Werdegang Prof. Dr. Adrian Schwaninger

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1 Grundlagen der Allgemeinen Psychologie: Wahrnehmungspsychologie Herbstsemester (aktualisiert) Prof. Dr. Adrian Schwaninger Werdegang Prof. Dr. Adrian Schwaninger Studium der Psychologie, Neuropsychologie, Informatik und Neurophysiologie an der Universität Zürich Seit 1999 Lehrbeauftragter an der Universität Zürich und ETH Zürich Seit 1999 Leitung der Visual Cognition Research Group (VICOREG) an der Universität Zürich Doktorand am Max-Planck-Institut für Biologische Kybernetik, Tübingen Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Max-Planck-Institut für Biologische Kybernetik, Tübingen Seit 2008 Professor an der Fachhochschule Nordwestschweiz Seit 2008 Leiter des Center for Adaptive Security Research and Applications ( Seit 2009 Leiter des Institutes Mensch in komplexen Systemen ( an der Hochschule für Angewandte Psychologie der Fachhochschule Nordwestschweiz Prof. Dr. Adrian Schwaninger 2 1

2 Vorlesungsunterlagen, Infos zur Prüfung Folien mind. 24h vor der Vorlesung auf der Homepage Folien werden innerhalb von 14 Tagen aktualisiert Prüfung Ausschliesslich Multiple Choice Fragen Prüfungsstoff ist die Vorlesung und die Folien auf der Homepage nach der Aktualisierung (spätestens 14 Tage nach der Vorlesung) Auf der Homepage angegebene Literatur ist nur als zusätzliche Lernhilfe gedacht, welche fakultativ genutzt werden kann Bei unterschiedliche Angaben oder Definitionen in der Literatur, der Vorlesung und / oder auf den Folien, gilt das was auf den Folien steht Prof. Dr. Adrian Schwaninger 3 Psychologie Lexikon Werner D. Fröhlich (2008). Wörterbuch Psychologie. Reihe: dtv Information und Wissen. Erhältlich als Taschenbuch und CD-Rom (empfehlenswert da Suchfunktionen) Prof. Dr. Adrian Schwaninger 4 2

3 Überblick Einleitung Philosophische Überlegungen Phänomenales und Physikalisches Das Leib-Seele Problem Psychophysik Wichtigster Vorläufer: E.H. Weber Begründer der Psychophysik: G.T. Fechner Prof. Dr. Adrian Schwaninger 5 Allgemeine Psychologie Psychologie ist die Wissenschaft vom Verhalten (alles, was ein Organismus macht) und von den mentalen Prozessen (dem Erleben, den subjektiven Erfahrungen, die wir aus dem Verhalten erschliessen). Die Allgemeine Psychologie befasst sich mit allgemein gültigen Gesetzmässigkeiten des Verhaltens und der mentalen Prozesse. Allgemeine Psychologie befasst sich nicht mit Unterschieden zwischen Menschen in der Ausprägung bestimmter Merkmale (Differentielle Psychologie) Veränderung psychischer Prozesse im Lebenslauf (Entwicklungspsychologie) Interaktion zwischen Individuen (Sozialpsychologie) Prof. Dr. Adrian Schwaninger 6 3

4 Gegenstand der Vorlesung Gegenstand dieser Vorlesung ist eine Einführung in die Wahrnehmungspsychologie. Nach einer Einführung in die verschiedene Sinnessysteme werden die visuelle Informationsverarbeitung und Aufmerksamkeit vertieft behandelt. Dabei wird ein interdisziplinärer Ansatz verfolgt, indem auch Erkenntnisse aus den Neurowissenschaften und den Computerwissenschaften berücksichtigt werden. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 7 Wahrnehmung Wahrnehmung ist ein Prozess, bei dem die sensorischen Informationen organisiert und interpretiert werden; dies ermöglicht uns, die Bedeutung von Gegenständen und Ereignissen zu erkennen. Die folgenden Beispiele zeigen, dass Wahrnehmung unter anderem abhängig ist von der Lernerfahrung, vom Kontext und von den aktuellen Handlungszielen. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 8 4

5 Hollow Face Illusion Prof. Dr. Adrian Schwaninger 9 Thatcher Illusion Thompson (1980): Margareth Thatcher A New Illusion Prof. Dr. Adrian Schwaninger 10 5

6 Rotation und konfigurale Information Schwaninger (1998) Prof. Dr. Adrian Schwaninger 11 Objektwahrnehmung Schwaninger (2005c) Prof. Dr. Adrian Schwaninger 12 6

7 Dolch 29 cm ho00 ho45 ho85 ve45 ve85 vh45 Schwaninger (2005b) Prof. Dr. Adrian Schwaninger 13 Objektwahrnehmung Schwaninger (2005c) Prof. Dr. Adrian Schwaninger 14 7

8 H a m m e r ho00 ho45 ho85 ve45 ve85 vh45 Schwaninger (2005b) Prof. Dr. Adrian Schwaninger 15 Ponzo Täuschung Prof. Dr. Adrian Schwaninger 16 8

