findet mit dem Entstehen der sogenannten Informations- oder Wissensgesellschaft ein grundlegender Wandel statt. Denn im Gegensatz zu den vorherigen Gesellschaftsformen spielt in der Informationsgesellschaft die Entwicklung und Unterstützung der geistigen Tätigkeiten eine bedeutende Rolle. Auf diese geistigen, sprich kognitiven, Fähigkeiten des Menschen und wie diese durch die Informationstechnologie beziehungsweise durch digitale Medien unterstützt werden können, möchte ich im Folgenden eingehen. Das heißt, um herausfinden zu können, was digitale und kognitive Assistenz ausmacht, werde ich am Anfang meiner Arbeit zunächst genauer darauf eingehen, was Assistenz bedeutet. Im Anschluss daran werde ich mich dem Thema Kognition zuwenden, um einerseits analysieren zu können an welchen Stellen der Mensch geistige Schwächen und Stärken besitzt und an welchen Stellen somit Assistenz angebracht wäre. Andererseits aber auch um herauszufinden, wie die Assistenz in kognitiv adäquater Form angeboten werden kann. Nachdem ich allgemeine Kriterien für kognitive Assistenz skizziert habe, werde ich mich dem Thema Informationstechnologie widmen. Dabei werde ich einerseits auf die Möglichkeiten der Informationstechnologie, aber auch auf die Herausforderungen, vor denen die Informationsgesellschaft steht, eingehen. Zum Schluß werde ich die Möglichkeiten, die digitale Medien für die Assistenz geistiger Fähigkeiten bieten, zusammenfassen. 5

6 2 DIE BEDEUTUNG VON ASSISTENZ Der Mensch löst Aufgaben und bewältigt Situationen, indem er seine geistigen und physischen Fähigund Fertigkeiten einsetzt. Diese können angeboren beziehungsweise erworben sein. Erreicht der Mensch bei der Ausführung seiner Aufgaben seine natürliche Leitungsgrenze, so verschafft er sich Assistenz. Assistenz wird im Allgemeinen mit Unterstützung, Hilfestellung, Mithilfe und tätigem Beistand definiert 1. Diese Definition impliziert dabei den Aspekt, dass etwas zusammen getan wird. Das heißt Assistenz bedeutet, dass neben dem, der die Aufgabe ausführt, ein Assistent beteiligt ist, der dem Ausführenden tätigen sprich aktiven Beistand leistet. Aktiv bedeutet dabei, dass der Assistent in der Lage ist Anweisungen entgegenzunehmen, um daraufhin die an ihn übertragenen Tätigkeiten entsprechend ausführen zu können. Dafür muss der Assistent einerseits mit dem Ausführenden kommunizieren und interagieren können. Anderseits muss der Assistent selbst über entsprechende Fähig- und Fertigkeiten verfügen, um die an ihn übertragene Tätigkeit ausführen zu können. Damit unterscheidet sich ein Assistent von einem Hilfsmittel. Als Hilfsmittel möchte ich Gegenstände, wie beispielsweise Werkzeuge, bezeichnen, mit denen der Anwender eine bestimmte Tätigkeit ausführen kann, die ohne dieses Hilfsmittel nicht, beziehungsweise nicht in dieser Art und Weise, möglich gewesen wäre. Ein Hilfsmittel befähigt demnach den Benutzer zu neuen Tätigkeiten beziehungsweise zu einer neuen Art und Weise eine Tätigkeit auszuführen. Das heißt, dass beispielsweise ein Fahrrad uns das Fahrradfahren oder ein Bohrer und das Bohren ermöglicht. Das Hilfsmittel dient damit einem bestimmten Zweck, für den es entwickelt wurde. Es impliziert dadurch meistens direkt seine Anwendung und damit auch die Fähig- oder Fertigkeit die der Anwender erlernen oder besitzen sollte, um mit dem Hilfsmittel die entsprechende Tätigkeit ausführen zu können. Wird das Hilfsmittel vom Anwender in angedachter Art und Weise benutzt, so wird sich mit hoher Wahrscheinlichkeit der Erfolg einstellen, das heißt, der Benutzer wird die Tätigkeit mit hoher Wahrscheinlichkeit erfolgreich ausüben können. Zusammenfassend gesagt, ist das Hilfsmittel ein passives Medium. Es besitzt keine Fähig- oder Fertigkeiten, sondern befähigt seinen Benutzer eine bestimmte Tätigkeit in einer bestimmten Art und Weise auszuführen. Im Gegensatz dazu besitzt ein Assistent in der Regel verschieden Fähig- und Fertigkeiten, eingeschlossen die Anwendung ihm zur Verfügung stehender Hilfsmittel, mit denen er verschiedenen Tätigkeiten ausüben kann. Er unterstützt den Ausführenden einer Tätigkeit, indem er an ihn übertragenen Teilaufgaben erledigt beziehungsweise dem Ausführenden entsprechende Hilfsmittel für das Ausführen einer Tätigkeit zur Verfügung stellt. Das heißt Assistent und Auszuführender kommunizieren und interagieren miteinander. Der ausschlaggebende Punkt dabei ist jedoch, dass der Assistent zwar aktiv an der Ausführung der Gesamtaufgabe beteiligt ist, dass jedoch die Betonung bei Assistenz auf beteiligt beziehungsweise Beistand oder Unterstützung liegt. Dass heißt, die Verantwortung beziehungsweise die eigentliche Ausführung der Gesamtaufgabe bleibt immer beim Ausführenden der Aufgabe. Dieser hat die Kontrolle über die Hilfsmittel und Assistenten und koordiniert ihren Einsatz entsprechend seinem Vorhaben und ist damit hauptverantwortlich für den Erfolg oder Misserfolg. Während früher die Unterscheidung zwischen Assistent und Hilfsmittel relativ eindeutig war, ist es heutzutage oftmals schwierig zu sagen, ob wir es mit einem Hilfsmittel oder einem Assistenten zu tun haben. Das liegt vor allem daran, dass anfänglich die Menschen die Einzigen waren, die miteinander kommunizieren konnten und die Fähigkeit besaßen, bestimmte Tätigkeiten auszuführen. Damit waren sie die Einzigen, die Anweisungen entgegennehmen und ausführen konnte und damit auch die Einzigen, die für Assistenz in Frage kamen. Hilfsmittel dagegen waren früher auf Gegenstände beschränkt, die nur vom Menschen angewendet werden konnten. Die Menschen entwickelten sich, ihre Werkzeuge und Assistenzformen jedoch weiter. Sie lernten beispielsweise bestimmte Fähigkeiten von Tieren zu nutzen und schufen sich damit, zusätzlich zum Menschen, eine neue Form von Assistenz. In der Agrargesellschaft entdeckten sie beispielsweise die bessere Zugkraft von Pferden oder Ochsen. Um diese jedoch bei ihren Tätigkeiten in der Landwirtschaft 1 vgl. Wikipedia: Zugriff, vgl. Digitales Wörterbuch der deustchen Sprache: Zugriff,

