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“Teorias Cognitivas da Aprendizagem” Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

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Page 1: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

“Teorias Cognitivas da

Aprendizagem”Aprendizagem por

Associação

Solange Altoé de Moura

Agosto/2002

Page 2: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

Aprendizagem por Associação

Formação dos conceitos artificiaisFormação dos conceitos naturaisTeorias Computacionais

Page 3: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

Formação dos conceitos artificiais

Funções essenciais dos conceitos:

Proporcionar organização no universoObs: Os conceitos servem

também para:- Identificar os objetos que

existem no mundo;- Diminuir a necessidade de uma

aprendizagem constante;

PrediçãoA predição gera a formação de

novos conceitos e modifica

nosso modelo conceitual.

Natureza dos conceitos:

Referência São os fatos e objetos do

mundo que designa; “O procedimento de

identificação” de um conceito estaria vinculado aos atributos do conceito.

Sentido É dado pela relação com

outros conceitos; O núcleo do conceito viria

determinado pela rede de conceitos na qual estivesse inserido.

Page 4: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

Formação dos conceitos artificiais

Segundo Rosch ( 1977,1978), os conceitos estão na realidade e o sujeito limita-se a “extrai-los “ ou a “apagá-los”. Os conceitos são entidades reais e necessitam apenas de mecanismos para detectar as co-variações existentes no meio. Esta é uma aprendizagem dos conceitos por abstração ou indução e faz parte das Teorias da Aprendizagem por Associação.

Segundo Bruner, Goodnow e Austin (1956), os conceitos são “invenções” úteis que não estão na realidade e serão construídos por processos mais complexos, por reestruturação de conceitos prévios na mente do sujeito. (Teoria da Aprendizagem por Reestruturação )

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Formação dos conceitos artificiais Teorias Condutistas Clássicas

A pesquisa da formação dos conceitos fundamentou-se em situações de laboratório, onde os sujeitos aprendiam ou identificavam conceitos artificiais.

Os conceitos tinham 2 ou 3 dimensões relevantes, representados por aspectos perceptivos imediatos (forma, cor, tamanho). Havia uma relação entre estes aspectos, de acordo com regras do tipo:

Conjunção → Triângulo verde Disjunção → Triângulo ou verde Relação condicional → Se Triângulo então verde

Hull (1920) → Os conceitos seriam adquiridos por discriminação entre os diversos elementos que compõem o estímulo.

Conceito de “cachorro” era adquirido, abstraindo todos os aspectos comuns aos cachorros, que o diferenciavam dos outros animais (gato, vaca).

Page 6: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

Hull-Spencer (1943): A aprendizagem dos conceitos fundamentar-se-ia na aquisição gradativa de potenciais excitatórios e inibitórios. A resposta depende da soma dos potenciais citados acima. Potencial excitatório → “latido” com “cachorro “ (estimulo

associado a um reforço) Potencial nulo → “cor marrom” com “ cachorro” Potencial inibitório → “voar” com “cachorro”

Skinner (1953) → As respostas eram produzidas na presença de certas chaves ou estímulos ambientais.

Skinner também baseava-se na existência de elementos estimuladores comuns, discriminados a partir do conjunto de estímulos, que são associados positivamente e gradativamente a uma resposta reforçada.

( Núcleo das teorias condutistas da aquisição dos conceitos, baseadas em associações entre estímulos e respostas. )

Formação dos conceitos artificiais Teorias Condutistas Clássicas

Page 7: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

Formação dos conceitos artificiais Teorias Condutistas Mediacionais Nem sempre se consegue um elemento estimulador

comum. Por exemplo: o que um chapéu tem em comum com uma gravata ? Ou rir, cantar, dançar ?

Estímulos diferentes acabam provocando, por excesso de condicionamento, uma resposta equivalente.

Ex. A mãe diz à criança o nome de um objeto ( “carrocinha”) na presença do próprio objeto. Parte das respostas sensoriais explicitadas inicialmente pelo objeto, ficam associadas ao nome do objeto (por condicionamento clássico). Depois a criança diz o nome do objeto na presença deste e a mãe reforça discriminativamente sua resposta verbal. Logo, o nome do objeto lembrará tais respostas mediadoras que constituem o significado e vice-versa.

