认知心理学-问题解决课件.ppt

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1、认知心理学——问题解决天津医科大学医学人文科学系高磊前言人们在生活中已解决也将会碰到并需要解决许多问题。问题解决是一种重要的思维活动。它在人们的实际生活中占有特殊的地位。问题解决早就得到心理学的重视和研究，其中影响较大的理论流派为联想理论和格式塔理论。前者将问题解决过程看作一种联想学习过程，带有渐近的性质，学习方式表现为尝试—错误。格式塔心理学则强调问题情境的结构的复杂性，认为问题解决是形成问题情境的新的结构，即所握问题情境中诸事物的关系，并且是以突然的方式实现的，表现为“顿悟。本章重点问题与问题解决问题解决过程问题解决的策略问

2、题解决的计算机模拟问题的心理学描述认知心理学家们认为，所有的问题都包含有3个基本的成分：给定：问题的起始状态；目标：问题要求的答案或目标状态；障碍：给定与目标之间的隔阂物，通过思维可以寻找解决的方法问题的类型（1）归纳结构问题：如123834656？转换问题：给予一个最初的状态，而问题解决者必须发现一系列到达目标状态的操作。如河内塔问题（下图）开始                  目标排列问题：给予所需要的成分，问题解决者必须以一定的方式排列它们，以达到规定的目标状态。如字母的数码替代问题（右图）问题的类型（2）问题解决的特征

3、目的指向性操作序列认知操作问题空间与问题解决问题空间是问题解决者对一个问题所达到的全部认识状态。问题解决就是应用各种算子来改变问题的起始状态，使之转变为目标状态。问题空间与问题解决可以用三种方法表示：问题行为图树形图树形图问题解决的阶段认知心理学认为，问题解决可以分为4个阶段：问题表征选择算子应用算子评价当前状态问题表征对问题解决的影响如果问题得不到适宜的表征，那么问题就难于解决或无法解决。问题表征依赖于人的知识经验，也受到注意、记忆和思维等心理过程的制约。问题解决的策略问题解决是对问题空间进行搜索，以找到一条从问题的起始状态到

4、达目标状态的通路。要就是要找到一定的算子序列，这个过程需要策略的引导。算法和启发法人们在问题解决中所应用的策略可以分为两类，即算法和启发法。算法：是解题的一套规则，它精确地指明解题的步骤。算法总能保证问题一定得到解决。启发法：是指凭借经验的解题方法，也可称为经验规则。如围棋中的“金角银边草肚皮”法则。与算法策略不同，启发法不能保证问题一定得到解决，但却常常有效地解决问题。在解决复杂的问题时，人们通常使用启发法策略。几种重要的启发式策略手段-目的分析：该策略的核心是要发现问题的当前状态与目标状态的差别，并应用算子来缩小这种差别逆向

5、工作在解决问题时，设置一个目标状态，由此出发，想出相应的步骤退回到当前状态，在实际操作时又反过来，从当前状态走到目标状态。如棋手对弈时给对下“下套子”的策略。计划在解决问题时，还可以先抛开某些方面或部分，而抓住一些主要结构，把问题抽象成简单的形式，先解决这个简单的问题，然后而已得成果去解决更复杂的问题。概念问题解决的计算机模拟就是依据一定的心理学理论编写计算机程序来模拟人类解决问题的行为和内部认知过程，使计算机类似于人的方式来解决问题并达到类似的结果初级的程序《逻辑理论家》    1956年由Newell、Shaw和Simon

6、编写的计算机程序，是人类历史上第一个模拟人类解决问题的计算机程序。它可以模拟人证明符号逻辑定理的思维活动。《通用问题解决者》    1958年开始，Newell、Shaw和Simon继续研制模拟人类解决问题的另一计算机程序,简称GPS。其内部知识是以产生式来表征的。一个产生式由条件和行动两部分组成。计算机模拟的贡献与存在问题计算机模拟的贡献计算机模拟不仅对人工智能的发展有着直接的重要价值，而且证实了一些心理学理论，促进心理学对人的问题解决的研究，提高了对某些环节的认识。计算机模拟推动了知识库和策略的研究。计算机模拟引出了产生式

7、概念，将问题解决中的一些认知活动加以形式化。计算机模拟存在的问题如何评价计算机完成任务的方式与人的方式是相似的？人与计算机在问题中的思维方式差别？情感等因素对二者在问题解决中的作用如何体现？Thanksalot!