Partea 1: Informațiile stocate în memorie afectează raționamentul abductiv

pentru mai multe informații:ali.ma@wecistanche.com

Vă rugăm să faceți clic aici pentru partea 2

Anja Klichowicz1 · Daniela Eileen Lippoldt1 · Agnes Rosner2 · Josef F. Krems1

Primit: 26 martie 2020 / Acceptat: 7 decembrie 2020 / Publicat online: 11 ianuarie 2021

© Autor(i) 2021

Apasa peCistanche para que sirve pentru memorie

Abstract

Raționamentul abductiv descrie procesul de obținere a unei explicații din observațiile date. Teoria raționamentului abductiv (TAR; Johnson și Krems, Cognitive Science 25:903–939, 2001) presupune că, atunci când informația este prezentată secvențial, informația nouă este integrată într-o reprezentare mentală, un model de situație, structura centrală a datelor pe care toate se bazează procesele de raţionament. Pentru că lucreazămemoriecapacitatea este limitată, se pune întrebarea cum se poate schimba raționamentul în funcție de cantitatea de informații care trebuie procesatămemorie. Astfel, am efectuat un experiment (N=34) în care am manipulat dacă informațiile de observație anterioare și explicațiile găsite anterior trebuie să fie preluate dinmemoriesau erau încă prezente vizual. Rezultatele noastre oferă dovezi că oamenii se confruntă cu diferențe în ceea ce privește dificultatea sarcinilor atunci când trebuie să se obțină mai multe informațiimemorie. Acest lucru este evident și în modificările reprezentării mentale reflectate de măsurile de urmărire a ochilor. Cu toate acestea, nu se găsesc diferențe între grupuri în ceea ce privește rezultatul raționamentului. Aceste constatări sugerează că indivizii își construiesc modelul situației din ambele informații înmemoriecât şi externămemoriemagazine. Complexitatea modelului depinde de sarcină: cândmemoriecererile sunt mari, sunt incluse singurele informații relevante. Cu această strategie de compensare, oamenii sunt capabili să obțină rezultate similare de raționament chiar și atunci când se confruntă cu sarcini care sunt mai dificile. Acest lucru implică faptul că oamenii sunt capabili să-și adapteze strategia la sarcină pentru a-și menține raționamentul cu succes.

Introducere

Deducerea unei explicații dintr-un set de observații este una dintre cele mai provocatoare sarcini în care mintea noastră se angajează în fiecare zi. Acest proces se numește raționament abductiv (Johnson & Krems, 2001; Peirce, 1931) și este înțeles ca una din trei clase de inferență (abducție, deducție, inducție, vezi Tabelul 1, pentru o prezentare generală vezi Peirce, 1931). În deducție există o regulă (Dacă E → O) și explicația (E), iar datele (sau observația; O) trebuie deduse. În inducție, explicația, precum și datele (observațiile) sunt prezente și trebuie dedusă regula. În schimb, în ​​răpire, o explicație este derivată din observații date o regulă (Josephson & Josephson, 1996; Meder & Mayrhofer, 2017; Peng & Reggia, 1990). S-a demonstrat că găsirea explicației poate înțelege mai mult (Lombrozo, 2006), facilitează învățarea (Murphy & Allopenna, 1994; Williams & Lombrozo, 2010), ne poate influența judecățile în ceea ce privește tipicitatea percepută a membrilor categoriei (Ahn, Marsh, Luhmann și Lee, 2002; Murphy și Allopenna, 1994) și promovează coerența conceptuală (Murphy și Medin, 1985; Patalano, Chin-Parker și Ross, 2006). Având la dispoziție explicații, ne pune într-o poziție mai bună de a prezice și controla viitorul (Lombrozo, 2006). Prin urmare, înțelegerea modului în care oamenii deduc că o explicație este mai probabilă decât alta este esențială în înțelegerea gândirii umane.

Răpirea este un proces extrem de complex, deoarece observațiile pot duce la o combinație de explicații diferite, dar o singură explicație poate explica și un număr de observații (Johnson & Krems, 2001). Cea mai bună explicație este definită ca fiind explicația cu cel mai scăzut nivel de complexitate. De exemplu, atunci când medicii încearcă să deducă un diagnostic pentru o serie de simptome, ei trebuie să integreze toate informațiile disponibile, dintre care unele nu sunt vizibile în prezent, dar ar putea trebui să fie amintite din rapoartele pacientului, examinări sau teste de laborator.

