Tag Archives: kognitivna znanost

Ponavljanka, ki ni sestavljanka

29 Avg

Pred nekaj leti sem se prvič znašla v laboratoriju, v katerem naj bi izvedla raziskovalno nalogo, uporabila pa naj bi neko novo metodo. Predstavljena je bila v objavi z znanstveni reviji. Ko smo začeli z delom, smo hitro ugotovili, da pri nas ta metoda ne deluje tako, kot jo je opisoval članek. To niti ni bilo tako nenavadno, a vseeno nas je ustavilo pri delu, kajti rezultatov, predstavljenih v primarni objavi, nismo uspeli ponoviti. Metodo smo nato prilagodili in z njo poiskušali odgovoriti na nova raziskovalna vprašanja, ki so se nam porajala na področju fizikalne biologije.

Ponovljivost znanstvenih raziskav je ena izmed temeljnih zahtev trdih znanosti. Raziskava, ki je bila objavljena v znanstveni reviji in je zadostila pogojem strogih pregledovalk in pregledovalcev, naj bi bila tudi ponovljiva. Že kar nekaj časa pa znanstvenice in znanstveniki opozarjajo, da to ne drži vedno.

Tako se je združilo več kot 270 raziskovalk in raziskovalcev, ki so pod vodstvom socialnega psihologa Braina Noseka ponovno izvedli 100 raziskav, ki so bile pred leti objavljene v treh psiholoških znanstvenih revijah. Osredotočili so se na raziskave s področij kognitivne psihologije in socialne psihologije. Le dobro tretjino rezultatov, natančneje 36 odstotkov raziskav jim je uspelo ponoviti, od tega polovico raziskav s področja kognitivne psihologije in le četrtino raziskav, ki so predstavljale socialno psihologijo. Ponovljive raziskave so uporabile preproste metode in niso kazale v prid presenetljivim hipotezam.

Večjo ponovljivost so imele raziskave, ki so imele nižjo p-vrednost. To je statistična mera, ki nam pove, kako verjetno je, da bi se določeno predvidevanje zgodilo ob predvidevanju nične hipoteze. Predstavljaj si, da preučuješ vpliv novega zdravila. Tvoja nična hipoteza je, da zdravilo nima učinka. Alternativna hipoteza pravi, da zdravilo ima učinek. Statistični test pokaže p-vrednost enako 0,04. Tak rezultat ti pove, da bi le v 4 odstotkih primerih prišlo do ozdravljenja po naključju, če zdravilo ne bi imelo učinka. Raziskave, ki dosežejo p-vrednost, nižjo od 0,05, lahko jemljemo kot pozitiven rezultat preizkusa. A tudi v teh primerih pogostokrat prihaja do statističnih napak. Zato znanstveniki opozarjajo, da bi prag statistične signifikance oz. statističnega pokazatelja, moral biti še nižji. Tudi pri ponavljanju zgoraj omenjenih raziskav so se za ponovljive izkazale raziskave s p-vrednostjo, nižjo od 0,001.

Mimogrede, v fiziki se, ko odkrivajo delce, kot je na primer Higgsov bozon, zadovoljijo šele s 5 sigma, kar je enako odklonu enkrat v 3 in pol milijonih primerov. To pa še ne pomeni, da Higgsov bozon obstaja ali ne obstaja: to pomeni, da če delec ne bi obstajal, bi bilo tisto, kar so zaznali z meritvami, skrajno malo verjetno. Podobno nam p-vrednost, ki je manjša od 0,05, v primeru psiholoških raziskav pokaže, da če vpliva neke spremenljivke ni, se je to zgodilo z z neko majhno verjetnostjo ali le enkrat v dvajstetih primerih. Nižja kot je p-vrednost, manj verjetno je, da bi do nekaterih rezultatov v raziskavi prišli zgolj po naključju.

Poleg tega, da so se zgoraj omenjeni raziskovalci in raziskovalke usmerili v preverjanje, kako verjetno je, da nekaj drži, so v raziskavi, objavljeni v reviji Science, preverili tudi velikost učinka različnih meritev. To je statistilčna mera, ki kvantitativno ovrednosti moč opazobvanja in meritve pojava. Izkazalo se je, da so pri večini raziskav, ki so bile sicer ponovljive, v drugo izmerili veliko manjše učinke kot pri prvotni meritvi.

Avtorice in avtorji vidijo razloge za neponovljivost raziskav v možnosti, da so bile prvotne meritve podvržene napaki ali pa je do napak prišlo tudi kasneje, v primeru ponavljanja raziskav. V nekaterih primerih so morda izbrali udeleženke in udeležence raziskave iz skupine ljudi, ki se je zelo razlikovala od tiste skupine ljudi, ki so sodelovali v prvotni raziskavi. Nekatere antropologinje in antropologi ter psihologinja in psihologi že nekaj čaza opozarjajo na vzorce, ki jih uporabljajo v marsikateri psihološki raziskavi, tako imenovane skupine ljudi WEIRD. Kratica pomeni zahodni (Western), izobraženi (educated), industrializirani (industrialized), premožni (rich) in demokratični (democratic). To so večinoma raziskave, ki jih izvajajo z ameriškimi dodiplomskimi študentkami in študenti ter očitno niso ravno najboljši vzorec za reprezentiranje človeštva v celoti, zato vse bolj spodbujajo izvajanje medkulturnih raziskav. Ob vsem tem je ob ponovni izvedbi raziskav prihajalo tudi do tehničnih težav, tako da so morali nekatere teste prilagoditi.