7 einsetzen zu können, mussten sie die Tiere so konditionierten, dass sie mit ihnen kommunizieren und interagieren konnten. Erst dadurch waren sie in der Lage, ihnen Anweisungen zu geben und Teile der Arbeit, wie beispielsweise das Ziehen eines Pfluges, auf sie übertragen zu können. Die Kontrolle über die Ausführung der eigentlichen Tätigkeit, das Pflügen des Feldes, blieb dabei jedoch beim Mensch, der "die Zügel in der Hand hielt". Mit den Nutztieren erschlossen sich die Menschen zwar eine neue Form der Unterstützung, dennoch blieben Mensch und Tier, sprich Lebewesen, die Einzigen, die die Fähigkeit besaßen, Tätigkeiten auszuführen und unterschieden sich damit deutlich von den Gebrauchsgegenständen und Werkzeugen, sprich den Hilfsmitteln. Mit der Erschließung verschiedener Energieformen, angefangen von Wasserrädern und Windmühlen bis hin zur Dampfmaschine, änderte sich jedoch das Bild des Hilfsmittels. Den Menschen war es gelungen, Gegenstände zu entwickeln, die mit Hilfe von zugeführter Energie bestimmte Tätigkeiten ausführen konnten - ein Privileg was vorher nur Lebewesen vorbehalten war. Im Laufe der Industriegesellschaft entwickelte der Mensch immer komplexer werdende Maschinen, die damit auch zunehmend komplexere Tätigkeiten ausführen konnten. Die Industrialisierung wird als eine der bedeutendsten Schritte in der Geschichte der Menschheit gesehen. Denn der Mensch hatte sich erstmals ein Hilfsmittel neuer Art geschaffen. Ein Hilfsmittel, welches aktiv Tätigkeiten ausführen konnte. Damit bekam die Maschine in gewissem Maße einen Assistenzcharakter, denn der Mensch war nun in der Lage bestimmte Tätigkeiten, die sich allerdings im Rahmen der Physischen befanden, auf Maschinen zu übertragen. Allerdings hielten sich die Möglichkeiten der Kommunikation und Interaktion in einem sehr begrenzten Rahmen. Mit der Informationstechnologie änderte sich dies. Im Gegensatz zu den vorhergehenden Gesellschaftsformen, die sich dem Abbilden und Ausführen physischer Fähig- beziehungsweise Tätigkeiten widmeten, konzentriert sich die Informationsgesellschaft nun auf die geistigen, sprich informationsverarbeitenden Prozesse. Damit fand eine Verlagerung statt. Die Bedeutung der physischen Fähigkeiten des Menschen verloren in ihrer ursprünglichen Form an Bedeutung, da der Mensch sie zunehmende an Maschinen übertragen hatte. Im Gegenzug dazu gewannen jedoch die geistigen Fähigund Fertigkeiten an Bedeutung. Allerdings scheinen auch diese sich in einem begrenzten Rahmen zu bewegen, so dass der Mensch sich Hilfsmittel geschaffen hat, die seine geistigen Fähig- und Fertigkeiten erweitern und ihm geistige Tätigkeiten erlauben, die ohne diese kaum oder gar nicht möglich wären. Denken wir beispielsweise an einen Abakus oder den späteren Taschenrechner. Im Gegensatz zu den früheren geistigen Hilfsmitteln, gelang es dem Menschen mit der Informationstechnologie ein Hilfsmittel zu entwickeln, auf dem bestimmte geistige Prozesse abgebildet werden konnten, so dass der Mensch bestimmte geistige Tätigkeiten auf den Computer übertragen kann. Damit kann der Computer als Pendant zur Maschine auf geistiger Ebene gesehen werden. Eine weitere bedeutende Entwicklung, die damit einhergeht, ist die Möglichkeit der Mensch-Maschine- Kommunikation und -Interaktion. Das heißt die Informationstechnologie wurde zunehmend in Maschinen und heutzutage, im Zeitalter des sogenannten ubiquitous computing, in sämtliche Gebrauchsgegenstände integriert und ermöglicht damit das Kommunizieren und Interagieren mit Gegenständen, sprich Hilfsmitteln. Damit ist, zumindest laut Definition eines Assistenten, die Möglichkeit geschaffen worden, aus einem Hilfsmittel einen Assistenten zu machen. Dass diese Möglichkeit besteht, macht jedoch nicht gleich aus jedem Hilfsmittel einen Assistenten. Allerdings können wir heutzutage feststellen, dass Hilfsmittel einen zunehmenden Assistenzcharakter bekommen und es damit immer schwieriger wird zu unterscheiden, ob wir es nun mit einem Hilfsmittel oder Assistenten zu tun haben. Denn sind nun Servolenkung, Tempomat, Navigationssystem oder Automatikschaltung Hilfsmittel oder Assistenten? Wie bereits erwähnt, gibt es im Grunde klare Unterschiede zwischen Hilfsmittel und Assistenz. Ein Hilfsmittel erlaubt uns das Ausführen einer bestimmten Tätigkeit, die ohne dieses nicht beziehungsweise nicht in dieser Art möglich wäre. Ein Assistent dagegen besitzt eigene Fähig- und Fertigkeiten, inklusive der Benutzung von Hilfsmitteln. Damit kann er dem Ausführenden geeignete Hilfsmittel beziehungsweise seine Fähigkeiten zur Verfügung stellen und ihm aufgetragene Tätigkeiten ausführen. Um Anweisungen entgegennehmen und Aufgaben ausführen zu können, müssen Assistent und Ausführender kommunizieren und interagieren können. Heutige Maschinen beziehungsweise Computer besitzen diese Fähigkeiten. Trotzdem macht sie dies allein nicht gleich in jeder Situation zum Assistenten. Vielmehr entscheidet oft die Situation selber über die Unterscheidung in Assistenz und Hilfsmittel. Denn der springende Punkt, der Assistenz ausmacht, ist die Unterstützung des Ausführenden beziehungsweise der Beistand des Assistenten bei der Tätigkeit. Die Betonung liegt dabei 7