Cercetările privind mișcările ochilor au descoperit că, atunci când se regăsesc informații care au fost codificate anterior într-o anumită poziție spațială, privirea unei persoane și, respectiv, focalizarea atenției, revine la această locație spațială ca un ajutor pentru lucru.memorie(Johansson și Johansson, 2014, 2020; Scholz, Klichowicz și Krems, 2018). Pentru a reține toate informațiile relevante, un medic ar putea, prin urmare, să se uite

Tabelul 1 Prezentare generală asupra răpirii, deducerii, inducției bazate pe o regulă (Dacă E → O), o observație (O) și o explicație (E)

t

fugă pacientului fără măcar a-l deschide, folosind mișcările oculare pentru a facilitamemorieregăsire. Acest exemplu arată că nu numai abilitățile de raționament online, ci și memoria joacă un rol important în raționamentul abductiv și că mișcările ochilor sunt folosite pentru a accesa conținutul memoriei, chiar dacă nu este vizibilă nicio informație în matricea vizuală (pentru prezentări de ansamblu vezi Ferreira, Apel și Henderson, 2008; Richardson, Altmann, Spivey și Hoover, 2009; Wynn, Shen și Ryan, 2019). De asemenea, arată complexitatea sarcinii, deoarece un număr mare de simptome poate duce la diferite combinații de diagnostice. Au fost dezvoltate un număr de modele de proces pentru a descrie procesul de raționament abductiv (de exemplu, TAR:

Johnson & Krems, 2001; HyGene: Thomas, Dougherty, Sprenger și Harbison, 2008). În acest studiu, ne concentrăm pe Teoria raționamentului abductiv (Johnson & Krems, 2001), care descrie procesul raționamentului abductiv în mod cuprinzător și nu doar părți ale acestuia.

Procesul de raționament

TAR (Johnson & Krems, 2001) presupune că în timpul prezentării secvenţiale a informaţiilor, noile observaţii sunt integrate într-o reprezentare mentală numită model de situaţie. Astfel, informații noi sunt atribuite sloturilor înmemoriecare, luate împreună, formează o înțelegere generală a situației actuale. Cercetările au găsit dovezi că acest model de situație este situat în lucrumemorie(Böhm & Mehlhorn, 2008; Thomas, Dougherty, Sprenger, & Harbison, 2008). TAR (Johnson & Krems, 2001) numește acest pas pentru a înțelege. Într-un studiu anterior, am constatat că acest model de situație se extinde pe parcursul prezentării secvențiale a observațiilor, devenind mai complex pe parcursul unei sarcini de raționament (Klichowicz, Strehlau, Baumann, Krems și Rosner, 2020). Adică, pe măsură ce trebuie integrate mai multe informații, crește numărul de zone spațiale care sunt asociate explicațiilor. Pe măsură ce oamenii privesc înapoi la locații care conțineau informații care trebuie recuperate, crește și numărul de zone spațiale examinate.

Pentru a forma un model de situație corect, este necesar să aveți toate informațiile anterioare active înmemorie, conform cercetărilor care arată că generarea explicațiilor este influențată de cunoștințele activate în prezent în memorie (Mehlhorn, Taatgen, Lebiere, & Krems, 2011; Rebitschek, Krems, & Jahn, 2016; Thomas, Dougherty, Sprenger, & Harbison, 2008). ). Pe baza modelului situației, raționătorul formează explicații ale observației. Dacă este capabil să formeze explicații concrete, raționorul execută o verificare a coerenței în ceea ce privește implicațiile acestor explicații pentru modelul situației. Dacă o combinație de explicații poate explica toate observațiile fără nicio discrepanță sau redundanță, procesul are succes. Urmărirea mișcărilor oculare ale participantului în timpul raționamentului abductiv a arătat într-adevăr că observațiile, precum și explicațiile, trebuie să facă parte din modelul situației, deoarece participanții privesc ambele locații în timpul recuperării acestor informații pentru a face o inferență (Klichowicz, Strehlau, Baumann, Krems și Rosner, 2020).

