Monday, March 30, 2015

More about the dual process theory of reasoning


Intelligence and the Cognitive Unconscious. Scott Barry Kaufman

This is an interesting chapter written by Scott Barry Kaufman about the dual process theory of reasoning.  Kaufman is one of the developers of this theory.  The theory is thought provoking and is relevant to what we  psychologists do and don't assess when we assess children.

The theory is based upon a distinction between two kinds of processes or systems.  In the table below I gathered features of both systems.  The information in the table gives us a preliminary picture about the nature of these systems:

 System/process 2/B
System/process 1/A
Slow information processing
Fast  information processing
Can de-contextualize task representations and generalize from the specific context
Influenced by context
Abstract reasoning and meta-reasoning (the ability to reason about reason) 
 Concrete
A system that is evolutionarily new, and is found only in humans.
Influenced by biology.  A system that is found in animals as well.  A system that is evolutionarily old.
Uses information to change behavior and plan for the future.
Influenced by past experience.

Helps to integrate new stimuli and knowledge into existing knowledge structures.
Activated when reasoning in the existing routes is not sufficient, and new reasoning is required.  Can inhibit system 1.  Includes executive functions (changing behavior according to feedback, cognitive inhibition and mental flexibility).
The default mode of reasoning – thinking in existing structures and routes.
Limited by working memory capacity and by processing speed.  Requires effort and attention.
Not limited by working memory capacity and by processing speed.  Does not require effort or attention.
Correlated with g.  individual differences in system 2 are related to individual differences in g.
Not correlated with g.
More affected by aging than system 1.

Reasonable.  Activated when intuition contradicts reason.
Intuitive
Controlled
Spontaneous
Conscious
Unconscious (can also be conscious, like when daydreaming).
Rule based
Associative
One central process
A set of autonomic systems that are partly innate and partly acquired through practice.  Is related to specific modules of information processing, like three dimensional processing, syntax processing, phonological processing and theory of mind.
Explicit
Implicit

The model assumes that the two processes are working  together harmoniously and in constant interaction, although they sometimes compete.  Both kinds of processes are conducive to intelligent behavior.  Different strategies along the continuum between pure intuition and a cold rational analysis will be applied in different decision making circumstances. The dual process theory does not place any of the two systems as more important than the other.  What's important is the ability to flexibly move between cognition modes according to task demands.

Controlled processes can rely on automatic processes, for example selective attention processes.  Controlled processes can inhibit automatic processes, when it's needed.  Automatic processes supply content to controlled processes.

It is argued, that decisions about relatively simple matters (like choosing which question to answer on a test based on one's knowledge) are made better with process 2 reasoning.  Decisions about relatively complex matters (like where to live, whom to marry, which career to choose, and also dealing with everyday social situations) are better made with process 1 reasoning.

Experts acquire knowledge that enables them to make fast, intuitive and efficient decisions (system 1), while beginners in the same field rely more on effortful reasoning (system 2).

There are individual differences in the ability and the tendency to engage in system 1 or system 2 reasoning.  Since cognitive abilities are not static but change through the life course, the more a person engages in a specific mode of thought, the better he will be in this mode of thought, and the more he will want to engage in it. 

Creativity and latent inhibition – in daily life it is important to distinguish automatically between stimuli that are relevant or irrelevant to the task at hand, and to filter out irrelevant information.  This is latent inhibition.  Apparently, people who have lowered latent inhibition have a higher chance of seeing and creating connections that others don't see.  This ability, combined with a high g, can lead to creative achievement.  As far as I understand, we are talking here about a lowered ability of system 2 to inhibit system 1.

The creative process begins with conscious thinking about a problem, and then unconscious work, and later, if there is insight, another phase of conscious work.  The creative process involves both systems.


Sunday, March 29, 2015

עוד על התאוריה הדואלית של החשיבה



Intelligence and the Cognitive Unconscious. Scott Barry Kaufman

 מאמר/ פרק מעניין מאד שכתב סקוט בארי קאופמן על התאוריה הדואלית של החשיבה, שהוא אחד
 ממפתחיה.  התאוריה הזו מעניינת מאד בגלל המבט שלה על המשכל.  היא מעוררת מחשבה לגבי מה אנו כפסיכולוגים בודקים ומה אנו לא בודקים כאשר אנו מאבחנים ילדים.

התאוריה מושתתת על הבחנה בין שני סוגי תהליכי עיבוד או מערכות.  ריכזתי בטבלה למטה מאפיינים של 
שתי המערכות.  