9 Wahrnehmung auf den 1. und 2. Blick Prof. Dr. Adrian Schwaninger 17 Wahrnehmung und Aufmerksamkeit Prof. Dr. Adrian Schwaninger 18 9

10 Wahrnehmung und Aufmerksamkeit Prof. Dr. Adrian Schwaninger 19 Überblick Einleitung Philosophische Überlegungen Phänomenales und Physikalisches Das Leib-Seele Problem Psychophysik Wichtigster Vorläufer: E.H. Weber Begründer der Psychophysik: G.T. Fechner Prof. Dr. Adrian Schwaninger 20 10

11 Phänomenologische Sichtweise Phänomenalismus (Immanuel Kant, ) Der Bereich möglicher Erkenntnis beschränkt sich auf die wahrgenommenen Phänomene. Das Ding an Sich, die objektive Welt, entzieht sich unserer Erkenntnis. Phänomenologie (Edmund Husserl, ) Philosophie der Bewusstseinsanalyse. Beschreibung der Phänomene, wie sie in ihrer reinen Gegebenheit dem unvoreingenommenen Betrachter sich zeigen. Anziehung, Lithographie von Munch. Aus Bischof (1996) Prof. Dr. Adrian Schwaninger 21 Physikalistische Sichtweise Physikalismus (Rudolf Carnap, ) Psychische Vorgänge sind nicht allgemein fassbar, als private Ereignisse nicht nachprüfbar oder bestätigungsfähig und daher aus der Wissenschaft auszuschliessen. Festgestellt werden können lediglich die objektivierbaren körperlichen Vorgänge. Behaviorismus (John Broadus Watson, ) Der Behaviorismus behauptet, dass das Bewusstsein weder ein definierbarer noch ein nützlicher Begriff ist. (Watson, 1930, zit. nach Anderson, 1996, S.8) Nach Bischof (1996) Prof. Dr. Adrian Schwaninger 22 11

12 Evolutionäre Erkenntnistheorie Evolutionäre Erkenntnistheorie (u.a. Donald Thomas Campbell , Konrad Lorenz, ) Die Anschauungsformen (Raum und Zeit) und Kategorien (z.b. Kausalität und Identität) sind aus phylogenetischer Sicht aposteriori. => Die Organismen und deren Wahrnehmungssysteme haben sich in der Evolution entwickelt und dabei an die Umwelt durch Selektion angepasst. Sie erlauben für das Überleben relevante Reize wahrzunehmen und adäquate Reaktionen zu steuern. Aus Bischof (1996) Prof. Dr. Adrian Schwaninger 23 Kritischer Realismus Rekonstruktionsprinzip (Bischof, 1966b, 1995) Die wahrgenommene Welt entspricht einer adaptiven Rekonstruktion der objektiven Welt (Ding an sich). Semantische Interpretation (Bischof, 1980, 1995) Bewusstseinsphänomene können als Bedeutung von physikalischen Gehirnprozessen interpretiert werden. Modifiziert nach Bischof (1996). Prof. Dr. Adrian Schwaninger 24 12

13 Subjektivierende und objektivierende Perspektive Prof. Dr. Adrian Schwaninger Bild: David Schürch, ZHdK Leib-Seele (Geist-Gehirn) Problem Bis heute diskutierte Fragen nach der Substanz und den Relationen psychischer und physischer Prozesse. 3 Beispiele philosophischer Standpunkte Interaktionismus (René Descartes, ): Psychisches und Physisches sind substanziell verschieden und können sich gegenseitig beeinflussen. Parallelismus (Gottfried Wilhelm Leibniz, ): Psychisches und Physisches sind substanziell verschieden und verlaufen parallel ohne eine kausale Relation zwischen ihnen. Identitätsansicht (Gustav Theodor Fechner, ): Psychisches und Physisches sind zwei Aspekte derselben Sache, sie erscheinen bloss verschieden. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 26 13

14 Überblick Einleitung Philosophische Überlegungen Phänomenales und Physikalisches Das Leib-Seele Problem Psychophysik Wichtigster Vorläufer: E.H. Weber Begründer der Psychophysik: G.T. Fechner Prof. Dr. Adrian Schwaninger 27 Psychophysik Ernst Heinrich Weber ( ) Wichtigster Vorläufer Experimente zur Hautsensibilität Entdeckung des Webergesetzes Gustav Theodor Fechner ( ) Begründer der Psychophysik Webergesetz, Fechnergesetz Innere und äussere Psychophysik Prof. Dr. Adrian Schwaninger 28 14