Cu toate acestea, rezultatele noastre au arătat că explicațiile primesc mult mai multă atenție decât observațiile. Acest lucru poate fi explicat prin faptul că explicațiile pot fi supuse modificării pe parcursul procesului de raționament, în timp ce o observație nu se schimbă odată ce a fost făcută. Acest lucru arată, de asemenea, că explicațiile care au fost deja găsite au mai multă pondere în explicația generală a unui set de observații. În urma acestui argument, presupunem că participanții depun mai mult efort în menținerea activă a informațiilor care sunt foarte relevante pentru explicația finală. Observațiile își pot pierde relevanța de îndată ce sunt explicate concret, adică activarea lor ar putea scădea.

Alte cercetări realizate de Bauman și colab. a demonstrat că există diferite niveluri de activare în lucrumemorieîn timpul raționamentului abductiv (Baumann, Mehlhorn și Bocklisch, 2007). Ei au descoperit că explicațiile care sunt relevante pentru explicarea observațiilor curente sunt păstrate într-o stare mai activă decât explicațiile irelevante. Adică, informațiile din modelul situației sunt mai active cu cât sunt mai relevante pentru procesul de raționament. Acest lucru se datorează și muncii limitatememoriecapacitatea (Baddeley & Hitch, 1974; Johnson-Laird, Byrne, & Schaeken, 1992).

Pentru a integra informații noi în modelul situației, trebuie să regăsiți informațiile care sunt deja conținute în model. Deoarece regăsirea informațiilor absoarbe resurse (Hayhoe, Bensinger și Ballard, 1998), oamenii se angajează în memorare și regăsire activă doar atunci când este necesar. Acest lucru este ilustrat și de un studiu al lui Ballard, Hayhoe și Pelz (1995), care le-au cerut participanților să copieze un model de blocuri colorate. Ei au descoperit că participanții au respectat cerințele pentrumemoriecât mai scăzut posibil prin folosirea mai multor mișcări ale ochilor pentru a culege informații din mediu atunci când este necesar. În studiul lor, participanții nu au folosit niciodată memorarea și recuperarea ca strategie.

Cercetarea menționată mai sus sugerează că o sarcină este percepută ca fiind mai dificilă atunci când solicitările de lucrumemoriesunt ridicate. Acest lucru ar trebui să aibă, de asemenea, un impact asupra rezultatului procesului de raționament, deoarece numai informațiile care sunt reprezentate pot fi luate în considerare în căutarea unei explicații. După cum sa menționat mai devreme, modelul de situație propus de TAR (Johnson & Krems, 2001) este foarte dependent de informațiile care sunt active în memorie (Mehlhorn, Taatgen, Lebiere și Krems,

2011). Pe de altă parte, informația care este prezentă în lumea exterioară elimină nevoia de a păstra informația în minte (Gray & Fu, 2001). Acest lucru ridică întrebarea dacă procesul de raționament abductiv se schimbă dacă informațiile mai puțin relevante nu se deteriorează, deoarece pot fi stocate în exterior.memorie(Gray & Fu, 2001; O'Regan, 1992) și, prin urmare, rămâne activ fără a utiliza capacitatea memoriei de lucru.

Cercetările anterioare sugerează că oamenii iau în considerare mai întâi informațiile prezente (O'Regan, 1992), de exemplu, informațiile prezentate pe ecranul unui computer. Efortul total de manipulare a informațiilor este o sumă a efortului depus în acțiunea motrică (cum ar fi mișcările ochilor) și stocarea și recuperarea înmemorie(Gray & Fu, 2001). Deoarece simplele mișcări ale ochilor într-o matrice vizuală limitată nu impun cerințe ridicate sistemului motor, presupunem că oamenii preferă să obțină informații folosind mișcări mici ale ochilor din lumea exterioară decât să le recupereze (Gray și Boehm-Davis, 2000; Gray și Fu). , 2001). Prin urmare, oamenii ar trebui să poată utiliza și integra mai multe informații atunci când nu trebuie să le recupereze (Ballard, Hayhoe, Pook și Rao, 1997; O'Regan, 1992; Spivey & Dale, 2011). Integrarea informațiilor înseamnă că toate informațiile anterioare și explicațiile mai importante sunt luate împreună pentru a găsi cea mai puțin complexă explicație pentru toate observațiile. În schimb, atunci când cerințele depășesc lucrulmemoriecapacitatea, oamenii tind să explice fiecare observație separat, fără a ține cont de informațiile anterioare. Totuși, acest lucru are ca rezultat o explicație generală mai complexă (Johnson & Krems, 2001). În plus, pe măsură ce modelul de situație crește cu fiecare nouă informație și regăsirea necesită mai multe resurse decât inferențe din date, ar trebui, de asemenea, să dureze mai mult timp pentru a reconstrui un model de situație complex care include o serie de observații din memorie, mai degrabă decât dintr-un mediu extern.memoriemagazin.