8 auf Unterstützung beziehungsweise Beistand für den Ausführenden. Das bedeutet, die Ausführung der eigentlichen Aufgabe liegt in der Hand des Ausführenden - nicht in der des Assistenten. Übernimmt ein Assistent beziehungsweise überträgt der Mensch dem Assistenten die eigentliche Ausführung der Aufgabe, so kann er grundsätzlich nicht mehr als Assistent sondern eher als assistierendes Hilfsmittel gesehen werden, welches eingesetzt wird, damit es eine bestimmte Tätigkeit ausführt. Aus diesem Grund ist die Unterscheidung von Hilfsmittel und Assistent oft nur noch im Kontext der eigentlichen Aufgabe möglich. Das heißt, das Auto ist ein Hilfsmittel welches uns das Autofahren ermöglicht. Beim Autofahren muß der Mensch jedoch verschiedene Tätigkeiten ausführen, für die er wiederum diverse Hilfsmittel zur Verfügung hat. Beispielsweise das Lenkrad, mit dem er die Richtung des Autos steuern kann. Das Gas - und Bremspedal und die Gangschaltung, mit denen er die Geschwindigkeit des Autos steuern kann. Um das Steuern der Geschwindigkeit in verschiedenen Situationen während des Autofahrens aus der Hand geben zu können, entwickelte der Mensch den Tempomat. Grundsätzlich kann der Tempomat als ein Hilfsmittel gesehen werden, welches der Mensch einsetzt um eine bestimmte Geschwindigkeit zu halten. Im Kontext Autofahren könnte der Tempomat aber auch als Assistent gesehen werden. Denn der Mensch überträgt die Aufgabe der Geschwindigkeitskontrolle auf den Tempomat, um sich somit der eigentlichen Aufgabe, dem Autofahren, zu widmen. Zusammenfassend betrachtet, bedeutet Assistenz die Fähigkeit, Tätigkeiten und Anweisungen aufzunehmen und ausführen zu können. Dies setzt eine Kommunikation zwischen Assistent und Ausführenden voraus. Im Gegensatz zu einem Hilfsmittel, welches die Ausführung einer bestimmten Tätigkeit in der Regel erst erlaubt, unterstützt der Assistent den Ausführenden einer Tätigkeit bei dieser. Der springende Punkt der Assistenz ist also, dass die Ausführung der eigentlichen Tätigkeit unterstützt aber nicht abgenommen wird. Aufgrund komplexer werdender Tätigkeiten, kann eine Unterscheidung zwischen Assistenz und Hilfsmittel meist nur noch im Kontext getroffen werden. Denn Assistenz und Hilfsmittel haben sich mit der Technologie und der Gesellschaft weiter entwickelt, um den sich ändernden Anforderungen gerecht zu werden. Während die Anforderungen früher hauptsächlich physischer Natur waren, so wird der Alltag heutzutage zunehmend von geistigen Herausforderungen geprägt. Um die geistigen Leistungsgrenzen überschreiten zu können, konzentrieren sich die Menschen nun entsprechend auf die Schaffung geistiger Hilfsmittel beziehungsweise geistiger Hilfestellung. Welche Möglichkeiten dafür die Informationstechnologie bietet, werden wir im Kapitel Die Informationstechnologie Möglichkeiten und Herausforderungen, betrachten. Im Folgenden wollen wir uns zunächst einmal den geistigen Fähigkeiten des Menschen widmen. Denn um geistige Assistenz schaffen zu können, müssen wir herausfinden, wo die geistigen Stärken und Schwächen des Menschen liegen. Oder anders ausgedrückt, um herauszufinden, an welchen Stellen Assistenz sinnvoll erscheint und in welcher Art und Weise geistige Assistenz beziehungsweise geistige Werkzeuge angeboten werden sollten. Das heißt wie können Hilfsmittel beziehungsweise Assistenten an die geistigen Gegebenheiten des Menschen angepasst also kognitiv ergonomisch gestaltet werden? Um diese Fragen beantworten zu können, werden wir im folgenden Kapitel genauer auf die Kognitionen, sprich geistigen Fähigkeiten des Menschen eingehen. 8

9 3 DIE KOGNITIVEN LEISTUNGEN DES MENSCHEN Unter Kognitionen können wir im Allgemeinen die Gesamtheit unserer geistigen Prozesse verstehen. 2 Diese umfassen die Fähigkeit unsere Umwelt wahrzunehmen, die gewonnenen Informationen zu repräsentieren, daraus Wissen zu entwickeln, dieses zu speichern und es in geeigneter Art einzusetzen. Die Kognitionspsychologie beschäftigt sich mit den eben angesprochenen Prozessen. Sie ist eine noch junge Wissenschaft. Von daher existieren verschiedene Anschauungen und in diesen meistens mehrere Theorien zu den einzelnen Fragestellungen, denen sich die Psychologen widmen. Außerdem bleiben viele Fragen, vor allem in Hinblick auf Emotionen, noch unbeantwortet. Im Folgenden möchte ich einige Erkenntnisse, die unter dem sogenannten Informationsverarbeitungsansatz gemacht wurden, darstellen. Dabei beziehe ich mich in erster Linie auf das Buch "Kognitive Psychologie" von John R. Anderson 3 sowie auf die im Internet angebotene Einführung in die kognitive Psychologie. 4 Um einen Überblick über das informationsverarbeitende System des Menschen zu bekommen, werden wir im Folgenden als Erstes auf die unterschiedlichen Theorien und Konzepte des menschlichen Gedächtnisses eingehen. Im Anschluss daran werden wir die anfänglichen Prozesse der Informationsverarbeitung betrachten. Dass heißt die Wahrnehmung, die dem Menschen die Informations- beziehungsweise Reizaufnahme aus der Umwelt ermöglicht. Dabei werden wir außerdem auf die Rolle der Aufmerksamkeit eingehen. Nachdem wir festgestellt haben, wie die Informationen ins Gedächtnis gelangen, werden wir betrachten wie sie dort verarbeitet, repräsentiert und wieder abgerufen werden können. An dieser Stelle möchte ich jetzt schon darauf hinweisen, dass unser Gedächtnis in zwei Arten unterschieden werden kann. Das explizite und implizite Gedächtnis. Das explizite Gedächtnis beinhaltet dabei die Informationen, die wir uns