Page 8: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

Formação dos conceitos artificiais Teorias Condutistas Mediacionais

A aprendizagem dos conceitos ainda é um processo de discriminação e generalização, onde vários estímulos ficam associados a uma mesma resposta.

A diferença entre a Teoria Condutista Clássica e a Mediacional está no uso das mediações verbais, ou seja, os conceitos não são constituídos apenas por elementos de estímulo, mas têm um reforço verbal.

Page 9: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

Experimento para pôr a prova as teorias condutistas clássicas e

mediacionais

Condutista Mediacional → A Intradimensional é mais fácil; são alterados os valores dentro de uma mesma dimensão (cor) que a fase inicial; a cor é a dimensão mais relevante.

Condutista Classica → A Extradimensional é mais fácil; a cor é irrelevante e a dimensão agora é a forma física ( estimulos fisicos )

Page 10: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

Formação dos conceitos artificiais

Opiniões contraditórias levaram a concepção de que:

“Nas tarefas de aquisição de conceitos a discriminação está baseada em um processo de fixação da atenção, no qual o sujeito se centra na “análise” de certas dimensões estimuladoras e ignora outras. Em outras palavras, quando o sujeito tem que decidir se um estímulo é um exemplo positivo ou negativo, parte de um processamento seletivo do estímulo pelo qual determinadas dimensões são mais importantes do que outras.”

Page 11: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

Formação dos conceitos artificiais Teorias da comprovação de hipóteses As primeiras versões surgem dentro do condutismo na forma de

“processos seletivos”. Lashey (1929 ) e Krechevsky (1932). Lashey observou que em tarefas simples de condicionamentos, os

ratos antes de aprenderem a associação correta ou reforçada, mostram diferentes “soluções tentativas” (hipóteses – denominado por Krechevsky ), como colocar-se em lugares ou posições determinadas.

As hipóteses constituiriam um foco seletivo que centraria a atenção do animal em um determinado estímulo ou dimensão.

Num labirinto, o rato se comportava de modo sistemático, ou seja, primeiro em relação a um estímulo (cor) e depois a outro ( posição).

A aprendizagem do conceito ocorria após a comprovação de hipótese de maneira sucessiva ou simultânea.

Page 12: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

Formação dos conceitos artificiais Teorias da comprovação de hipóteses

Todas as versões da teoria coincidem em que : O sujeito dispõe de um banco de hipóteses potenciais no

começo do processo de resolução do problema. Em cada ensaio , escolhe-se uma ou mais hipóteses dentre as disponíveis e responde a partir desta base.

Se a hipótese escolhida leva a classificação correta do estímulo, ela é mantida; mas , se rejeitada, é substituída por outras do conjunto.

A diferença entre as versões está na estratégia utilizada na seleção ou eliminação das hipóteses.

Page 13: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

Tarefa das cartas: Conceitos conjuntivos (cartas com 2 figuras brancas e 2 linhas

de contorno), conceitos disjuntivos (todas as cartas que têm 1 cruz ou 1 figura listrada), conceitos relacionais (todas as cartas que têm uma cruz têm 3 margens).

Todos estes conceitos têm uma estrutura lógica, determinando um aspecto comum e portanto, estas pesquisas adotam a concepção clássica.

Brunner, Goodnow e Austin (1956) analisaram as estratégias, verificando que os sujeitos tinham a tendência de otimizar sua capacidade de memória e atenção na comprovação de hipóteses.

Formação dos conceitos artificiais

Teorias da comprovação de hipóteses

Page 14: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

- Tarefa com maior realismo.- Usavam estímulos temáticos.- Mais tempo para se fazer a análise, uma vez que em cada estímulo, não havia uma lista de aspectos, mas uma “estória”, caracterizando o “significado” dos estímulos.

Formação dos conceitos artificiais

Teorias da comprovação de hipóteses

Page 15: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

Limitações dos estudos sobre formação de conceitos artificiais

A idéia de que o ser humano se guia por critérios de racionalidade lógica encontra-se desacreditada.

O raciocínio dos sujeitos é influenciado por outras variáveis, ou seja, a lógica é insuficiente.

Os trabalhos não estão analisando a aquisição ou formação dos conceitos, isto é, de significados novos, mas são tarefas de identificação dos conceitos ( classificação de objetos em categorias conhecidas ) – Bruner, Goodnow e Austin

As teorias associacionistas tentam limitar o sentido ou significado de um conceito a uma simples abstração de atributos compartilhados.