המידע בטבלה נותן לנו תמונה ראשונית על מהותן של מערכות אלה:

תהליכים/מערכת מסוג  2 / ב / B
תהליכים/מערכת מסוג 1 / א / A
עיבוד מידע איטי
עיבוד מידע מהיר
יכולה להפוך ייצוגים של משימות לנטולי הקשר, להכליל מעבר להקשר הספציפי.
מושפעת מהקשר
חשיבה מופשטת ומטא-חשיבה (יכולת לחשוב על החשיבה)    
 קונקרטית
מערכת חדשה מבחינה אבולוציונית.  נמצאת רק אצל בני אדם.
מושפעת מביולוגיה.  מערכת שנמצאת גם אצל חיות.  מערכת קדומה מבחינה אבולוציונית.
משתמשת במידע כדי לשנות התנהגות ולתכנן לעתיד.
מושפעת מנסיון העבר.

עוזרת בהטמעה של ידע וגירויים חדשים לתוך מבני ידע קיימים.
נכנסת לפעולה כאשר חשיבה בערוצים הקיימים לא נותנת פתרון, וכאשר נדרשת חשיבה חדשה.  יכולה לעשות אינהיביציה למערכת מסוג 1.  כוללת תפקודים ניהוליים (שינוי התנהגות בהתאם למשוב, אינהיביציה קוגניטיבית וגמישות מנטלית).
"ברירת המחדל" של החשיבה  - חשיבה במבנים ובערוצים קיימים. 
מוגבלת על ידי זיכרון העבודה ומהירות העיבוד.  דורשת מאמץ והשקעה של קשב.
אינה מוגבלת על ידי זיכרון העבודה ומהירות העיבוד, אינה דורשת מאמץ או השקעה של קשב.
נמצאת במתאם עם רמת המשכל הפסיכומטרית הנמדדת.  הבדלים בינאישיים במערכת 2 קשורים להבדלים בינאישיים ברמת המשכל הכללית.
אינה נמצאת במתאם עם רמת המשכל הפסיכומטרית.
  נפגעת יותר ממערכת 1 בזיקנה.

הגיונית.  נכנסת לפעולה כאשר האינטואיציות נוגדות את ההגיון.
אינטואיטיבית
נשלטת
ספונטנית
מודעת
לא מודעת (יכולה גם להיות מודעת, כמו למשל בעת חלימה בהקיץ)
מבוססת כללים
אסוציאטיבית
מערכת אחת מרכזית.
סט של מערכות אוטונומיות שחלקן מולדות וחלקן נרכשות באמצעות תירגול.  קשור למודולות ספציפיות לעיבוד מידע, כמו תפיסה של מרחב תלת מימדי, הבנת תחביר, קידוד פונולוגי, ו – THEORY OF MIND
אקספליציטית
אימפליציטית

 המודל מניח ששתי המערכות עובדות ביחד בדרך כלל בהרמוניה ומתוך אינטראקציה מתמדת, אם כי לעתים הן מתחרות זו בזו.  שני סוגי התהליכים תורמים ביחד להתנהגות אינטליגנטית.  מצבים שונים של קבלת החלטות ישענו על אסטרטגיות שונות על פני הרצף שבין אינטואיציה טהורה וניתוח רציונלי קר.  התאוריה הדואלית אינה מציבה אף אחת משתי המערכות כחשובה יותר מהשניה.  מה שחשוב זו היכולת לעבור בגמישות בין אופני קוגניציה בהתאם לדרישות המשימה. 

התהליכים הנשלטים נשענים גם על תהליכים אוטומטים, למשל תהליכים קשב סלקטיבי.  התהליכים הנשלטים יכולים לעשות אינהיביציה לתהליכים האוטומטים, כאשר זה נדרש.  התהליכים האוטומטים מספקים תוכן לתהליכי העיבוד המודעים.

יש טענה, שהחלטות על עניינים פשוטים יחסית (למשל, על איזו שאלה לבחור להשיב במבחן בהתבסס על הידע שיש לי) נעשות טוב יותר באמצעות חשיבה מסוג מערכת 2, בעוד שהחלטות על דברים מורכבים (היכן לגור, עם מי להתחתן, באיזו קריירה לבחור, וגם התמודדות במצבים חברתיים יומיומיים) נעשות טוב יותר באמצעות מערכת 1.    

בהיבט אחר, מומחים רוכשים ידע שמאפשר להם לקבל החלטות מהירות , אינטואיטיביות ויעילות (מערכת 1), בעוד שמתחילים באותו תחום צריכים להישען יותר על חשיבה מאומצת ומכוונת (מערכת 2). 
יש הבדלים בין אנשים ביכולת ובנטיה לעסוק בתהליכי חשיבה מסוג 1 או מסוג 2.  מכיוון שהיכולות הקוגניטיביות אינן סטטיות אלא משתנות במהלך החיים, ככל שאדם עוסק יותר בצורת חשיבה מסוימת, כך 
הוא יפתח יותר כישורים בסוג חשיבה זה, ואז גם ירצה יותר לעסוק בזה.  