merken und an die wir uns explizit erinnern können. Das implizite Gedächtnis dagegen erlaubt uns Tätigkeiten auszuführen, die sich auf Wissen berufen, welches wir nicht explizit abrufen können. Das heißt wir tun etwas, aber wir können nicht genau beschreiben wie wir es tun. Die Unterscheidung von expliziten und impliziten Gedächtnisinhalten führt damit auch zu einer Unterscheidung des Wissens, welches wir entwickeln. Grundsätzlich wird in der kognitiven Psychologie zwischen deklarativem und prozeduralem Wissen unterschieden. Das deklarative Wissen bezieht sich dabei auf Fakten und Ereignisse, die wir uns merken und die wir in der Regel explizit aus unserem Gedächtnis wieder aufrufen können. Das prozedurale Wissen dagegen, davon gehen die Kognitionspsychologen aus, wird im Laufe der Zeit meistens aus Problemlöseprozessen gewonnen. Das heißt wir greifen zwar auf deklaratives Wissen zurück, um eine Prozedur beziehungsweise bestimmte Fertigkeiten zu entwickeln, um bestimmte Aufgaben ausführen zu können, sind später aber nicht mehr in der Lage genau zu sagen, wie wir dies tun. Damit wird das prozedurale Wissen in der Regel unserem impliziten Gedächtnis zugeordnet, das heißt wir wenden es an, können es aber nicht explizit abrufen. Die Ergebnisse der Kognitionspsychologie in Bezug auf Verarbeitung, Repräsentation und Abruf von Informationen beziehen sich derzeit vorwiegend auf das deklarative Wissen. Dem prozeduralen Wissen nähern sich die Kognitionspsychologen über das Problemlösen, da sie, wie bereits erwähnt, die Meinung vertreten, dass prozedurales Wissen aus Problemlöseprozessen entsteht. Aber dazu später mehr an entsprechender Stelle. Nachdem wir einen Einblick in die derzeitigen Forschungsergebnisse des deklarativen und prozeduralen Wissens bekommen haben, möchte ich versuchen, die gewonnenen Kenntnisse über die menschliche Kognition zu nutzen. Einerseits um allgemeine Stärken und Schwächen der geistigen Fähigkeiten des Menschen herauszustellen und um damit herausfinden zu können, an welchen Stellen Assistenz angeboten werden könnte. Andererseits um zu versuchen aus den gewonnenen Erkenntnissen herauszufinden, wie Hilfsmittel oder Assistenz im Allgemeinen an die kognitive Ergonomie des Menschen angepaßt werden können. Doch beginnen wir zunächst einmal mit dem Überblick über die verschieden Gedächtnistheorien. 2 vgl. Wikipedia: Zugriff Anderson, John R. Kognitive Psychologie 4 Incops. Einführung in die kognitive Psychologie. Zugriff

10 3.1 Das Gedächtnis Im Laufe der Zeit haben Wissenschaftler verschieden Modelle und Theorien entwickelt, wie eingehende Informationen in das Gedächtnis gelangen und dort verarbeitet werden. Eines dieser Modelle ist das Multispeichermodell. Es erklärt die menschliche Informationsverarbeitung in folgender Weise: Abbildung Multispeicher-Modell nach Atkinson und Shiffrin 5 Die Umweltreize gelangen über das Sensorische Gedächtnis in das Informationsverarbeitungssystem. Dabei gibt es für jede Art von Sinnesreizen ein eigenes Sensorisches Gedächtnis. Das Ikonische für visuelle und das Echoische für auditive Reize. Das Haptische für den Tastsinn, das Olfaktorische für den Geruchssinn und das Gustatorische für den Geschmackssinn. Die Vertreter des Multispeichermodells gehen davon aus, dass die eingehenden Reize nach sehr kurzer Zeit in dem jeweiligen sensorischen Speicher wieder verloren gehen. Bringt der Mensch ihnen jedoch Aufmerksamkeit entgegen, so gelangen diese Informationen in den Kurzzeitspeicher. Untersuchungen haben dabei ergeben, dass das Kurzzeitgedächtnis scheinbar nur über ein begrenzte Kapazität von sieben plus minus zwei Informationseinheiten verfügt, welche jedoch auch nur für eine kurze Zeit gehalten werden können. Durch Wiederholung beziehungsweise Halten der Informationen im Kurzzeitgedächtnis werden die Informationen ins Langzeitgedächtnis transferiert und über lange Zeiträume hinweg gespeichert. Die Kapazität des Langzeitgedächtnisses scheint dabei unbegrenzt. Vergessen von Informationen aus dem Langzeitgedächtnis wird damit begründet, dass die Informationen aus bestimmten Gründen nicht abrufbar sind. Sie sind jedoch nicht verloren. Das Konzept des Kurzzeitgedächtnisses und die damit verbundene Theorie, dass Informationen im Kurzzeitgedächtnis nach einer bestimmten Zeit ins Langzeitgedächtnis übergehen, wurde Anfang der Siebziger von dem Konzept des Arbeitsgedächtnisses und der Theorie der Verarbeitungstiefe abgelöst. Der Hauptunterschied zwischen dem Konzept des Kurzzeit- und Arbeitsgedächtnisses lag darin, das wahrgenommene Informationen nicht für eine bestimmte Zeit im Kurzzeitgedächtnis verbleiben müssen, um ins Langzeitgedächtnis überzugehen. Vielmehr gingen Vertreter des Arbeitsgedächtnisses davon aus, dass es eine sogenannte zentrale Exekutive gibt, der verschiedene Hilfssysteme zur Verfügung stehen. Zum einen den sogenannten räumlich-visuellen Notizblock (visuo-spatial scratch pad oder sketch pad) und zum anderen die artikulatorische Schleife (articulary loop). 5 vgl. incops: Multispeichermodell. Zugriff