Luând împreună toate aceste constatări, putem spune că modelul situației (a) este stocat în lucrumemorie(b) ca urmare a capacității limitate, (c) este dependentă de sarcină, (d) este crucială pentru rezultatul raționamentului și (e) ar putea influența procesele de raționament deoarece determină cantitatea de informații luate în considerare.

Atenție vizuală

Primul punct de mai sus (a), că modelul situației este cel mai probabil susținut în funcționarememorie, este deosebit de important atunci când se investighează conținutul și structura modelului de situație pentru a face ipoteze mai elaborate cu privire la informațiile utilizate în procesul de raționament (e). După cum știm dintr-un larg corp de literatură, memoria de lucru este strâns legată de atenția vizuală, care se reflectă adesea în mișcările ochilor (Belopolsky & Theeuwes, 2009; Huettig, Olivers și Hartsuiker, 2010; Theeuwes, Belopolsky și Olivers, 2009; ). Pe măsură ce atenția precede mișcările ochilor (Deubel și Schneider, 1996) și, prin urmare, determină ce ne uităm în continuare, ea influențează ceea ce este stocat în memoria de lucru (Theeuwes, Belopolsky și Olivers, 2009). De asemenea, în cadrul reprezentării mentale care se ține în lucrumemorie, apar schimbări de atenție (Grifn & Nobre, 2003; Theeuwes, Kramer, & Irwin, 2011) și funcționează ca un mecanism de repetiție și menținere a informațiilor (de exemplu, Godijn & Theeuwes, 2012).

În esență, atenția determină ceea ce face parte din reprezentarea mentală. Întrucât una dintre funcțiile cheie ale atenției este orientarea în stimulii vizuali (Posner, 1994), stimulul și complexitatea acestuia ar trebui să afecteze și ceea ce face parte din reprezentarea mentală. Cantitatea de informații prezente nu ar trebui să afecteze numai locul în care este ghidată atenția, ci și cantitatea de informații care este integrată în modelul situației, deoarece sarcina determină ceea ce este procesat în și între pozițiile privirii (Hayhoe, Bensinger și Ballard, 1998). . Luate împreună, manipulările sarcinii în ceea ce privește cantitatea de informații date influențează procesul de raționament, deoarece ghidează atenția, care, la rândul său, determină ce informații intră în reprezentarea mentală în lucru.memorie. Pe măsură ce schimbările atenționale se manifestă în mișcările ochilor, datele privind privirea sunt capabile să pună în lumină întrebarea despre ce informații sunt folosite atunci când ne angajăm în raționamentul abductiv.

Obiectivele cercetării

În urma studiului lui Ballard, Hayhoe și Pelz (1995), ne așteptăm ca oamenii să întâmpine mai multe dificultăți atunci când informațiile trebuie preluate dinmemoriedecât atunci când informația este dată sau poate fi derivată din date. În consecință, participanții la studiu ar trebui să experimenteze sarcina ca fiind mai solicitantă. Astfel, volumul de muncă a fost operaționalizat cu urmărirea ochilor ca date comportamentale. Presupunem că regăsirea necesită mai multe resurse cognitive decât inferența sau culegerea de informații dintr-o configurație vizuală. Deoarece mișcările ochilor către locațiile goale de informații sunt mai îmbunătățite atunci când solicitările de memorie sunt mari (Kumcu & Thompson, 2018; Scholz, Mehlhorn, Bocklisch și Krems, 2011), ne așteptăm ca recuperarea să aibă ca rezultat mișcări mai pronunțate ale ochilor către locațiile de informații.

În plus, ne așteptăm ca participanții la studiu să folosească toate informațiile furnizate atunci când caută o explicație pentru un set de observații. Cu toate acestea, atunci când informațiile trebuie preluate de lamemorie, ne așteptăm ca participanții să se concentreze în primul rând pe informațiile care sunt cele mai importante pentru sarcină, deoarece recuperarea absoarbe mai multe resurse. Acest lucru ar trebui să aibă, de asemenea, un impact asupra rezultatului procesului de raționament.