Page 16: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

Formação dos conceitos naturaisFamília das teorias probabilísticas dos conceitos

Os conceitos não têm uma estrutura determinística assimilável a uma lógica de classes, mas sim baseado em protótipos.

Wittgenstein (1953) – Estrutura dos conceitos

Os exemplares de um conceito têm vários atributos

comuns (Concepção clássica) X A união dos exemplares de um mesmo conceito era realizada por meio de uma “semelhança familiar”.

Page 17: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

(Revolução Roschiana) - Modelos de formação de conceitos que assumem a concepção probabilística

Concepção probabilística:

-Conhecimento tem caráter de probabilidade e não de certeza.

-Os conceitos carecem de suficientes atributos comuns; seus exemplares não são todos igualmente representativos da categoria, é possível atribuir uma mesma característica a mais de uma categoria.

Formação dos conceitos naturais Família das teorias probabilísticas dos conceitos

Page 18: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

Formação dos conceitos naturais Teoria do protótipo de Rosch

O mundo era estruturado segundo 3 princípios: Estrutura correlacional

Os atributos não ocorrem separadamente uns dos outros.

Existência de níveis de abstração ou inclusão hierárquica igualmente estruturada.

Nível básico de abstração com economia cognitiva ótima na categorização.

Havia um nível intermediário; Era composto por objetos do mundo perceptivo; Havia um maior nível de semelhança familiar entre os

exemplares do conceito.

Categorias estruturadas mediante representação na forma de protótipos.

Preserva a estrutura correlacional

Page 19: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

Formação dos conceitos naturais Teoria do protótipo de Rosch

Baseado nos 3 princípios, os conceitos tinham uma dupla estrutura: Estrutura Vertical ( níveis de abstração)

Supra-ordinado (conceitos muito abstratos, discriminam muito pouco – móvel - mamífero )

Básico (abstração intermediária – cadeira - gato) Subordinado ( conceitos mais específicos, tem muitos atributos em

comum com outras categorias subordinadas – cadeira dobradiça – gato-siamês)

Estrutura horizontal Num mesmo nível hierárquico, havia um centro (protótipos –

exemplos típicos) e uma periferia (exemplos menos representativos), isto é, as categorias não são homogêneas ( concepção clássica – atributos comuns).

Os protótipos têm maior semelhança familiar com os outros exemplos do conceito; eram o exemplar real ou ideal com os atributos mais frequentes. (Formação dos protótipos )

Page 20: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

Formação dos conceitos naturais Teoria do protótipo de Rosch

Experimento para escolher o melhor protótipo de cada categoria. Foram atribuídos graus de 1(excelente) a 7(péssimo).

A aprendizagem de conceitos se inicia pela aquisição de protótipos de nível básico (contém um ótimo nível de generalidade e discriminação).

Os objetos de nível básico seriam os primeiros a serem aprendidos por meio da percepção visual e da interação sensório-motor com o objeto.

Page 21: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

Formação dos conceitos naturaisA Representação dos conceitos: Protótipos ou exemplares ? Importância de representação do protótipo na memória, antes da

indagação a respeito da Teoria de Aprendizagem. Concepção clássica - Adquirir um conceito é aprender a lista de

atributos comuns a todos os exemplos. Concepção probabilística:

Teoria do Protótipo Os conceitos tinham sua representatividade unitária

constituída por uma abstração dos aspectos mais prováveis dos membros de uma categoria ( valor médio dos diferentes atributos relevantes).

Teoria do Exemplar As categorias eram representadas por algum exemplo ,

que reúne as características comuns ( em nossa mente, os conceitos estão representados pelos próprios exemplos unidos por relações de semelhança ).

Beatles - “música pop”

Page 22: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

Formação dos conceitos naturaisAquisição de protótipos ou exemplares

A generalização ocorre a partir dos exemplares ou de um protótipo? Quais os mecanismos de aprendizagem ? Teoria do Exemplar

Um estímulo seria atribuído à categoria cujos exemplares armazenados na memória de trabalho tivessem maior semelhança com o novo estímulo.

Em que parâmetros se baseia esta semelhança global? Se limita a um vago processo de identificação dos conceitos, em vez

da elaboração de uma teoria da aprendizagem.