Razlog za sorazmerno majhno ponovljivost raziskav s področja socialne psihologije se morda skriva tudi v sami vedi, saj socialna psihologija ugotavlja, kako na vedenje posameznice in posameznika vplivajo drugi ljudje; razlaga torej vedenje ljudi znotraj nekega družbenega okvira. Družbeno vedenje je kulturno pogojeno, zato lahko marsikatero raziskavo socialne psihologije razumemo le v okviru populacije ljudi, v okviru katere je bila izvedena. Na drugi strani se kognitivna psihologija posveča univerzalnim komponentam človeške kognicije, kot so pozornost, učenje, spomin ipd., četudi tudi te v marsičem variirajo od ene do druge skupine ljudi.

(vir)

(vir)

Podatki, uporabljeni v raziskavi, so javno objavljeni. Prav vsak se lahko poigra in odkrije nove zakonitosti znotraj tega niza podatkov. Javno so objavili tudi seznam uporabljenih raziskav in odgovore avtorjev primarnih raziskav. Znanstvenice in znanstveniki spodbujajo k odprti znanosti, k sprotnemu objavljanju poteka raziskav in tudi k objavi negativnih rezultatov oziroma rezultatov, ki se ne izkažejo kot statistično pomembni. Veliko jih v tem vidi rešitev. A opozarjajo tudi na druge težave znanosti, kot je na primer prevelika želja po čim hitrejšem objavljanju novih odkritij v čim večkrat citiranih znanstvenih revijah. Nikakor pa nima težav s ponovljivostjo raziskav le psihologija: raziskovalke in raziskovalci že preverjajo ponovljivost petdesetih raziskav s področja biologije raka.

Od takrat, ko sem se prvič soočila z neponovljivostjo raziskave, sem spremenila področje zanimanja in se soočila tudi z drugačnimi znanstvenimi metodami in raziskovalnimi vprašanji. Skupna točka vsakega raziskovanja pa ostaja želja po odkrivanju neznanega. Statistika in znanstvena metoda me spremljata ves čas. Mentorice in mentorji me redno sprašujejo, ali sem prepričana, da so moja raziskovalna vprašanja in v nekaterih primerih tudi metode nove in edinstvene. Visoka je tudi želja po objavljivosti odkritij v znanstvenih revijah, saj le z zadostnim številom objav lahko ostaneš v svetu znanosti. A nikakor ne smemo zavoljo objavljanja dopustiti prehitrega sklepanja ali opustiti načela stalnega preverjanja hipotez z novimi poskusi, opazovanji in meritvami, tudi če avtoriteta znanstvene revije jamči zanje.

To je to!
Z

O predstavljeni raziskavi so poročali tudi na Guardianu (link 1, 2, 3), Scientific Americanu, The Conservations, Vox, The Smithsonianu, FifeThirtyEight in zagotovo še kje.

Advertisements

Pri-(nevro)-stranskosti

17 Maj

Nevroznanstvene razlage in obarvane slike možganov naj bi imele prav poseben čar. Vsaj  v raziskavah iz leta 2008 so večino dodiplomskih študentov prepričale tiste razlage psiholoških pojavov, ki so vsebovale nevroznanstvena pojasnila ali slike možganov. A ko so nekaj let kasneje druge raziskovalne skupine ponovno preverjale rezultate prvih raziskav, se je izkazalo, da nevroznanstvene razlage morda le niso tako privlačne. Ali smo res dovzetni do nevropristranskosti?

Slike funkcionalne magnetne resonance naj sedaj ne bi zadoščale, da bi ljudje bolj zaupali razlagam psiholoških pojavov. Morda se je v petih letih, ki so minila med raziskavama, spremenilo razumevanje nevroznanosti med ljudmi ali pa smo postali bolj skeptični do slik možganov. Ko so preverili, ali nevroznanstvena pojasnila psiholoških pojavov še vedno vplivajo na razumevanje, so ugotovili, da ima nevroznanost še vedno pomembno vlogo pri tem, da ponuja preričljive razlage. Torej smo le dovzetni do nevroznanstvenih razlag? Morda je bolj pomembno raziskati, kdaj in kako nas nevroznanstvene raziskave prepričajo?

(vir)

(vir)

V začetku letošnjega leta je bila objavljena še zanimiva raziskava, ki je primerjala, kako nevroznanstvene razlage vplivajo na to, ali zaupamo pravi, kvalitetni razlagi nekega pojava ali pa sledimo krožni razlagi, ki se nanaša sama nase in ne pojasnjuje ničesar. Primer dobre razlage, ki so jo uporabili v raziskavi, je naslednji: “To se zgodi, ker subjekti težko spremenijo svoji pozicijo, da bi razumeli perspektivo drugega, ob tem pa napačno projicirajo svoje znanje na druge.” Krožna razlaga pravi tako: “To se zgodi, ker subjekt naredi več napak, ko presoja druge. Ljudje veliko bolje ocenijo, kar vedo oni sami.” Psihološkim razlagam so v treh različnih pogojih dodali tri različna nepotrebna pojasnila, in sicer: nevroznanstveno ter pojasnila s področja znanosti (fizika, genetika) in družbenih ved. Nevroznanstvenemu pojasnilu so v nekaterih primerih dodali tudi sliko možganov, ki ponovno ni imela velikega vpliva.