יצירתיות ואינהיביציה לטנטית (סמויה) – חשוב בחיי היומיום להבחין באופן אוטומטי בין גירויים רלוונטים 
לבלתי רלוונטים למה שאנו עוסקים בו, ולא לאפשר למידע לא רלוונטי להיכנס למודעות שלנו.  זו היכולת לבצע אינהיביציה סמויה.   מסתבר, שדווקא כאשר אדם יכול לחסום פחות טוב אסוציאציות וגירויים חיצוניים שמסיחים את דעתו בעת ביצוע המשימה, כלומר כאשר האינהיביציה הלטנטית שלו מופחתת,  יש לו סיכוי רב יותר לתפוס וליצור קישורים שאחרים לא רואים.  היכולת הזו, בשילוב עם רמת משכל גבוהה, יכולה להוביל להישגים יצירתיים.  למיטב הבנתי, מדובר כאן על יכולת מופחתת לבצע באמצעות מערכת 2 אינהיביציה על מערכת 1.

התהליך היצירתי מתחיל בחשיבה מודעת על בעיה, לאחר מכן עבודה לא מודעת, ולאחר מכן, אם יש תובנה, שלב נוסף של עבודה מודעת.  כלומר, הוא מערב את שתי המערכות. 



Thursday, March 26, 2015

The dual process theory of reasoning


Evans, J. S. B. (2003). In two minds: dual-process accounts of reasoning.Trends in cognitive sciences, 7(10), 454-459.http://faculty.weber.edu/eamsel/Classes/Methods%20(3610)/Old%20Sections/Fall%202010/Fall%202010%20Project/Evans%20(2003).pdf

This theory argues that reasoning is supported by two cognitive systems:

System A is evolutionarily old, and exists in animals too.  This is a set of autonomic subsystems that includes innate modules of input, and knowledge that is domain specific.  This system includes instinctive, born behaviors.    The system's processes are fast and automatic, and only their end result is accessible to consciousness.  An example of system A reasoning would be making a decision on the basis of past experience.

System B is evolutionarily new and exists only in humans.  This system allows for abstract and hypothetical thinking.  System B thinking is slow, and is limited by the capacity of working memory.  It is highly correlated with measures of general intelligence.  An example of system B reasoning would be making a decision about situations that have never happened before, by creating mental models or mental simulations of future possibilities. 

System B has an inhibitory function – it inhibits reactions that are based on beliefs and on prior knowledge, default reactions.  This inhibition requires a lot of effort and a large investment of attentional resources.

The two systems are competing for the control of our deduction processes and of our actions.  The systems are sometimes described as implicit (system A) and explicit (system B). 

This resembles, up to a certain point, fluid ability and executive functions (like system B) and crystallized knowledge (like system A), and also Cattell's investment theory.

This field is researched by paradigms that create a conflict between reactions based on logical thought processes and reactions  based on prior belief.  For example, people are given a logical syllogism  and have to judge which conclusions are necessarily drawn from the premises.

Intelligent adults are affected by the syllogism's content and not only by the extent to which the syllogism is logically valid.  According to the dual process theory, despite   trying to think logically as they were instructed to do, people find it hard to suppress the influence of prior beliefs which are competing efficiently for control of their reactions. 

Neuropsychological studies found that when people choose a right logical result which is contrary to their belief, a different area of the brain is activated than when they choose a result that fits with their belief but is logically wrong.

In this paper, the following example demonstrates the influence of content on logical reasoning (Wason's choice task):


In problem A, every card has a letter side and a number side.  One has to choose the cards that confirm or deny the statement: "if there is an A on one side of the card, then there is a 3 on the other side of the card".


In problem B, every card has a beverage side and an age side.  One has to choose the cards that confirm or deny the statement: "if a person is drinking beer, then that person must be over 18 years of age". 


The answer to problem A is A and 7.  The answer to problem B is "drinking beer" and "16 years of age".  Despite being similar problems, the abstract version, A, is much harder than the concrete version, B.  The content in version B makes it easier.  Many researchers think that problem A requires system B and problem B is solvable with the use of system A.   