Pentru a înțelege diferențele în raționamentul abductiv pe baza cantității de informații date în comparație cu informațiile preluate, investigăm trei întrebări:

(1) Întâmpină participanții diferențe în dificultatea sarcinii în funcție de cantitatea de informații furnizate în prezent?

(2) Procesul de raționament se schimbă atunci când se oferă mai multe informații? Pentru a fi precis este numărul de articole

Fig. 1 Cutia neagră în timpul ultimei observații a aceluiași proces în diferite condiții. În starea A&O, toți atomii și locațiile de observație ale primelor trei observații sunt încă vizibile. Doar atomii plasați anterior au rămas vizibili în starea A. În condiția O erau vizibile numai toate locațiile de observație anterioare. Observația curentă și atomul corespunzător dar nimic mai mult nu au rămas vizibile în starea N

integrate în modelul situației mai mici atunci când acele elemente trebuie să fie recuperatememorieîn comparație cu momentul în care aceste elemente sunt prezente în matricea vizuală?

(3) Se schimbă rezultatul raționamentului deoarece oamenii folosesc mai multe informații pentru o explicație atunci când nu trebuie să o recupereze?

Acest studiu

Pentru a investiga rezultatele, precum și procesul de raționament în funcție de informațiile date sau preluate, am folosit aceeași sarcină de raționament vizual-spațial ca în studiul nostru anterior (Klichowicz, Strehlau, Baumann, Krems și Rosner, 2020). „Sarcina cutie neagră” (BBX; Johnson & Krems, 2001; Klichowicz, Strehlau, Baumann, Krems, & Rosner, 2020) este un instrument care poate fi folosit pentru a studia procesul de raționament abductiv în detaliu. În această sarcină, o casetă este prezentată participanților la studiu, cărora li se cere să deducă ce obiecte se află în interiorul ei interacționând cu ea. Sarcina precisă a participantului este de a localiza un număr de atomi ascunși prin deducerea traseului razelor de lumină din pozițiile lor de intrare și ieșire observate. Pozițiile de intrare și de ieșire ale razelor de lumină reprezintă observațiile și sunt fixe și similare pentru toți participanții. Calea se dezvoltă pe măsură ce razele de lumină interacționează cu atomii ascunși. Modul în care are loc această interacțiune este definit de un număr mic de reguli. Ipotezele privind locațiile atomilor ascunși reprezintă explicațiile. Deoarece explicațiile trebuie deduse din reguli, suntem capabili să urmărim generarea explicațiilor cauzale mai degrabă decât regăsirea asocierilor învățate sau a instanțelor trecute stocate înmemorie(de exemplu, Klahr & Dunbar, 1988; Thomas, Dougherty, Sprenger, & Harbison, 2008). Cu alte cuvinte, sarcina ne permite să investigăm cum evoluează modelul situației. Pe parcursul experimentului, manipulăm câte dintre observații și explicații rămân vizibile în câmpul vizual al participanților și cât de mult din informațiile adunate trebuie stocate înmemorie.

În acest experiment, am introdus patru condiții, pe care le-am manipulat într-un design în interiorul subiectului. Pe parcursul testului, toți atomii și observațiile (condiția A&O), numai atomii (condiția A), numai observațiile (condiția O) sau nici atomii și nici observațiile (condiția N) au rămas vizibile în afișajul cutiei negre (vezi Fig. 1). După cum am spus mai devreme, ne-a interesat modul în care acest lucru afectează comportamentul de răspuns, precum și procesul de raționament abductiv în sine. Manipularea pune în lumină întrebarea cum se schimbă modelul situației în funcție de cantitatea de informații care trebuie stocată înmemorie.