Teoria do Protótipo Os conceitos são representados na memória mediante um exemplo cujos

valores dos atributos constituem uma medida de tendência central . Cada teoria da aquisição de protótipos apresenta a sua forma de calcular

e relacionar os valores médios ( atributos ou dimensões são variáveis)

Os modelos baseados na estrutura correlacional , que se reflete na formação dos conceitos.

Page 23: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

Formação dos conceitos naturais

Semelhanças entre os modelos de exemplar e protótipo Um conceito é definido a partir dos atributos que o compõem. Concebem a formação de conceitos como processo de abstração

a partir da análise dos atributos presentes nos estímulos. A abstração se processa por meio de leis de associação

(frequencia ) e a semelhança. Limitações das teorias probabilísticas

Alguns conceitos têm estrutura probabilística ; outros se adaptam melhor à concepção clássica.

Conceitos científicos : por definição, têm uma estrutura lógica. ( conceito de número par )

Conceitos não científicos :se ajustam à teoria clássica. Alguns conceitos, estruturados de maneira probabilística

(procedimento de identificação ), podem ter também estrutura clássica ( organização do núcleo ).

Page 24: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

Formação dos conceitos naturais

Limitações das teorias probabilísticas Surgem modelos “duais” da formação de conceitos, e depois

aparecem as dicotomias: Núcleo X procedimento de identificação Categorias lógicas X categorias protótipicas

Os estudos apontam para a aquisição dos conceitos baseados na estrutura correlacional da realidade.

A semelhança não pode explicar, por si mesma, como se forma o sistema conceitual (Ela é produto deste sistema ).

Para tentar resolver os problemas da ausência de princípios organizadores da realidade, surgiram as teorias fundadas na metáfora dos computadores.

Page 25: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

Teorias Computacionais Teorias da aprendizagem baseados em pressupostos computacionais. Os 1os modelos (Solucionador Geral de Problemas de Newell e Simon –

1972 ) - sistemas de processamento dotados de grande capacidade sintática, sem necessidade de conhecimentos específicos. (Idéia contestada)

Capacidade sintática + conhecimentos específicos = sistemas de processamento (artificiais e humanos) capaz de enfrentar um problema complexo.

Necessidade teórica e técnica: Teórica: Postular mecanismos que expliquem a aquisição dos

conhecimentos pelos sistemas humanos de processamento. Técnica: Dotar os computadores da capacidade de adquirir por si mesmos

conhecimentos complexos, inclusive os conceitos.

Aspecto comum a todas as teorias computacionais de aprendizagem: Semântica + regras sintáticas (A aquisição dos conceitos deverá explicar-se , também, sintaticamente).

Page 26: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

Enfoque sintático: A teoria ACT ( Adaptative Control of Thought) de Anderson

Teoria da aprendizagem computacional de origem psicológica, que se ocupa da aquisição dos conceitos.

Teoria do processamento de informação , onde os mecanismos de aprendizagem estão relacionados com outros processos cognitivos ( memória, linguagem, solução de problemas, imagens, dedução e indução ), especialmente com a forma em que se representa a informação no sistema.

ACT é um sistema de processamento composto de 3 memórias relacionadas:

Memória declarativa Conhecimento descritivo em relação ao mundo. Ativa o conhecimento procedimental responsável pelas ações desencadeadas

pelo mundo. Organizada na forma de rede hierárquica (composta de “nós”) É estável e inativo

Memória de produções (informação para execução das habilidades do sistema)

Memória de trabalho

Page 27: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

Enfoque sintático: A teoria ACT de Anderson

M. Declarativa e de Produções são memórias de L P

Page 28: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

Enfoque sintático: A teoria ACT de Anderson

Sistema de produção: o conhecimento se armazena sob a forma de “produções” ou pares de “condição-ação”;as produções adotam a forma de um condicional “Se...então....”.

Quando um conhecimento declarativo ativo na MT se “emparelha” com a condição de uma produção, será executada imediatamente a ação correspondente.

Produções concatenadas Produções não são armazenadas de maneira isolada. O conhecimento que contém certas produções só será eficaz se houver

concatenação entre as mesmas, ou seja, a ação de uma produção satisfaz a condição do seguinte. Um exemplo de produções concatenadas: Torre de Hanoi

Page 29: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

Enfoque sintático: A teoria ACT de Anderson

Informação contida na MT não satisfaz totalmente a condição de nenhuma produção serão ativadas as produções cujas condições estejam parcialmente satisfeitas. Ex. Encontramos um tigre deitado na calçada. Não sabemos se

dorme ou está morto, porém o fato de ter um tigre , será uma condição suficiente para sair correndo.