11 Abbildung Theorie des Arbeitsgedächtnis nach Baddeleys 6 Der Einsatz dieser beiden Hilfssysteme wird von der zentralen Exekutiven koordiniert. Diese kann Informationen dem jeweiligen System zuführen, sie wieder abrufen, sowie sie von einem in das Andere übersetzen. Die Informationen müssen, im Gegensatz zum Kurzzeitgedächtnis, nicht für eine bestimmte Dauer in diesen verweilen, um ins Langzeitgedächtnis übergehen zu können. Die Hilfssysteme dienen eher dazu, die Informationen parat zu halten. Aus diesen heraus können die Informationen direkt in das Langzeitgedächtnis übergehen. Bedeutend für den Transfer ist dabei vielmehr die Art und Weise, wie die Informationen verarbeitet werden. Das bedeutet, während Wissenschaftler zunächst davon ausgingen, dass die Verarbeitungstiefe für die Gedächtnisleistung verantwortlich sei, revidierten sie diese Annahmen später und kamen zu dem Entschluss, dass eine elaborierte Verarbeitung die Gedächtnisleistung beeinflußt. Das heißt während die Theorie der Verarbeitungstiefe besagte, dass graphisch und phonemisch kodierte Informationen für nur kurze Zeiträume behalten werden können, trägt eine semantische Informationsverarbeitung dagegen zur besseren Gedächtnisleistung bei. Später erkannten die Wissenschaftler jedoch, dass die Gedächtnisleistung nicht unbedingt von der Tiefe der Kodierung, sondern vielmehr durch eine elaborierte Kodierung beeinflußt wird. Unter elaborierter Kodierung versteht man, dass Informationen mit zusätzlichen Informationen angereichert werden. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass man Informationen mit Anderen organisiert, gruppiert beziehungsweise sie auf unterschiedlichen Ebenen verarbeitet. Zum Beispiel auf der auditiven und semantischen Ebene. Um so mehr Verknüpfungen zu einem Element geschaffen werden, um so besser kann es wieder aktiviert beziehungsweise abgerufen werden. Diese Theorie wird durch verschiedene Mnemotechniken gestützt, die die Gedächtnisleistungen verbessern. Darauf werden wir jedoch später noch genauer eingehen. Zusammenfassend kann man sagen, dass obwohl sich die Konzepte und Modelle in der Art der Verarbeitung unterscheiden, sie alle drei folgende Gemeinsamkeiten haben: Die Wahrnehmung von Sinnesreizen scheint unbegrenzt zu sein, im Gegensatz zu einer begrenzten Verarbeitungskapazität der eingegangen Informationen, die mit Aufmerksamkeit verbunden ist. Des Weiteren gehen alle Konzepte davon aus, dass Informationen im Langezeitgedächtnis abgelegt werden, und dass dessen Kapazität ebenfalls unbegrenzt scheint. Darauf wie die Informationen ins Gedächtnis gelangen, werden wir nun im nächsten Punkt Die Wahrnehmung und die Rolle der Aufmerksamkeit genauer eingehen. 3.2 DIE WAHRNEHMUNG UND DIE ROLLE DER AUFMERKSAMKEIT Die Wahrnehmung stellt den Anfang der menschlichen Informationsverarbeitung dar. Sie bezeichnet die Prozesse, durch die der Mensch die verschiedenen Reize aus seiner Umwelt durch die entsprechenden Sinnesorgane aufnimmt und soweit verarbeitet, dass sie weiteren kognitiven Prozessen zur Verfügung stehen. Wissenschaftler gehen, wie bereits schon erwähnt, davon aus, dass jeder Sinn ein eigenes sensorisches Gedächtnis besitzt. Welche Prozesse an der Wahrnehmung beteiligt sind, wollen wir im Folgenden am Beispiel der visuellen Wahrnehmung genauer betrachten. 6 vgl. Anderson, John R. Kognitive Psychologie. S

12 Einfallende Lichtstrahlen werden vom Auge aufgenommen und durch photochemische Prozesse in Informationen umgewandelt, die weiter verarbeitet werden können. Darauf wie diese Prozesse konkret von Statten gehen, möchte ich an dieser Stelle nicht genauer eingehen. Mein Interesse gilt hier eher den Vorgängen, durch die eingehende visuelle Informationen erkannt, sprich wahrgenommen werden. Grundsätzlich nehmen wir unsere Umwelt dreidimensional wahr, wobei auf der Netzhaut jedoch nur ein zweidimensionales Abbild entstehen kann. Die Frage ist nun zum einen, wie baut unser Geist aus dem zweidimensionalen Abbild eine dreidimensionale Repräsentation auf und zum anderen wie erkennen wir das, was wir sehen? Die Kenntnisse der kognitiven Psychologie belaufen sich derzeit auf folgende Prozesse, die an der visuellen Wahrnehmung beteiligt sind: Erstens das Extrahieren von bestimmten Merkmalen, zweitens das Gewinnen von Tiefeninformationen, drittens das Gruppieren zu Gestalten beziehungsweise Objekten und schließlich viertens das Erkennen durch Verknüpfung von Merkmalen und Kontextinformationen. Das heißt in der ersten Stufe der visuellen Verarbeitung gehen Wissenschaftler davon aus, dass aus dem zweidimensionalen Abbild Balken und Kanten extrahiert werden. Um diese in einen räumlichen Kontext zu bringen, bedient sich der Mensch sogenannter Hinweisreize. Dabei unterscheidet man drei Arten von Hinweisreizen, die ein Gefühl der Tiefe vermitteln. Der Texturgradient läßt Objekte, die dichter zusammen stehen, weiter weg vom Betrachter erscheinen. Die Stereopsie vermittelt einen dreidimensionalen Eindruck, indem die Augen leicht veränderte Bilder sehen. Die Bewegungsparallaxe, indem Objekte, die sich langsamer als andere über die Netzhaut bewegen, weiter weg erscheinen. Diese erste räumliche Zuordnung erzeugt jedoch noch kein dreidimensionales Abbild der Realität, sondern vielmehr ein Wirrwarr von durcheinander laufenden Linien und Balken im Raum. Wie aus diesen zusammengehörige Objekte erzeugt werden, haben Gestaltpsychologen festgestellt und vier sogenannte Gestaltgesetze zur Wahrnehmungsorganisation aufgestellt. Die Gestaltgesetze der Wahrnehmungsorganisation von Max Wertheimer: 7 1. Gesetz der Nähe. Abbildung Gesetz der Nähe nach Max Wertheimer Wir tendieren dazu, nahe beieinander stehende Elemente zu einer Gruppe zusammen zu fassen. 2. Gesetz der Ähnlichkeit. 7 vgl. incops: Ganzheiten und Teile. Zugriff