Rezultati so pokazali, da so študentke in študentje bolj zaupali nevroznanstveni razlagi, ne glede na to, ali je vsebovala sliko možganov ali ne. Nepotrebna nevroznanstvena razlaga je v prepričljivosti “premagala” tako znanstveno razlago kot tudi pojasnilo iz družbenih ved. Vsekakor je raziskava pokazala, da so imele udeleženke in udeleženci raziskave težave s prepoznavanjem slabega krožnega argumenta. Očarala jih je tudi sama nevroznanstvena razlaga. Večino vzorca so predstavljale študentke in študentje, ki so obiskovali predmet Uvod v psihologijo. Morda lahko to dejstvo pojasni njihovo pristranskost za nevroznanstveno pojasnilo. Morda bi biologinje in biologi raje videli genetsko razlago, medtem ko bi bila po godu fizičark in fizikov fizikalna razlaga pojava – kdo ve?

Zanimivo bi bilo preveriti vsa ta očarljiva dejstva o nevroznanstvenih razlagah z ljudmi, ki jih nevroznanost ne spremlja tako od blizu kot dodiplomske študentke in študente psihologije. Morda bi lahko zasnovali eksperiment za stare starše, ki jim (nevro)znanost ni blizu, ali pa za otroke, ki še krepijo svoje veščine znanstvenega mišljenja. Morda bi ravno pripadnice in pripadnike teh skupin veliko uspešneje ovrednotile razlage in ne bi bili dovzetni za nepotrebna (nevroznansvtena) pojasnila.

To je to!
Z

Nepričakovano presenečenje?!

15 Apr

Danes, ko sem se peljala nazaj z vlakom, je nasproti mene v vijoličnem vozičku sedela deklica. S prstki je raziskovala rob vozička. Najbolj jo je zanimalo mesto, kjer se je vijolično blago spremenilo v prosojnega. Deklica je bila videti začudena. Na drugi strani prosojnega blaga je videla oprijemalo, a njena roka nikakor ni mogla priti na drugo stran in se ga dotakniti. Še bolj zanimivo je bilo to, da se je lahko dotaknila prosojnega dela vozička, tudi z druge strani, a roka ponovno ni mogla seči skozi prosojno blago. Le kaj se dogaja?

Prepričana sem, da je deklica že videla običajno, prozorno okno. Morda je bila sprva začudena, a je potem spoznala, da je trdno in da ne more stopiti skozi. Verjetno se ni trudila razumeti, kaj se dogaja s svetlobo, kako gre lahko svetloba skozi okno, ona pa ne more. Morda je pomislila, morda celo vprašala starše. Vsekakor pa je spoznala, da mora odpreti okno ali vrata, če hoče priti na drugo stran. Na vlaku pa jo je zbegalo mehko prozorno blago, vidi se skozi, ni trdo kot okno, pa vseeno ne more skozi.

Raziskovalke in raziskovalci s področja razvojne kognitvine psihologije pravijo, da so otroci male znanstvenice in znanstveniki. Raziskave so pokazale, da ob spoznavanju sveta preizkušajo različne hipoteze, tako kot to počnejo znanstvenice in znanstveniki. Na podlagi preizkušanja se priučijo novih lastnosti in zakonitosti v svetu. V nekaterih primerih so pri preizkušanju celo boljši od odraslih, saj se ne zanašajo na kognitivne pristranskosti in bližnjice, ki jim sledimo odrasli. Ena izmed pristranskosti je na primer konformnost oz. potrjevanje. Odrasli sledimo vnaprejšnjim prepričanjem in ponavadi si nove dokaze predstavimo ali razložimo v okviru vnaprej znanih dejstev. Knjižni junak Sherlock Holmes se je ravno temu izogibal in sledil zapovedi: Izloči vsa dejstva, in tisto, kar ostane, ne glede na to, kako neverjetno je, je resnica. Tako se trudijo razmišljati tudi znanstvenice in znanstveniki, čeprav pri svojem delu stojijo na ramenih velikanov in gradijo na že opravljenih raziskavah. Skozi leta, desetletja, stoletja se znanje počasi akumulira in vodi do vedno novih odkritij.