Utilizarea mișcărilor oculare ca metodă de evaluarememorieregăsire

Mișcările ochilor sunt cunoscute de mult ca o măsură bună a procesului (Hannula, Althof, Warren, Riggs, Cohen și Ryan, 2010; Holmqvist și colab., 2011) pentru procesele cu informații din date prezentate vizual. Ballard, Hayhoe, Pook și Rao (1997), de exemplu, raportează o sensibilitate mai mare a măsurilor de mișcare a ochilor decât a rapoartelor conștiente ale participanților la studiu. În plus, mișcările ochilor sunt strâns cuplate cu procesele de recuperare dinmemorie(de exemplu, Scholz, Mehlhorn, Bocklisch și Krems, 2011; Scholz, Mehlhorn și Krems, 2016). De exemplu, ei joacă un rol în construirea și menținerea imaginii mentale (Brandt & Stark, 1997; Laeng, Bloem, D'Ascenzo, & Tommasi, 2014). Prin urmare, mișcările ochilor sunt un mijloc valoros de investigare atât a informațiilor date, cât și a celor preluate. Informația dată are ca rezultat indexarea spațială, în timp ce informațiile din care trebuie să fie preluatememoriedetermină indexarea memoriei. Metoda de indexare a memoriei (Jahn & Braatz, 2014; Renkewitz & Jahn, 2012) utilizează faptul că, atunci când preiau informații, privirile oamenilor sunt atrase de locația spațială în care informația a fost codificată anterior, chiar dacă informația respectivă nu mai este afișată ( vezi fenomenul a privi la nimic; Laeng & Teodorescu, 2002; Richardson & Kirkham, 2004; Scholz, Klichowicz, & Krems, 2018; Spivey & Geng, 2001, pentru o prezentare generală, vezi Ferreira, Apel, & Henderson, 2008, Altmann, Spivey și Hoover, 2009). Informația codificată este astfel stocată împreună cu un index spațial (de exemplu, Kumcu & Thompson, 2016; Pylyshyn, 2001; Richardson & Kirkham, 2004). Testarea acestor informații reactivează indexul spațial asociat, care provoacă mișcări ale ochilor către locația spațială (acum goală).

Deoarece procesarea vizuală este determinată de sarcină (Hayhoe, Bensinger și Ballard, 1998; O'Regan, 1992; O'Regan și Levy-Schoen, 1983), cantitatea de informații date în timpul unei sarcini poate duce la modele diferite de mișcare a ochilor. În studiul realizat de Ballard, Hayhoe și Pelz (1995), afișează schimbările care au afectat mișcările oculare ale participanților la studiu în funcție de locul în care se aflau în sarcină în acel moment, sugerând că vederea ia în considerare doar caracteristicile care sunt relevante pentru sarcină în prezent.

Ipoteza 1: diferențe experimentate în dificultatea sarcinii

În general, oamenii sunt capabili să se angajeze cu succes în raționamentul abductiv. Cu toate acestea, rămâne întrebarea dacă experimentează diferențe în dificultatea sarcinii chiar și atunci când au succes. Pentru a compara experiențele cu rezultatele reale, introducem o evaluare subiectivă a dificultății fiecărei afecțiuni. Urmând Ballard, Hayhoe și Pelz (1995), presupunem că recuperarea implică mai multe solicitări participanților decât obținerea de informații din configurația vizuală. Acest lucru ar trebui să fie evident din evaluările participantului cu privire la dificultatea condițiilor. Condițiile cu atom vizibil și locații de observare (A&O) ar trebui să fie experimentate ca fiind cele mai ușoare. Nu avem ipoteze cu privire la diferențele în funcție de faptul dacă participanții văd locațiile anterioare explicații (atomi) (condiția A) sau le pot reconstrui pe baza locațiilor de observare (condiția O). Cu toate acestea, deoarece se presupune că recuperarea este un proces mai solicitant, ne așteptăm ca participanții la studiu să evalueze condiția în care trebuie să-și amintească observația, precum și locațiile explicative (N) ca fiind cea mai dificilă.

Ipoteza 2: elemente ale modelului situației

Deoarece explicațiile anterioare sunt mai importante pentru modelul situației decât observațiile anterioare, estimam că participanții la studiu petrec mai mult timp pe locațiile explicațiilor anterioare decât pe locațiile anterioare de observație, indiferent dacă explicațiile sau observațiile sunt încă vizibile pe ecran. Prin urmare, presupunem că atenția vizuală a participanților este condusă către locațiile explicației anterioare, indiferent de condiție. Dacă explicațiile anterioare sunt încă vizibile, participanții se uită la ele pentru a utiliza cele externememoriemagazin pentru construirea unui model de situație coerent. Dacă locațiile explicației nu sunt vizibile, participanții se uită în continuare la locația lor în timp ce fie construiesc (dacă observațiile sunt încă prezente) fie recuperează (dacă nu sunt vizibile informații anterioare) poziția lor în evaluarea modelului situației. Deoarece gradul de activare este mult mai mic pentru locațiile de observare (Klichowicz, Strehlau, Baumann, Krems și Rosner, 2020), presupunem că participanții le privesc doar atunci când sunt prezente. În caz contrar, costurile de recuperare sunt prea mari, deoarece doar explicațiile sunt relevante pentru explicația generală. Ne așteptăm ca participanții să se uite la locațiile de observație pentru a deduce locațiile explicațiilor anterioare dacă explicațiile anterioare nu sunt vizibile.