A força de uma produção depende de sua ativação. Produções mais frequentemente ativadas, se tornam mais fortes e consequentemente são ativadas mais rapidamente. (Um dos mecanismos de aprendizagem do ACT – aumento ou decréscimo da força de uma produção ).

Como são formados as produções? O sistema é psicologicamente realista se dispuser de um

mecanismo de aquisição de tais conhecimentos (produções).

Page 30: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

Enfoque sintático: A teoria ACT de Anderson

Mecanismos de aprendizagem

As habilidades (motoras, para a solução de problemas, tomada de decisões, processos de categorização e formação de conceitos) passam por 3 fases:

Page 31: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

Aplicação do ACT para a formação dos conceitos

Processo de categorização realizado pelo ACT: Cada instância apresentada, o ACT designa uma produção que

categoriza esta instância. Por meio de comparações entre os pares dessas produções, se produzem as generalizações. Se houver correção destas, ocorrerá o processo de discriminação. É assim que se dá a definição operativa de um conceito.

Processos responsáveis pela formação dos conceitos: Generalização e discriminação.

Compilação e o fortalecimento apenas melhoram a eficácia de uma produção, mas não fazem alterações nas produções.

Por esta razão, a teoria ACT é estritamente INDUTIVA (Raciocínio, em que, de fatos particulares, se tira uma conclusão genérica)

Logo, os conceitos são conhecimentos compilados e se adquirem por generalização e discriminação a partir das 1as. produções.

Page 32: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

Aplicação do ACT para a formação dos conceitos

Exemplo: Habilidade motora: dirigir um carro Instruções passadas verbalmente para o aluno (Aprendizagem se

encontra no estágio declarativa ) Como consequência da prática contínua, o conhecimento declarativo vai

se procedimentalizando, as ações se tornam automáticas e se fundem em uma mesma sequencia. ( Estágio da Compilação )

As ações se executam com tal rapidez que “ mudança de marchas” é para o condutor que tem prática, uma única ação, que não lhe impede de executar outras ações ao mesmo tempo (falar , olhar para o outro lado ,etc)

Com a licença de motorista, a pessoa continua ajustando a execução da mudança de marchas, cada vez mais com mais precisão. Ao mudar de carro, o motorista terá que fazer ajustes nas produções para o novo carro.

A teoria do ACT foi comparada com as teorias da abstração de protótipos e do exemplar: ambas se baseiam no processo de generalização a partir da comparação de aspectos (protótipos e exemplar) ou condições das produções (ACT).

Page 33: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

ACT e o escândalo da indução ACT nasce da vontade de construir uma teoria geral da aprendizagem. Semelhança conceitual entre associações E-R e as produções

“condição-ação”. Os métodos indutivos de generalização e discriminação não diferem

muito das teorias condutistas de formação de conceitos por discriminação.

Uma revisão dos mecanismos de aprendizagem no ACT, surge uma incapacidade de explicar a aparição de conhecimentos novos.

Mecanismos de aprendizagem classificados em 2 grupos (Anderson) Aumenta a eficácia do sistema, mas não alteram as produções.

(Compilação e Fortalecimento) Modificam as produções (Generalização e Discriminação) - Indução

A indução era realizada segundo critérios lógicos (sintáticos) e os processos indutivos explicavam a aprendizagem em pequena escala, modificando muito pouco os conhecimentos iniciais. Introdução de componentes semânticos para melhorar a teoria.

Page 34: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

Enfoque semântico: A Teoria dos Esquemas

O conceito de esquema e Inteligência Artificial Um programa capaz de realizar tarefas deve ter potência sintática

e componente semântico. Para projetar um programa de compreensão de textos, deve-se atribuir

conhecimento sintático e uma determinada quantidade de conhecimentos específicos (esquemas) da temática do texto apresentado.

Esquema: Estrutura de dados para representar conceitos genéricos armazenados na memória; (David Rumelhart,1984)

Teoria dos esquemas é considerada uma teoria da representação e utilização dos conceitos (conhecimentos) armazenados na memória.