Le kolikokrat je bil Galileo presenečen, ko je pogledal skozi teleskop? (vir)

Le kolikokrat je bil Galileo presenečen, ko je pogledal skozi teleskop? (vir)

A, veliki premiki, ki jih je Thomas Kuhn poimenoval znanstvene revolucije, se zgodijo, ko se med vsemi uveljavljenimi imeni, ki sledijo znanosti, najde vedoželjna posameznica ali pozameznik, ki se ne strinja z do tedaj uveljavljenim znanjem in si zamisli odličen eksperiment ali pa samo zelo dobro opazuje svet in pokaže, da stvari niso take, kot so videti na prvi pogled. Tako je Kopernik sredi 16. stoletja podvomil v ptolemajski geocentrični sistem in postavil sonce v središče vesolja. V tistem času družba na ta premik ni bila pripravljena. Šele kasneje, z odkritji Keplerja in Galileja, je sonce dobilo svoje mesto v vesolju in moderna znanost se je začela pospešeno razvijati. Kasneje sta Darwin in Wallace ponovno zamajala temeljna prepričanja o izviru živega sveta in evoluciji. Darwin naj bi si zapisoval vsakokrat, ko je odkril kaj, kar je prišlo navzkriž z njegovim prepričanjem in teorijo, saj se je bal, da bi drugače pozabil.

Naj se vrnem na male radovedne znanstvenice in znanstvenike. Ravno odkritja in opazovanja, ki se ne skladajo otroškimi pričakovanji, otroke najbolj zanimajo. V raziskavi, ki je bila nedavno objavljena v ameriški znanstveni reviji Science, sta Aimee E. Stahl in Lisa Feigenson z Univerze John Hopkins ugotovili, da se v takih primerih malčice in malčki, stari 11 mesecev, tudi največ naučijo.

Otroci so tekom odraščanja soočeni z ogromnim številom novih predmetov in pojavov. Verjetno je težko izluščiti, kaj je pomembno, kaj je dobro sponznati in kaj se je dobro naučiti. Zato jih pogostokrat odrasli z navodili vodimo pri spoznavanju. A, raziskave so pokazale, da otroci tudi sami brez naše pomoči spoznavajo svet. Tako na primer bolj pozorno oz. dalj časa spremljajo predmete v eksperimentih, ki kršijo neka pravila. Če na primer spustimo žogo po klancu navzdol in je na koncu klanca trden zid, se bo žiga tam ustavila in ne bo prešla skozi njega do drugega zidu na poti. A če eksperiment malo prilagodimo in spravimo žogo skozi prvi zid, da se ustavi šele pred drugim zidom na poti, potem je žoga kršila neka pravila. Tako krši pravila svetloba, ki lahko gre skozi prozorno blago v otroški voziček deklice z vlaka, njena ročica pa ne more skozi. V raziskavi s klancem in zidovoma sta raziskovalki uporabili žogo in avto. Pri prvi skupini otrok je žoga kršila pravila, pri drugi pa avto. Ko so kasneje v eksperimentu pospremili pot žoge, ki je kršila pravila in nekako prešla skozi prvi zid, s piskajočim zvokom, so otroci namenjali veliko več pozornosti zvoku in predmetu, ki je kršil pravila, ob tem pa so se naučili, da žoga piska. Presenečenje je torej vodilo do učenja in spoznanja, da žoga piska.

A drugi del eksperimenta je bil še bolj zanimiv. Poleg žoge in avta na klancu sta raziskovalki pripravili tudi pot za avto po prozorni površini. Avto je zapeljal po črni škatli in naprej po prozorni površini. Namesto da bi padel na tla, ko se je črna plošča končala, je uspešno obstal v zraku na prozorni površini, ki pa je otroci niso videli: videti je bilo, kot da avto lebdi.

Otrosi so v različnih pogojih dobili v raziskovanje različne igrače. Skupine otrok, ki so dobile igrače, ki niso prekršile nobenega pravila, obstale za prvim zidom ali pa padle s črne površine na tla, so vse igrače raziskovale približno enako časa. Otroci, ki so po eksperimentu z žogo ali avtom, ki sta kršila pravila, dobili igrače, ki se “niso držale pravil”, so slednje raziskovali dalj časa. Poleg tega so malčice in malčki te igrače raziskovale in raziskovali na drugačen način. Žogo, ki je prešla skozi trden zid, so poiskušali spraviti skozi mizo. Prav tako se ni dobro godilo “lebdečemu avtomobilu”. Otroci so preizkušali, ali avto obstane v zraku ali pade na tla.

Otroci so se v vsakem primeru več naučili pri opazovanju predmetov, ki so jih presenetili. Žog, ki so šle skozi zid, in lebdečih avtov so se lotevali zelo znanstveno, s preizkušanjem, ali lebdijo oziroma ali lahko prodirajo skozi trdne objekte, kot se je to zgodilo v eksperimentu. Tako kot je deklica na vlaku raziskovala prozorno blago, znanstvenice in znanstveniki vsak dan iščejo odgovore na najrazličnejša vprašanja in očitno so najbolj veseli, ko jih doleti nekaj nepričakovanega.

To je to!
Z

Številski trak

8 Feb

Zamislite si trak in nanj začnite pisati številke. Kam postavite število 1, kam število 10, kje se znajde 25? Še do nedavnega so raziskovalke in raziskovlaci Raziskave otrok oz. malčkov nakazujejo, da naj bi se pri prav vseh ljudeh na svetu na začetku razvoja nižja števila znašla na levi strani, medtem ko višja števila zapisujemo na desno stran številskega traku. Če se v času šolanja priučimo jezika, v katerem se piše od desne proti levi, je zelo verjetno, da kasneje postavljamo nižja števila na desno in višja na levo. No, to počnejo nekateri arabsko govoreči in pisoči ljudje. Japonci in Kitajci, ki poleg arabskih števil, ki jih zapisujejo iz leve proti desni, uporabljajo tudi pismenke za števila, ki jih zapisujejo od zgoraj navzdol, si tako števila prostorsko predstavljajo na dva različna načina. Od manjših proti večjim od leve proti desni v primeru arabskih števil in od zgoraj navzdol v primeru pismenk.