Ipotezele 3: soluții integrative

Ca externmemoriemagazinul poate acționa ca un ajutor pentru a ușura muncamemorie, Ipoteza 3a propune ca mai multe informații să fie luate în considerare pentru a găsi cea mai bună explicație pentru toate observațiile atunci când informațiile rămân vizibile pe ecran. Adică se folosește o explicație mai puțin complexă. Numim această explicație „integrativă”, deoarece integrează explicațiile anterioare pentru a explica noile observații și nu folosește o nouă explicație pentru fiecare observație. Prin urmare, ipoteza 3a afirmă că participanții la studiu găsesc mai multe explicații care integrează informații într-un grad mai mare atunci când mai multe informații rămân vizibile și când configurația acționează ca un depozit de memorie extern. Prin urmare, este irelevant dacă locațiile de observație sau locațiile explicative sunt încă vizibile. Chiar dacă locațiile explicațiilor sunt mai importante pentru explicația generală, locațiile de observație pot fi folosite pentru a deduce explicații mai degrabă decât pentru a le regăsi.

Ca o configurație care necesită păstrarea tuturor informațiilormemoriecere participanților să construiască, să mențină și să recupereze modelul de situație după cum este necesar, propunem ca participanții să își ia mai mult timp pentru a găsi o explicație coerentă în acest caz. Pentru a fi mai precis, emitem ipoteza că găsirea explicației pentru ultima observație durează mai mult timp atunci când atomii și observațiile trebuie recuperate decât atunci când sunt date informații (Ipoteza 3b).

Metodă

Participanții

Pentru 34 de participanți, calibrarea eye tracker-ului a reușit la o precizie de cel puțin 2 grade de unghi vizual. Datorită scăderii preciziei urmăririi ochilor pe parcursul experimentului, trei participanți au trebuit să fie excluși. Restul de 31 de participanți (17 femei, 14 bărbați) erau toți studenți de la Universitatea de Tehnologie Chemnitz și aveau o vârstă medie de 22,7 ani (SD=3,7). Toate aveau vedere normală sau corectată la normal.

Aparat

Sarcina a fost prezentată pe un ecran de computer de 22 inchi (1680 × 1050 pixeli), care era situat la o distanță de

Fig. 2 Regulile sarcinii cutie neagră (BBX). O rază de lumină care intră în cutia neagră poate urma următoarele căi, în funcție de locul în care raza lovește atomul ascuns: 1=direct, 2=model L, 3=absorbție, {{5 }} U-model, 5=Z-model

63 cm în fața participanților. E-Prime 2.0 a fost folosit pentru a prezenta stimuli și participanții au răspuns cu o tastatură standard și prin mouse. La o frecvență de 12{{10}} Hz, un sistem de urmărire a ochilor de la distanță SMI RED a prelevat date de la ochiul drept în timpul sarcinii de raționament. Am folosit iView X 2.5 pentru a înregistra date după calibrarea în cinci puncte și BeGaze 3.0 pentru a analiza datele privind privirea cu un prag de dispersie de fixare de 100 de pixeli și un prag de durată de 80 ms. În plus, am folosit IBM SPSS statistics 24, Microsoft Excel 2016, JASP 0.8.4.0 și R versiunea 3.4.3 pentru a efectua analiza.

Sarcina cutiei negre

Sarcina cutie neagră (BBX) a fost definită de o grilă de 10 × 10 cu o dimensiune de 25,92 grade × 26,27 grade de unghi vizual (1015 × 1029 pixeli). În această grilă, sarcina participantului a fost să localizeze atomii ascunși urmând locurile în care razele de lumină intrau și ieșeau din cutie. Calea reală a razei de lumină prin cutie a rămas ascunsă vederii. Participanții au văzut doar pozițiile predefinite de intrare și ieșire ale fiecărei raze, așa cum sunt indicate de un număr care apare la marginea casetei negre (vezi Fig. 2).1