Wednesday, March 25, 2015

התאוריה הדואלית של החשיבה



Evans, J. S. B. (2003). In two minds: dual-process accounts of reasoning.Trends in cognitive sciences, 7(10), 454-459.http://faculty.weber.edu/eamsel/Classes/Methods%20(3610)/Old%20Sections/Fall%202010/Fall%202010%20Project/Evans%20(2003).pdf

תאוריה זו טוענת שבבסיס החשיבה עומדות שתי מערכות קוגניטיביות:

מערכת א' עתיקה מבחינה אבולוציונית, וקיימת גם אצל חיות.  זהו סט של תת מערכות אוטונומיות שכלל מודולות מולדות של קלט, וידע ספציפי בתחומים שונים.  מערכת זו כוללת התנהגויות אינסטינקטיביות מולדות. אלה תהליכים מהירים ואוטומטים, ורק התוצר הסופי שלהם נגיש למודעות.  דוגמה לשימוש במערכת זו היא קבלת החלטות על בסיס נסיון העבר במצבים דומים. 

מערכת ב' מאוחרת מבחינה אבולוציונית וקיימת רק אצל בני אדם.  מערכת זו מאפשרת חשיבה מופשטת והיפותטית.  מערכת ב' היא מערכת של חשיבה איטית, המוגבלת על ידי קיבולת זיכרון העבודה, ונמצאת במתאם גבוה עם מדדים של המשכל הכללי.   דוגמה לשימוש במערכת זו היא קבלת החלטות לגבי מצבים שמעולם לא התרחשו קודם, על ידי יצירת מודלים מנטלים או סימולציות של אפשרויות עתידיות.  למערכת ב' יש תפקיד אינהיביטורי – היא מדכאת תגובות המבוססות על אמונות (BELIEFS) ועל ידע, תגובות שהן בבחינת ברירת מחדל.  אבל כדי לבצע אינהיביציה נדרש מאמץ רב והשקעה רבה של משאבי קשב. 

שתי המערכות מתחרות ביניהן על השליטה בתהליכי ההסקה שלנו ובפעולותינו.  שתי המערכות מתוארות לעתים כאימפליציטית (מערכת א') ואקספליציטית (מערכת ב').

זה מזכיר לי במידה מסויימת את היכולת הפלואידית ותפקודים ניהוליים (כמו מערכת ב') לעומת הידע המגובש (כמו מערכת א'), וגם את תאורית ההשקעה של קאטל.

את התחום הזה חוקרים באמצעות פרדיגמות שיוצרות קונפליקט בין תגובות המבוססות על תהליך חשיבה לוגי ותגובות שנובעות מאמונה קודמת.  למשל, נותנים לאנשים היקשים לוגים והם צריכים לשפוט אילו מסקנות נובעות באופן הכרחי מההנחות.

מבוגרים אינטליגנטים מושפעים מהתוכן של ההיקש ולא רק מהמידה בה ההיקש תקף לוגית.  לפי התאוריה הדואלית של החשיבה, למרות שהאנשים מנסים לחשוב באופן לוגי כפי שהונחו לעשות, קשה להם לדכא את השפעת האמונות הקודמות שלהם והיא מתחרה באופן יעיל על השליטה בתגובות שלהם. 

במחקרים נוירו פסיכולוגים נמצא, שכאשר אנשים בוחרים בתוצאה הלוגית הנכונה המנוגדת לאמונתם, פועל אצלם אזור שונה במוח  מאשר כאשר הם בוחרים בתוצאה שמתאימה לאמונה אך שגויה לוגית.

במאמר מופיעה הדוגמה הבאה להשפעה של תוכן על חשיבה לוגית (משימת הבחירה של WASON):



בבעיה A  יש בכל קלף צד עם אות וצד עם מספר.  צריך להפוך את הקלפים שמאששים או מפריכים את הטענה:  "אם יש A בצד אחד של הקלף, אז יש 3 בצד השני של הקלף". 



בבעיה B יש בכל קלף צד עם סוג המשקה וצד עם גיל השותה.  צריך להפוך את הקלפים שמאששים או מפריכים את הטענה: "אם אדם שותה בירה, אז אותו אדם חייב להיות מעל גיל 18".

התשובה לבעיה A היא A ו – 7.  התשובה לבעיה B היא "שותה בירה" ו – "בן 16". 

למרות שמדובר בבעיות דומות מאד, הגירסה המופשטת A קשה הרבה יותר מהגירסה הקונקרטית B.  התוכן מקל על החשיבה בגירסה B.  לדעת חוקרים רבים, בעיה A דורשת שימוש במערכת ב' ואילו בעיה B מאפשרת להסתפק בשימוש במערכת א'.


Tuesday, March 17, 2015

Prof. Brian Butterworth - uncoupling numbers and words in the brain; dyscalculia


Prof. Brian Butterworth talks about the uncoupling of numbers and words in the brain.  Interesting.  








Here Prof. Butterworth talks about dyscalculia.  Very interesting  and  highly recommended.


https://www.youtube.com/watch?v=p_Hqdqe84Uc