Mentalni številski trak je eden izmed načinov, kako si ljudje predstavljamo števila v prostoru. Preden se poglobim v svet številskega traku in živalske kognicije, naj opozorim, da je uporaba termina mentalni številski trak neke vrste metafora, ki jo uporabljamo ljudje. Ne vsebuje simbolov, kot jih imamo zapisane na merilnem traku, ampak je zgolj orodje, s katerim raziskovalke in raziskovalci razlagajo težko predstavljive uganke o tem, kako si živali predstavljajo količine in kako si ljudje predstavljamo števila.

(vir)

(vir)

Pojav, pri katerem manjša števila postavljamo na levo stran in večja na desno stran, lahko morda razložimo z delovanjem vidne pozornosti. Zgodnji vretenčarji so skozi evolucijo začeli večji del vidnih dražljajev procesirati v desni hemisferi kot v levi. Ker desna stran možganov procesira levo vidno polje, je zelo verjetno, da bi ljudje in drugi vretenčarji prej zaznavali levo stran pogleda, ne glede na to, kaj je tam. Ravno to se je verjetno dogajalo pri prvih raziskavah mentalnega številskega traku pri ptičih, kjer so bili testni osebki postavljeni na začetek traku s šestnajstimi elementi. Zatem so jih raziskovalke in raziskovalci naučili izbirati določene elemente na številskem traku, na primer predmeta številka štiri in šest. Trak z elementi so nato zarotirali za četrtino kroga in ga postavili na sredino pred žival, ki je bila udeležena v raziskavi. Nato so spremljali, iz katere smeri bo žival začela, da bo prišla do izbranega, priučenega elementa, kjer bo dobila nagrado. Ali bo prišla do elementa številka štiri iz leve strani ali iz desne. Velika večina ptic je prišla do četrtega elementa iz leve proti desni in ne obratno. To nakazuje preferenco, da začenjajo tudi ptice postavljajo nižje količine na levo stran in gredo proti desni, ko količina narašča.

Podobno nalogo so uporabili tudi pri raziskavi z opicami resus. Tudi one so pogosteje začele na levi strani in so šle proti desni. Pri opisanih primerih nikakor ni nujno, da se razlogi skrivajo v obstoju mentalnega številskega traku, ki se začne z nižjimi vrednostmi na levi strani in višjimi na desni. Morda je šlo zgolj za usmeritev pozornosti na levo vidno polje in je bil razlog za začetek “štetja” na leve strani zgolj naključen ali posledica delovanja možgan in ne nujno obstoja mentalnega numeričnega traku. A nekatere znanstvenice in znanstveniki se niso predali in so še naprej iskali boljši način spoznavanja zmožnosti prepoznavanja količin, morda tudi števil, in obstoja mentalnega številskega traku pri živalih.

Italijanske raziskovalke in raziskovalci z Univerze v Padovi so v zadnjih dneh januarja v znanstveni reviji Science objavili raziskavo, v kateri so se vprašali, kakšen mentali številski trak imajo v glavah piščanci. Zanimalo jih je, ali piščanci tudi postavljajo nižje vrednosti na levo stran in višje na desno.

Niso raziskovali vedenja petelinov ali kokoši, vzeli so tri dni stare piščete in jih učili reševati kompleksne matematične operacije. No, učili so jih priti do priboljška. Pred njih, točno na sredino, so postavili karton z določenim številom pik. V enem primeru je bilo na sliki pet pik, v drugem dvajset. To sta bili tarčni števili. Če je piščanec odšel do kartona, je za kartonom dobil priboljšek črva. V naslednjem koraku so na levo in desno stran piščanca postavili dva kartona z enakim številom pik. Torej v enem izmed primerov so levo in desno od piščanca postavili kartona z dvema pikama. Več kot dve tretjini piščancev sta v primeru, ko so v prvem delu eksperimenta videli pet pik, izbrali karton z dvema pikama na levi strani. Medtem pa so, če so bili postavljeni pred dva kartona z osmimi pikami, večkrat izbirali karton na desni strani.

V primeru, ko sta dva kartona prikazovala nižje število od tarčnega števila, so piščanci zavili na levo. V primeru, ko je bilo število večje, so zavili na desno. Ali so piščanci zares šteli, ne vemo. Verjetno ne, vsaj ne s simboli, kot štejemo ljudje. Raziskava pa kaže v smer neke prostorske nagnjenosti prepoznavanja količine, ki na levo stran postavlja manjše količine in na desno večje.