13 Abbildung Gesetz der Ähnlichkeit nach Max Wertheimer Wir tendieren dazu, ähnliche Elemente zu einer Gruppe zusammen zu fassen. Das heißt in Abbildung nehmen wir eher die Reihen als Spalten wahr. 3. Gesetz des glatten Verlaufs beziehungsweise der guten Kurve. Abbildung Gesetz des glatten Verlaufs beziehungsweise der guten Kurve nach Max Wertheimer Für Abbildung bedeutet dies, dass wir eher die Linien AB und CD, anstatt CB und DA wahrnehmen. 4. Gesetz der Geschlossenheit beziehungsweise guten Gestalt. Abbildung Gesetz der Geschlossenheit beziehungsweise guten Gestalt nach Max Wertheimer In Bezug auf Abbildung bedeutet das, dass wir dazu tendieren zwei Kreise wahrzunehmen, obwohl das verdeckte Element eine andere Figur sein könnte. Anhand der Gestaltgesetze erklären Psychologen, wie Merkmale zu Objekten beziehungsweise Gestalten gruppiert werden. Doch was führt dazu, dass wir beispielsweise auf dem Bild in Abbildung etwas erkennen können? 13

14 Abbildung Mustererkennung8 Die kognitive Einordnung beziehungsweise Kategorisierung der Objekte findet durch eine komplizierte Mustererkennung statt. Zu dieser existieren verschiedene Theorien. Der Schablonenvergleich geht davon aus, dass der Mensch ein Bild, sprich eine Schablone, von einem Objekt im Gehirn gespeichert hat. Mit dieser wird das Abbild auf der Netzhaut verglichen. Allerdings ist der Mensch in der Lage Objekte in unterschiedlicher Form, Ausrichtung und Größe zu erkennen, die jedoch nicht mit der Schablone übereinstimmen würden. Die Merkmalsanalyse beruht dagegen auf der Annahme, dass eingehende Reize sowie auch gespeicherte Muster aus verschiedenen Merkmalen bestehen, die in einer bestimmten Art und Weise zusammengesetzt sind. Die Merkmalsstruktur kann unabhängig von Größe, Form und Ausrichtung erkannt werden. Während die Merkmalsanalyse beschreibt wie einfache Objekte erkannt werden können, bezieht sich die Objekterkennung auf kompliziertere Formen. Die Theorie der komponentialen Erkennung (recognitionby-components theory) besagt dabei, dass Objekte aus verschiedenen Teilobjekten bestehen. Diese Teilobjekte sind festgelegt und werden Geons 9 - geometric icons - genannt. Anhand dieser Geons können Objekte wie Wörter aus Buchstaben gebildet werden. Die Erkennung von Mustern geschieht nicht allein durch ihre Merkmale, sondern wird durch den Kontext in dem die Objekte auftreten beeinflußt. So konnten Forscher beispielsweise nachweisen, dass Buchstaben oder Laute eher durch den Kontext in dem geschrieben beziehungsweise gesprochene Wörter stehen, erkannt werden können. Ebenso, dass teilweise wesentlich weniger physische Merkmale notwendig sind um Objekte zu erkennen, wenn diese in einem Kontext stehen. Zusammenfassend läßt sich sagen, dass die Wahrnehmung durch unsere Sinnesorgane ermöglicht wird, die Reize aus der Umwelt aufnehmen können. Diese Reize werden von den Rezeptorzellen der Sinnesorgane durch chemische beziehungsweise physikalische Prozesse in elektrische Impulse umgewandelt. Aus diesen können Informationen gewonnen werden, die weiteren Verarbeitungsschritten, wie beispielsweise der Objektorganisation und dem Erkennen von komplexen Mustern, zur Verfügung stehen. Vom momentanen Stand der Wissenschaft geht man davon aus, dass Muster durch elementare Merkmale sowie durch das Analysieren von Ganzheiten erkannt werden und dass der Kontext, die Erwartung und das vorhandene Wissen eine bedeutende Rolle spielen. Das heißt bei der Wahrnehmung interagieren die wahrgenommenen mit den bereits gespeicherten Informationen. Obwohl es sich bei der Wahrnehmung um vielfältige, hochkomplexe Prozesse handelt, scheint die 8 9 entnommen aus: Anderson, John R. Kognitive Psychologie. Abb.2.2, S.38 vgl. Anderson, John R. Kognitive Psychologie. S.53 14

15 Aufnahme von Reizen unbegrenzt zu sein. Allerdings werden diese Informationen nur für sehr kurze Zeit in den sensorischen Gedächtnissen gehalten. Dadurch können wir nur einem Bruchteil des Wahrgenommenen rechtzeitig genug Aufmerksamkeit schenken, um die Informationen so zu verarbeiten, dass sie weiteren kognitiven Prozessen zur Verfügung stehen. Die Weiterverarbeitung von Informationen ist somit von der Aufmerksamkeit und den zur Verfügung stehenden Verarbeitungsressourcen abhängig. Dabei scheinen sich beide, sowohl die Aufmerksamkeit wie auch die Verarbeitungskapazität, in einem sehr begrenzten Rahmen zu bewegen. Für die Aufmerksamkeit führte die kognitive Psychologie die Spotlightmetapher ein. Diese soll verdeutlichen, dass wir unsere Aufmerksamkeit in der räumlichen Größe verändern können. Allerdings wird die Verarbeitung um so geringer, um so größer der Winkel der Aufmerksamkeit wird. Begründet wird dies durch die Annahme, dass die Informationen die wahrgenommen wurden, schneller im sensorischen Gedächtnis verblassen, als dass ihnen weiter Aufmerksamkeit geschenkt werden kann. Welche Informationen weiter verarbeitet werden entscheiden wir, wie bereites erwähnt, durch unsere Aufmerksamkeit beziehungsweise wie viel Ressourcen wir für die weitere Verarbeitung einsetzen müssen. Denn wie bereits erwähnt verfügt der Mensch nur über ein begrenztes Maß an Verarbeitungsressourcen. Kognitionspsychologen haben zu den Verarbeitungsressourcen unterschiedliche Modelle aufgestellt. Zum einen das Modell der Verteilung kognitiver Ressourcen (Ressourcen-Allokation). Dieses besagt, dass der Mensch über einen begrenzten Pool an Ressourcen verfügt und diese je nach Situation einsetzt. Das heißt für schwierige Aufgaben setzt er mehr Verarbeitungsressourcen ein, für leichtere Aufgaben weniger. Das Modell besagt außerdem, dass der Mensch solange zwei oder mehrere Dinge gleichzeitig tun kann, solange die Tätigkeiten zusammen nicht die Verarbeitungskapazität überschreiten. Andererseits wurde die Theorie der multiplen Ressourcen aufgestellt, die besagt, dass es im Gegensatz zu dem eben