Um esquema contém , como parte de sua especificação, a rede de inter-relações que existem entre os elementos constitutivos (atributos) de um conceito;

Page 35: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

Enfoque semântico: A Teoria dos Esquemas

Uma teoria do esquema implica uma teoria protótipica do significado.

Comparação de um esquema com o texto de uma obra de teatro. (representações concretas diferentes, mas em cada uma delas se recorre ao texto original )

Natureza flexível dos esquemas: sendo pacotes de conhecimento, contendo o próprio conhecimento e informações sobre a sua utilização, permite que os esquemas sejam utilizados de forma declarativa ou procedimental.

Um esquema possui 4 características: Apresentam variáveis; Podem encaixar-se uns nos outros; Representam conceitos genéricos que variam em seus níveis de

abstração; Representam conhecimentos a serem utilizados com flexibilidade, mais

que definições;

Page 36: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

Tipos de aprendizagem segundo a teoria dos esquemas

Crescimento Acumulação de informação nos esquemas já existentes (base de dados ). O mecanismo em que se baseia é a cópia parcial que preenche os valores

das variáveis e define constantes. O crescimento não modifica a estrutura interna dos esquemas, nem gera

por si mesmo novos; para aprender novos conceitos, é necessário o ajuste e a reestruturação.

Ajuste Os esquemas não bastam para compreender ou interpretar uma situação

necessário gerar novos esquemas ou modificar os já existentes. Muda-se variáveis e constantes , mas não a estrutura interna.

O ajuste pode ser feito de 3 maneiras: Modificação dos valores por exclusão de um esquema com problema de

aplicação. Generalização Especialização: substitui variável por constante (discriminação)

Page 37: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

Tipos de aprendizagem segundo a teoria dos esquemas

Reestruturação Formação de novos esquemas a partir dos já existentes. Os novos esquemas podem surgir mediante:

Analogia (O losango é para um quadrado, o que um paralelogramo é para um retângulo – Rumelhart (1984) )

Generalização Especialização Substituição de variáveis e constantes na estrutura do

esquema Indução (menos frequente, devido a carência de mecanismos

no sistema de esquemas )

Diferença entre as 2 teorias: Aprendizagem pelo processo de Reestruturação

Page 38: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

Como se formam os esquemas automaticamente novos ?

Problemas: Que condições são necessárias para gerar um novo esquema por analogia? Como se seleciona um esquema análogo da memória? Que fatores do meio e do esquema determinam este “emparelhamento” Relações pouco claras entre os tipos de aprendizagem. Ainda é fraca a explicação da reestruturação

Teoria insuficiente para explicar a aparição de esquemas automaticamente novos.

De onde procedem os esquemas? Um sistema somente pode estabelecer novos esquemas quando já dispõe de outros suficientemente complexos. Mas , e os primeiros esquemas?

A utilização de mecanismos indutivos na generalização de novos conceitos só é possível, mediante fortes restrições ao processo indutivo.

Page 39: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

Ciência Cognitiva – aspecto interdisciplinar Contribuições de psicólogos, filósofos, lógicos, linguísticos,

especialistas em informática,etc. Teorias Computacionais da aprendizagem:

Teorias dirigidas a Inteligência Artificial Teorias com orientação psicológica (ACT e dos Esquemas)

Representação do conhecimento mediante modelos mentais Modelo mental – Os sistemas cognitivos constituem modelos das

situações com as quais interagem, que lhes permitem interpretá-los e fazer predições a partir delas.

Esquemas (representações estáveis e estáticas) ≠ Modelos mentais (constituem por ocasião de cada interação concreta; dinâmicas)

Os modelos mentais estão constituídos por regras relacionadas e ativadas simultaneamente. Estas regras consistem em produções ou pares de condição-ação.