Zakaj? Kdo ve. Vedenjski nevroznanstvenik Randy Gallistel je za spletno stran Science News povedal, da gre morda samo za splet naključji in je do tega prišlo po nesreči, ta lastnost ali pojav pa se je ohranil. Morda se je celo ločeno razvil pri piščancih in drugih vretenčarjih. Vsekakor pa vse to vedno bolj dokazuje, da nismo le ljudje “matematiki”: tudi druge živali posedujejo številski čut in slednji obstaja tudi brez simbolov, ki smo jih izumili ljudje. Simboli in orodja so nam omogočili kulturno evolucijo in tehnološki napredek. Ko bi le znali ceniti še druge živali, ki obvladajo števila, enako kot cenimo lasten napredek!

To je to!
Z

Misliti

24 Jul

Zamisli si, da se znajdeš v dolgočasni, neokrašeni sobi, v kateri najdeš samo stol. Zaukazano ti je bilo, da sedeš nanj in razmišljaš, medtem pa se ne smeš premikati po sobi – samo čakaš in misliš. Nikakor pa ne smeš razmišljati o belem polarnem medvedu. Zveni neprijetno? Kaj pa če bi lahko bral/a ali brskal/a po spletu? Bi se poslužil/a teh aktivnosti? Kaj pa če bi bil v sobi zraven stola še gumb? Če bi nanj pritisnil/a, bi te stresla elektrika. Bi pritisnil/a?

Ameriški raziskovalci so naredili raziskavo o tem, kako se ljudje počutimo, ko smo sami z našimi mislimi. Rezultate so objavili v znanstveni reviji Science in jih naslovili ‘Samo misli: Izzivi neusmerjenega uma’ (Just think. The challenges of the disengaged mind).

Naredili so 11 ločenih raziskav, kjer so študentke in študente ter tudi druge naključne ljudi pustili same s svojimi mislimi. Glavna pravila vsake raziskave so bila, da naj čas porabijo z ukvarjanjem s svojimi mislimi, da naj ves čas sedijo in naj ne zaspijo. Udeleženke in udeleženci so bili v sobi od 6 do 15 minut. Vsaka posamična opazovana situacija pa se je razlikovala glede na to, ali je bil poskus narejen v laboratoriju ali doma, ter ali so imeli udeleženci ter udeleženke na voljo knjige, internet ali gumb z elektrošoki.

hhhh

Prvi stavek znanstvenega prispevka, ki ga opisujem v današnjem zapisu, se glasi takole: “Zmožnosti za neposredne zavestne misli so integralen del – morda celo določujoči del – tistega, kar nas dela človeške.” Kaj nas zares dela človeške, ne vem, a mislim, da sama zavestna misel to ni. Morda oz. zagotovo je del paketa »biti človek«, a ni njegov edini del. Poleg tega sem prepričana, da druge živali tudi (zavestno) mislijo, čeprav so te misli in zavest za nas nedostopne, saj druge živali, na žalost, ne uporabljajo človeškega jezika, da bi nam o tem sporočale.

Slaba polovica udeleženk in udeležencev (49,3 %) raziskave je svoje počutje opisala kot nekaj srednjega, kar je pomenilo označbo nekje na sredini lestvice med dobrim in slabim ali pod njeno sredino. Tudi če so bili ljudje doma in so morali samo misliti, so pravila pogostokrat kršili, tako da so brali, poslušali glasbo ali brskali po spletu. Verjetno se vam to ne zdi vesoljska znanost. Jaz bi verjetno prav tako pograbila knjigo ali začela klikati po spletu, če bi mi bil na voljo. Vseeno pa menim, da mi ne bi bilo tako zelo grozno, če bi morala 15 minut čakati pri miru.

Bolj zanimiv je bil zadnji eksperiment, kjer so bile/i udeleženke in udeleženci samie/i v sobi z gumbom, ki je ob dotiku sprožil blage elektrošoke. Preden so šli v to sobo, so ljudjem pojasnili, kaj jih čaka. Tudi preizkusili so blage elektrošoke; nekateri so celo rekli, da bi plačali 5 $, da jim le ne bi bilo več treba klikat na gumb. A ko so se znašli na stolu v prazni sobi z gumbom, so prav ti, ki so bili prej pripravljeni plačati, da jih ne bi več streslo, v povprečju enkrat do dvakrat pritisnili na gumb! Tukaj je pomembno opozoriti na razliko, ki jo je omenil psiholog Tom Stafford na blogu Mindhacks: v primeru, ko bi ljudje plačevali, da ne bi bili več podvrženi blagim elektrošokom, so bili v pritisk gumba prisiljeni, ko pa so bili sami v sobi, so se za to dejanje odločili sami. To pa je precej različna situacija.

Tako sta se obnašali kar dve tretjini udeležencev in le četrtina udeleženk. Raziskovalci so razliko med spoloma pojasnili z dejstvom, da naj bi bili moški večji iskalci čutilnih dražljajev. Morda pa so moški v tem svetu le bolj drzni in si več upajo; ali pa so bolj radovedni in jih zanima elektrika, pri ženskah pa to iskrico ugasnemo preveč zgodaj. Kaj pa, če se se ženske lažje zamotijo in so zmožne svoj um zaposliti tudi z razmišljanjem o čem drugem kot o pritisku na gumb? Vsekakor bi rekla, da za omenjeno razliko ni odgovorno le eno dejstvo. (Če še nisi, te prosim, da izpolniš zgornji vprašalnik. To je prva Piškotarnina spletna raziskava – hvala za sodelovanje!)