vorgestellten Modell, mehrere verschiedene Ressourcen gibt. Wenn sich mehrere Prozesse jedoch die gleiche Ressource teilen, so kommt es zu Interferenzen. Das Überschreiten der Verarbeitungskapazität führt dazu, dass Prozesse nicht mehr parallel, sondern nur noch nacheinander verarbeitet werden können. Die kognitive Psychologie spricht an dieser Stelle von einem sogenannten Flaschenhals (bottle neck), den sämtliche sensorische Information durchlaufen müssen. Das heißt Menschen sind zwar in der Lage verschiedene Reize gleichzeitig wahrzunehmen, jedoch können sie diese nicht gleichzeitig verarbeiten. Dennoch gibt es unzählige Beispiele in unserem Alltag, die eine parallele Verarbeitung vermuten lassen. Zum Beispiel können wir während des Autofahrens sprechen. Dies läßt sich jedoch mit den Theorien zu den Verarbeitungsressourcen gut erklären. Denn zum einen sind zwei unterschiedliche Prozesse beteiligt und zum anderen haben geübte Fahrer einen hohen Automatisierungsgrad erreicht. Das heißt sie benötigen viel weniger kognitive Ressourcen für die am Autofahren beteiligten Prozesse, als beispielsweise Fahranfänger. Denn der Grad der Automatisierung hängt davon ab, wie geübt man in einer bestimmten Aufgabe ist, das heißt wie gut oder intuitiv man sie beherrscht ohne viel darüber nachzudenken, sprich kognitive Ressourcen einsetzen zu müssen. Für unser Beispiel bedeutet das, dass Anfänger die gesamte Aufmerksamkeit benötigen, um den Straßenverkehr und die motorischen Prozesse die beim Autofahren erforderlich sind, verarbeiten zu können. Durch jahrelanges Fahren werden diese Aufgaben allerdings so oft geübt, dass wir sie quasi automatisch ausführen, ohne darüber nachzudenken oder uns über die einzelnen Schritte vollends bewußt zu sein. Von daher fällt es uns auch nicht schwer, uns nebenbei an einer Unterhaltung zu beteiligen, was uns jedoch als Fahranfänger wohl kaum gelungen wäre. Andererseits ändert sich dies sehr schnell, sobald wir uns plötzlich in einer unerwarteten, unbekannten und ungeübten Verkehrssituation befinden, die wieder unsere volle Aufmerksamkeit verlangt. Zum Beispiel Linksverkehr oder besonders hohes Verkehrsaufkommen. Zusammenfassend können wir sagen, dass unser kognitives System in der Lage ist, Umweltreize parallel in unsere sensorischen Gedächtnisse aufzunehmen und bis zu einem gewissen Punkt parallel zu verarbeiten. Dieser kritische Punkt, wird als Flaschenhals bezeichnet. An dieser Stellte der Informationsverarbeitung entscheidet unsere Aufmerksamkeit und unsere individuelle Verarbeitungskapazität, welche Informationen weiter verarbeitet werden und welche verloren gehen. Das gleichzeitige Ausführen verschiedener Aufgaben hängt davon ab, wie wir unsere Aufmerksamkeit aufteilen und welche beziehungsweise wieviel Verarbeitungsressourcen benötigt werden. Die benötigte Verarbeitungskapazität für eine Aufgabe wird mit steigendem Automatisierungsgrad geringer. 15

16 3.3 DIE VERARBEITUNG DER WAHRGENOMMENEN INFORMATIONEN Bisher haben wir behandelt wie Reize aus unserer Umwelt über die Wahrnehmungsebene in Informationen umgewandelt und durch Aufmerksamkeit verarbeitet werden. Wie wir bereits am Anfang festgestellt haben, spielt die Art und Weise der Verarbeitung der wahrgenommen Informationen eine entscheidende Rolle für die Reproduktionsleistung. Während man früher annahm, dass Informationen nur lange genug im Kurzzeitgedächtnis verweilen müssen, damit sie ins Langzeitgedächtnis übergehen und abrufbar werden, sind Psychologen heute der Auffassung, dass es auf die Art und Weise der Verarbeitung ankommt. Sie sprechen von einer sogenannten elaborierten Verarbeitung der Informationen. Das heißt, dass Informationen möglichst auf verschieden Ebenen verarbeitet und mit zusätzlichen Informationen abgespeichert werden sollten, mit denen diese assoziiert werden können. Des Weiteren sollten die Informationen organisiert und strukturiert werden. Um so mehr Verknüpfungen zu einem Element geschaffen werden, um so besser kann es wieder aktiviert beziehungsweise abgerufen werden. Diese Annahme wird durch die erfolgreiche Anwendung diverser Mnemotechniken unterstützt. Dazu gehören beispielsweise die Schaffung von diversen Schlüsselreizen oder der Methode des Ortes, die die Gedächtnisleistung des Menschen erhöhen. Ein nicht wissenschaftliches aber meines Erachtens sehr schönes Bespiel für die Verarbeitung von Informationen auf verschiedenen Ebenen ist Folgendes 10 : "Ein Zweibein sitzt auf einem Dreibein und ißt ein Einbein. Da kommt ein Vierbein und nimmt dem Zweibein das Einbein weg, da nimmt das Zweibein das Dreibein und schlägt das Vierbein." Würden wir diesen Satz einmal lesen, ihn anschließend abdecken und versuchen wieder aufzusagen, so hätten wir mit Sicherheit unsere Schwierigkeiten damit, da wir uns in der Regel nicht wirklich etwas unter dem eben Gelesenen vorstellen können. Würde uns jedoch gesagt werden, dass das Zweibein ein Mensch, das Dreibein ein Hocker, das Einbein eine Hähnchenkeule und das Vierbein ein Hund ist und wir uns nun folgende Geschichte vorstellen sollen: Ein Mensch sitzt auf einem Hocker und ist eine Hähnchenkeule. Da kommt ein Hund und nimmt dem Menschen die Hähnchenkeule weg, da nimmt der Mensch den Hocker und schlägt den Hund. Mit großer Wahrscheinlichkeit könnten wir nun die zuerst genannte kurze Geschichte wiedergeben, denn die bildliche Vorstellung und die Bedeutung die wir dazu aufbauen helfen uns, die kurze Geschichte in unserem Gedächtnis auf unterschiedliche Art zu verarbeiten und leichter wiederzugeben. Auf die unterschiedliche Art und Weise, in der Informationen in unserem Gedächtnis repräsentiert sind, wollen wir im Folgenden eingehen. 