Aceste locații de intrare/ieșire sunt observații conform TAR (Johnson & Krems, 2001) și necesită una sau mai multe explicații, care au fost operaționalizate ca atomi. Fiecare atom este înconjurat de un câmp de influență (un cerc în jurul atomului). După cum se arată în Fig. 2, lovind acest câmp, raza și atomul interacționează conform unui set de reguli predefinite pe care participanții le-au învățat în prealabil. Urmând numerele care indicau pozițiile de observare ale fiecărei raze, participanții

ar putea plasa atomi folosind mouse-ul. Chiar dacă participanții nu au fost nevoiți să plaseze atomi, ei au fost instruiți să plaseze fiecare nouă explicație cât mai devreme posibil. Era la latitudinea participanților să decidă când să treacă la următoarea probă apăsând bara de spațiu. O cifră din colțul din stânga sus al casetei negre (vezi Fig. 1) a indicat numărul de observații rămase în timpul unei încercări.

Sarcina cutiei negre a permis cinci reguli diferite, care au fost următoarele: atunci când raza nu întâlnește niciun câmp de influență al unui atom, își găsește drumul direct prin cutia neagră. Un model L apare dacă raza lovește câmpul de influență într-un unghi și este reflectată la 90 de grade. O rază de lumină este absorbită și nu iese din cutia neagră dacă lovește un atom direct în mijloc. Combinațiile a două modele L pot avea ca rezultat un model U sau Z.

Straight through, L-pattern, absorbție, U-pattern și Z-pattern au fost denumirile folosite pentru a descrie observațiile pentru o mai bună înțelegere a sarcinii. Cu toate acestea, observațiile reale au constat doar în locații de intrare și ieșire ale razei. Numele modelelor observate descriu calea cea mai probabilă pe care o va parcurge raza de lumină prin cutia neagră pe baza locațiilor de observație.

După fiecare prezentare a unei noi locații de observare, participanții au fost rugați să deducă și să plaseze atomul pe baza regulilor explicate mai sus. Participanții au fost instruiți să mențină numărul de atomi pentru a explica un model de raze cât mai scăzut posibil pe parcursul procesului. Fiecare încercare a constat din patru observații în ordine secvențială, care au fost indicate printr-un număr la poziția de intrare și de ieșire a razei în BBX (Fig. 2).

Toți participanții au rezolvat 12 încercări în fiecare dintre cele patru condiții cu cantități diferite de informații care trebuiau stocate înmemorie. În prima condiție, toți atomii și locațiile de observare au rămas vizibile pe tot parcursul procesului. Toate informațiile ar putea, prin urmare, să fie plasate într-un externmemoriemagazin. Condițiile au fost denumite pe baza elementelor care au rămas vizibile. Deoarece atomii și locațiile de observare au rămas în prima condiție, a fost denumit A&O. Într-o a doua condiție, doar atomii deja plasați au rămas vizibili (condiția A). În timpul celor 12 încercări ale celei de-a treia condiții, doar locațiile de observare ale razelor au rămas vizibile și locațiile atomilor au trebuit să fie amintite (condiția O). Pentru că ultima condiție a fost completmemorie-bazat și „nimic” a rămas în exteriormemoriemagazin, a fost denumit N degeaba. Toate încercările au constat din patru observații; prin urmare, Fig. 1 arată ceea ce a fost prezentat în timpul observației patru în fiecare condiție. Chiar dacă am folosit același exemplu pentru o mai bună înțelegere în Fig. 1, participanții nu au rezolvat aceleași încercări în fiecare condiție, ci variații ușoare care au fost echilibrate în complexitate și dificultate pentru a preveni efectele de învățare.

Chiar dacă participanții au fost instruiți să includă, de preferință, un număr mic de atomi în explicația finală

din proces, două treimi din procese ar putea fi rezolvate în două moduri diferite. În cele ce urmează, aceste încercări se numesc încercări experimentale. În primul rând, participanții ar putea explica fiecare observație separat, fără a lua în considerare atomii anteriori (Fig. 3a). În al doilea rând, participanții ar putea menține un număr scăzut de atomi folosind atomi setați anterior pentru a explica ultima observație (Fig. 3b). Pentru că asta înseamnă că toți ceilalți atomi au trebuit integrați pentru a găsi explicația, numim încercările care au fost rezolvate „integrative”. Restul de treime din încercările din timpul fazei de testare se numesc încercări cu distracție și au avut o singură soluție corectă.