Mimogrede, v skupini je bil tudi udeleženec, ki se je v petnajstih minutah stresel kar 190-krat. Zakaj je to počel, ne vemo. Morda se je želel privaditi na dražljaj ali pa mu je preprosto ugajal?

Kakorkoli, raziskavo so v novicah pojasnjevali nekako tako: če smo ljudje sami s svojimi mislimi, nam je celo tako hudo, da si zaželimo blagih elektrošokov. A pomislimo …

Kaj pa če so bili vsi, ki so veselo pritiskali na gumb, le radovedni, kaj se zgodi? Mogoče so se spraševali, ali je dražljaj res enako velik, kot je bil prej, ko so jim napravo predstavili? Ali pa so preizkušali, če se za napravo skriva kakšno pravilo, morda prvi pritisk en elektrošok in kasneje sledi premor, potem pa spet? Ali pa se morda jakosti elektrošokov povečujejo? Še marsikaj bi se lahko vprašali v petnajstih minutah, ko se pred nami nahaja gumb za “električno stresanje”.

Raziskava vsekakor ni pokazala, da ljudje ne maramo misliti. Ljudje se lažje zberemo in lažje razmišljamo, ko zaznavamo neke dražljaje iz okolja in smo v interakciji z njim; pri tem imam v mislih tako naravno okolje kot tudi družbeno. Brez teh interakcij človeška vrsta verjetno ne bi postala to kar je. In, ali še zmeraj razmišljaš o tistem belem polarnem medvedu?

Ko nam je zaukazano, naj o nečem ne razmišljamo, so praviloma naše misli najbolj zaposlene ravno s razmišljanjem o tej stvari. Ko so udeleženkam in udeležencem zaukazali, naj mislijo in se ne ukvarjajo z drugimi rečmi, so ravno te postale veliko bolj zanimive, kot bi bile, če bi bil ukaz drugačen. Morda pa se je pri predstavljeni raziskavi zgodilo, da so ljudje, ki jim je bilo zaukazano, naj mislijo, toliko razmišljali o tem, o čem naj mislijo in kako naj se zberejo, da bodo zares mislili, da so na koncu pozabili misliti. Si morete misliti?

To je to!
Z

Štetje

24 Jun

Prav vsi ljudje poznamo število ali vrednost ena. Pri tem pa ni nujno, da imamo tudi besedo za število ena. Živali, tudi ljudje, imamo neki nenavaden čut za števila, ki nam omogoča prepoznavo količin in nizkih vrednosti. Še ne enoletni otroci tako ločujejo med vrednostjo ena in dve. Tudi pri ljudstvu iz Amazonije Piraha, pri katerem ne uporabljajo posebnih besed za števila, prepoznavajo različne količine in uspešno rešujejo naloge ujemanja, npr. o tem, koliko nenapihnjenih balonov morajo udeleženci pripraviti k določenem številu sukancev. Težave naj bi imeli samo, ko bi si morali zapomniti število niti in jim potem po spominu dodati število balonov. Ker Pirahi niso uporabljali besed za števila, so si težje zapomnili količino oz. število niti, ko jih je bilo pred njimi več kot šest. Ljudje imamo namreč omejen prostorski kratkoročni spomin. Vseeno pa očitno tudi brez števil lahko zaznavamo točne vrednosti stvari ali predmetov.

S tem, ko smo ljudje ustvarili besede za števila, smo ustvarili tudi koncept števila, ki se ga tisti, ki smo vzgojeni v zahodnem svetu, učimo od malega. Če bi na primer živeli v lovsko-nabiralski skupnosti, bi nam bilo za številke skorajda vseeno. A vseeno so se tudi ti zlahka naučili šteti.

Numbers

Ljudje se naučimo šteti v različnih obdobjih razvoja. Zato ni čudno, da se otroci ljudstva Tsimanov, ki živi v bolivijskem deževnem gozdu, naučijo šteti šele med petim in osmim letom. Raziskovalci z MIT-a in Univerze v Rochestru, ki jih zanima matematična kognicija, so sprva menili, da ljudje razvijamo koncepte pri enaki starosti. Števila so videti, kot da bi bila narejena za tovrstne raziskave. Morda jih uporabljamo samo zaradi zabave in radovednosti …

Že pred leti so odkrili, da lahko materin jezik vpliva na razumevanje števil. Mimogrede, Slovenci imamo pri tem prednost. Govorimo enega imed redkih jezikov, v katerem uporabljamo dvojino. Slaba polovica slovenskih dveletnikov že pozna število dve, medtem ko ima to sposobnost manj kot pet odstotkov angleško govorečih otrok. Ko pridemo do štetja in večjih števil, sicer malo zaostanemo; verjetno zaradi različnih načinov učenja. Z angleško govorečimi otroci pojejo pesmice o številih, gledajo Sezamovo ulico in tako naše otroke pri petih letih malo prehitijo, a razlika ni velika. Veliko večja je med zahodnjaki in ljudstvom Tsimani.