3.4 DIE MENTALE REPRÄSENTATION Wissenschaftler gehen davon aus, dass Informationen auf zwei verschiedenen Arten mental repräsentiert werden können. Zum einen wahrnehmungsbasiert und zum anderen bedeutungsbezogen. Bei der wahrnehmungsbasierten Repräsentation gehen sie davon aus, dass Objekte im Gedächtnis so repräsentiert werden, wie wir sie wahrnehmen, und dass mental die selben Operationen auf das Objekt angewandt werden können, wie wir sie auch in der Realität anwenden würden. Diese Fähigkeit der mentalen Repräsentation ermöglicht den Menschen das antizipieren der Zukunft, das heißt er kann sich erst vorstellen, was und wie er etwas tun möchte. In komplexen mentalen Vorstellungen werden visuelle und verbale Elemente in sogenannte Chunks gruppiert. Das heißt mehrere Elemente werden in einer Gruppe zusammengefaßt. Diese können außerdem hierarchisch organisiert sein. Ein Chunk kann demnach Teil eines übergeordneten Chunks sein. Durch diese Chunks wird die kognitive Ökonomie gewahrt und Menschen können sich besser an Dinge erinnern beziehungsweise können sich an mehrere Dinge erinnern. Grundsätzlich gehen Psychologen davon aus, dass sich Menschen besser an die Dinge erinnern, die im gleichen Chunk gespeichert wurden. Untersuchungen haben außerdem gezeigt, dass geografische Informationen den räumlichen Vorstellungen sehr ähneln. Das heißt sie sind ebenfalls in Chunks und Hierarchien organisiert. So entstehen sogenannte mentale Landkarten mit Regionen, Unterregionen und wichtigen Städten als 10 Birkenbihl, V. Stroh im Kopf? Gebrauchsanweisung fürs Gehirn. 16

17 Anhaltspunkte. Allerdings weißen Psychologen darauf hin, dass diese mentalen Vorstellungen verzerrt sein können. Denn Menschen tendieren dazu fehlende Informationen aus übergeordneten Regionen abzuleiten. Diese müssen jedoch nicht zutreffend sein. So haben beispielsweise Experimente 11 ergeben, dass Menschen, wenn sie beispielsweise gefragt werden, ob Seattle oder Montreal weiter nördlich liegt, oft zu einem falschen Ergebnis kommen. Sie schließen wahrscheinlich aus der Tatsache, dass Kanada nördlich von den USA liegt und da Montreal zu Kanada und Seattle zu den USA gehört, Montreal nördlich von Seattle liegen muß. Das Gegenteil ist jedoch der Fall. Die wahrnehmungsbasierte Wissensrepräsentation ermöglicht uns viele Details zu verarbeiten und für weitere kognitive Prozesse zu benutzen. Allerdings besteht unser Wissen nicht nur aus Details, denn das wäre vermutlich viel zu viel. Deshalb besitzen wir scheinbar auch die Fähigkeit Informationen nicht detailliert, sondern ihrer Bedeutung nach zu repräsentieren. Das heißt wir können uns zwar oft nicht mehr an den genauen Wortlaut einer Unterhaltung erinnern. Aber wir können die Aussage sinngemäß wiedergeben. Dasselbe gilt für unser visuelles Gedächtnis. Obwohl dieses mehr Kapazitäten zu haben scheint, ergaben Experimente, dass sich Menschen trotzdem eher an eine Interpretation, anstatt an Details des Bildes erinnern. Der bisherige Stand der Forschung geht davon aus, dass als Erstes unzählige wahrnehmungsbasierte visuelle und verbale Details verarbeitet werden, an die man sich im Nachhinein kaum erinnern kann. Die Bedeutung, die der Mensch zu den wahrgenommenen Informationen aufgebaut hat, bleibt dagegen längere Zeit erhalten. Im Falle der bedeutungsbezogenen Wissensrepräsentation entfallen somit die wahrnehmungsbasierten Details. Dafür werden die Beziehungen zwischen den einzelnen Elementen gespeichert. Um diese Prozesse nachvollziehbarer zu machen, haben Kognitionswissenschaftler die propositionale Darstellung entwickelt. Das heißt eine Proposition kann entweder wahr oder falsch sein kann. Sie beinhaltet verschiedene Argumente, die durch ein Prädikat in Relation gesetzt werden können. Komplexe Sachverhalte können so in einfachen Bedeutungseinheiten gegliedert und gemerkt werden. Die verschiedenen Bedeutungseinheiten, sprich Propositionen, stehen dabei in Beziehungen zueinander und bilden ein komplexes Netzwerk, das durch gleiche Argumente verbunden ist. Innerhalb dieses Netzwerkes können die Propositionen außerdem in Hierarchien organisiert werden. Neben diesem Modell des propositionalen Netzwerks existieren allerdings noch andere Konzepte, die erklären sollen, wie Informationen abstrakt repräsentiert werden können. Diese Konzepte gehen von der Kategorisierung von Elementen anhand ihrer Merkmale aus und werden als "konzeptionelles Wissen" bezeichnet. Der Vorteil dieses konzeptionellen Wissens ist, dass es dem Menschen erlaubt, Vorhersagen zu treffen. Schwierigkeiten sehen Wissenschaftler allerdings beim Einordnen von Objekten in eine Kategorie vor allem dann, wenn die Grenzen der einzelnen Kategorien verschwimmen. Dies passiert, wenn wir Objekte einer Kategorie in einem andern Kontext wahrnehmen. Der Kontext scheint jedoch neben den Objektmerkmalen bedeutend für die Bildung von Kategorien zu sein. Dieses konzeptionelle Wissen wird in der Kognitionspsychologie durch semantische Netzwerke, Schemata, Scripte und die Theorie der Prototypen erklärt. In semantischen Netzwerken werden Informationen in Kategorien eingeteilt und hierarchisch angeordnet. Dadurch kann der Mensch fehlende Informationen aus der übergeordneten Kategorie verwenden und abrufen. Die Abrufgeschwindigkeit ist von der Verbindungsstärke, das heißt wie oft es abgerufen wurde, und der Entfernung im semantischen Netzwerk abhängig. 11 Experimente nach Stephen und Coupe (1978) aus Anderson, John R. Kognitive Psychologie. S