Teoria Pragmática da indução

Page 40: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

As regras são os tijolos com que se controem os conhecimentos do

sistema e existem dois tipos:

1. Empíricas (representam o conhecimento sobre o mundo)

1.1.Sincrônicas (representam a informação descritiva da memória semântica)1.1.1. Regras categóricas: Informam a respeito de relações hierárquicas entre categorias e são as bases dos juízos de identificação de conceitos

1.1.2. Regras associativas: relacionam conceitos não vinculados hierarquicamente , mas por sua co-ocorrência.

1.2.Diacrônicas (informam sobre mudanças que podem esperar-se no meio, se forem satisfeitas suas condições )

1.2.1. Regras preditivas: proporcionam uma espectativa

1.2.2 Regras efetivas: Causam uma ação por parte do sistema

2. Inferenciais (Produzem melhores regras empíricas; constituem os mecanismos da aprendizagem e de regras operacionais.)

Teoria Pragmática da indução

Page 41: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

Teoria Pragmática da indução

Page 42: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

Teoria Pragmática da indução Carência no sistema, de representações estáveis na formação de

esquemas Construção de modelos mentais baseados na ativação simultânea de regras relacionadas (Formação de pacotes de regras que constituem categorias)

As regras com maior probabilidade de serem executadas: Que tenham as “condições” satisfeitas pelas mensagens presentes; As que são mais fortes e específicas Têm maior apoio (depende da ativação de outras regras afins e da

propagação do sistema). Ex: O conceito de “touro” ativa o conceito de “vaca”,mas não o de “leite”.

(“touro” e “vaca” têm mais regras ou aspectos em comum)

Os conceitos seriam modelos mentais formados por regras ativadas simultaneamente em função das demandas contextuais e das metas do sistema. A aprendizagem de conceitos: Aquisição de novas regras (originadas em processos indutivos guiados pragmaticamente) e relações entre elas.

Page 43: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

Aprendizagem por indução pragmática

O sistema deve realizar 3 tarefas indutivas básica: Avaliar e aperfeiçoar as regras disponíveis Gerar novas regras Formar associações e conjuntos de regras com a finalidade de

criar estruturas de conhecimento maia amplos. Estas tarefas devem ser executadas mediante 2 mecanismos

indutivos: (Combinação entre os 2 processos, dará lugar à formação de associações e relações entre regras, que formará os conceitos) Refinamento de regras existentes

Reavaliação constante da força das regras em função de seus êxitos e fracassos

Geração de novas regras Sistema não dispõe de regras eficazes para um contexto

novas regras serão geradas, dando lugar a novos conceitos mediante ativação de seus mecanismos indutivos.

Page 44: Teorias Cognitivas da Aprendizagem Aprendizagem por Associação Solange Altoé de Moura Agosto/2002

Aprendizagem por indução pragmática

Um conceito baseia-se em relações sincrônicas entre regras que compartilham um elemento comum entre suas condições e este se transformará no rótulo do conceito. Ex.

Se p então x

Se r , t então p

Se r , t então p então x

(processo indutivo baseado na associação e generalização de regras )

Se x é o restaurante chinês Chongyan, então é lúgubre

Se x é o restaurante chinês Chingyon, então é lúgubre

Se x é um restaurante chinês , então é lúgubre

(Generalização pode ser abusiva)

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Sistema de representação de conhecimentos Teoria da Indução Pragmática resulta potente e flexível.

Modelo para aquisição de representações sem muito êxito Semelhanças com outras teorias: (E-R; Esquemas ) Para ser efetivo sistema deve dispor de grande quantidade

de conhecimentos “por programação” (geneticamente ou inserida por teclado)

Fodor (1980): O paradoxo de todo sistema computacional é que, mediante regras sintáticas, atua como se tivesse conhecimento. Porém já vimos que somente as mentes podem conhecer; e uma mente é algo mais que um sistema computacional. Um sistema de computação pode simular que tem conhecimento, mas não pode simular que o adquire, já que para adquirir conhecimento por processos construtivos internos é necessário ter realmente conhecimento e não mediante inserção de regras.

Como são adquiridos os conceitos ?

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As teorias associacionistas adotam postura definida em relação à natureza do conhecimento e da maneira como é adquirido.

As teorias compartilham 3 preceitos: Os conceitos se forma mediante o reconhecimento de

semelhanças entre objetos; O progresso na formação de conceitos vai do particular para o

geral; Os conceitos concretos são primários, já que constituem a base

para a aquisição de conceitos mais abstratos. Diferenças: Mecanismos ou processos de aprendizagem Problemas:

Ausência de uma organização no sujeito psicológico que se traduz numa impossibilidade de explicar a coerência conceitual;

Incapacidade de explicar a origem dos significados. O associacionismo carece de um Teoria Geral da Aprendizagem

Limites da aprendizagem por associação