15 Sinne als Messinstrumente "Die Physiker und Chemiker prüfen die Instrumente, mit denen sie arbeiten und bestimmen, wie weit sie sich auf dieselben verlassen können, sie prüfen z.b. die Waage, mit der sie wägen, die Physiologen und Anatomen prüfen ihr Mikroskop und wissen, wievielmal es vergrössert. Ebenso wichtig ist es für den Menschen, die ihm angeborenen Instrumente des Empfindens zu prüfen. Bei dem Tastsinne habe ich zuerst eine solche Prüfung unternommen. Experimente mit Tastzirkeln (E.H. Weber) (Ernst Heinrich Weber, 1846, S. 544) Zweipunktschwelle Ab welchem Abstand nimmt man 2 Punkte wahr? Prof. Dr. Adrian Schwaninger 29 Zweipunktschwelle für versch. Körperteile Mittlere Schwelle (mm) Die Messwerte basieren auf Weber (1835). Aus Goldstein (1997) Prof. Dr. Adrian Schwaninger 30 15

16 Experimente mit Gewichten "Unter den günstigsten Umständen nimmt man eine zwischen zwei Gewichten stattfindende Gewichtsverschiedenheit noch dann wahr, wenn der Unterschied auch nur 1/30 oder 1/15 des einen Gewichts beträgt es kommt hierbei nicht auf die absolute sondern auf die relative Grösse des Gewichtsunterschiedes an. Diese letztere Bemerkung verdient die Aufmerksamkeit des Psychologen und Physiologen, denn sie gilt auch von anderen Sinnen." Aus Goldstein (1997) (E.H. Weber, 1835, S.156) Prof. Dr. Adrian Schwaninger 31 Webergesetz 400g 410g 800g 820g R ΔR = R = 40 ΔR = 10g R ΔR R = ΔR = 20g 1 = 40 ΔR = R const. Nach Goldstein (1997) Prof. Dr. Adrian Schwaninger 32 16

17 Webergesetz Das Webergesetz gilt in verschiedenen Sinnessystemen. Die Weberkonstante ΔR/R ist jedoch unterschiedlich und kann auch je nach Versuchsbedingung variieren. Bedingung Δ R/R % Gewichte heben 1/40 2.5% Gewichte auflegen 1/30 3.3% Linien alternierend (visuell) 1/60 1.7% Linien simultan (visuell) 1/ % Daten aus Weber (1846) Die Weberkonstante ist ein Mass für die Empfindlichkeit von Sinnesleistungen. ACHTUNG: In den Randbereichen, d.h. bei ganz tiefen und ganz hohen Reizintensitäten, gilt das Webergesetz nicht mehr. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 33 Definition Psychophysik (G.T. Fechner) Unter Psychophysik verstehe ich überhaupt eine Lehre von den Beziehungen zwischen Körper und Seele, welche auf der Verbindung des physischen und psychischen Masses fusst, und sich dadurch in die Reihe exacter Lehren stellt. Ich unterscheide eine äussere und eine innere Psychophysik, jenachdem es sich um die Beziehungen der Seele zu der körperlichen Aussenwelt oder der körperlichen Innenwelt handelt. (Fechner, Das psychische Mass, 1858, S.21) Prof. Dr. Adrian Schwaninger 34 17

18 Äussere und innere Psychophysik Erleben Äussere Psychophysik Innere Psychophysik Reiz Nervensystem Sinnesphysiologie Prof. Dr. Adrian Schwaninger 35 Äussere und innere Psychophysik heute Erleben Psychologie äussere Psychophysik Experimentelle Wahrnehmungspsychologie innere Psychophysik Neuropsychologie Psychophysiologie Reiz Physik Sinnesphysiologie Nervensystem Physiologie Prof. Dr. Adrian Schwaninger 36 18

19 Beispiel für äussere Psychophysik Experimente mit Tastzirkeln (E.H. Weber) Mittlere Schwelle (mm) Zweipunktschwelle Ab welchem Abstand nimmt man 2 Punkte wahr? Nach Goldstein (1997) Prof. Dr. Adrian Schwaninger 37 Beispiel für innere Psychophysik Experimente von Penfield & Jaspers (1954) Motorischer Cortex: Bewegung Elektrische Stimulation Somatosensorischer Cortex: Körperempfindungen (Nach Ramachandran, 1993) University of Zurich / APSS

20 Fechnergesetz Kurz, obwohl recht zu verstehen, wird man also sagen können, die psychische Intensität ist der Logarithmus der zugehörigen physischen Intensität, schreitet in arithmetischem Verhältnisse fort, wenn diese in geometrischem (Fechner, Zend-Avesta, 1851, II, S.375) University of Zurich / APSS Fechnergesetz Empfindung E (arithmetische Reihe) Fechnergesetz E = K * lnr + C Graph mit K = 1 und C = 0 Reizintensität R (geometrische Reihe) Prof. Dr. Adrian Schwaninger 40 20

21 Stevensgesetz (über 100 Jahre nach Fechner) Empfindungsstärke Stevensgesetz E = K*R n Reizintensität Prof. Dr. Adrian Schwaninger 41 Danke für die Aufmerksamkeit Prof. Dr. Adrian Schwaninger 42 21

22 Subjektivierende und objektivierende Perspektive subjektivierende Perspektive Phänomenale Welt objektivierende Perspektive Reiz Reaktion Objektive Welt Ding an Sich Beobachter Prof. Dr. Adrian Schwaninger