Številke so močno vpete v naše življene in kulturo. Samo na novice bodite pozorni, saj ves čas govorimo o nekih milijonih, kar so za nas sicer nepredstavljive vrednosti, pa vseeno. Če bi stvari skupaj zbirali in solidarno delili, bi potrebovali veliko manj števil. Pri Tsimanih, ki jih je seveda veliko manj (okoli 13 tisoč), se to še vedno dogaja. Njihov jezik si je za števila, večja od petnajst, izposodil kar španske besede. Otroci pa se naučijo šteti šele med petim in osmim letom. Medtem se to pri nas zgodi že pri štirih oziroma petih letih. Tsimani se naučijo tako pozno šteti zato, ker pred tem niso soočeni s podatki o vrednosti števil. Razumevanje štetja se razvija sočasno ob tem, ko smo izpostavljeni različnim vrednostim števil. Večkrat, ko nam je ta odnos predstavljen, boljše ga poznamo. Ko znamo šteti do pet ali šest, razumemo tudi odnose med števili, ki sledijo.

Do tega nas je pripeljalo obdobje, ko so naši predniki prešli iz lovsko-nabiralskega načina življenja k poledeljstvu in kmetijstvu. Ta ljudstva so začela ustvarjati presežke, ki so jih nato menjavali in z njimi trgovali. Za vse to pa potrebujemo neke skupne mere, da lahko vemo, kaj menjavamo za kaj in predvsem koliko za koliko. Števila nam pri tem pridejo še kako prav …

To je to!
Z

Test

10 Jun

Znašli ste se v sobi. Pred vami je računalniški zaslon, na katerem sta odprta dvi okni. Na obeh piše: »Zastavite vprašanje.« Na zgornjem sprašujete osebo A in na spodnjem osebo B. Osebi A in B sta moški in ženska. Vaša naloga je, da ugotovite, kdo je ženska in kdo moški. Ob tem ima ena izmed oseb nalogo, da se pretvarja, da je drugega spola, druga oseba pa vam skuša pomagati in razkriti, katerega spola je. Sobo lahko zapustite, ko določite spola A in B.

Ravnokar ste v mislih odigrali igro imitacije. Slednjo si je zamislil Alan Turnig v znamenitem članku ‘Stroji, ki računajo in inteligenca’ (‘Computing machinery and inteligence‘). Postavil si je vprašanje, ali stroji mislijo. Z igro imitacije je vprašanje rahlo spremenil. Predstavljajte si, da bi se pogovarjali s človekom in strojem. Vaša naloga bi bila, namesto prepoznavanja spola, prepoznavanje človeka. Turing se je vprašal, če bo število napačnih predvidevanj enako kot se to zgodi v primerih, ko je naloga prepoznati spol osebe A ali B.

Igra imitacije je bila v času Turinga le izmišljen eksperiment, kasneje, z nadaljnjim razvojem računalnikov, pa je postala ponovno popularna. Sedaj je bolj znana kot Turingov test. Hugh Loebner, ki je med drugim tudi aktivist za dekriminalizacijo prostitucije, je že leta razpisoval Loebnerjevo nagrado za tistega, ki uspešno prestane Turingov test ali pripravi program tako, da ta uspešno imitira človeka. Že to je dovolj, da Turingov test premagaš. Loebner razpisuje nagrado v višini 25 tisoč dolarjev za tistega, ki razvije program ali stroj, ki prepriča sodnike, da je človek. Stotisoč dolarjev napovedujejo tistim, ki jim uspe razviti program, ki bi prepričal, tako pri pisnem sporazumevanju kot tudi pri pogovoru, z vizualnim in slušnim stikom.

(vir)

(vir)

Turingov test torej premagaš, če si chatterbot in prepričaš tretjino sodnikov, da si človek. Nikakor pa tudi to ne pomeni, da zna stroj misliti. Le dovolj premeteno je treba pripraviti program in vam lahko uspe. Kot je to uspelo Evgenij Goostmanu – pravzaprav je uspelo njegovima kreatorjema. To sta Rus Vladimir Veselov in Ukrajinec Evgenij Demčenko. Eugene Goostman je trinajstletni ukrajinski deček, ki je 10 sodnikov od 30 na tekmovanju v Turingovem testu uspel prepričati, da je človeški deček. Po uspehu so v tujih medijih sledili naslovi: Roboti lahko sedaj imitirajo človeka ali Odkritje Turningovega testa, ko nas je super računalnik prepričal, da je človek. Vse skupaj je zvenelo zelo dramatično, češ da se nam približuje doba, ko nam bodo zavladali stroji. Le da so se motili.

Ne paničari! Stroji nas še ne bodo zamenjali ...

Ne paničari! Stroji nas še ne bodo zamenjali …

Eugene Goostman je sicer bil res zelo uspešen, a v resnici ni superračunalnik. Je le zelo pametno zgrajen chatterbot ali računalniški program, ki simulira inteligentni pogovor z ljudmi. Tako večinoma ne dopušča, da bi prihajalo do kompleksnejših pogovorov, ampak gre zgolj za klepetanje.

Veselov in Demčenko sta izbrala tujega dečka, starega 13 let, sodnikov pa ni bilo težko prepričati, da pač ne ve vsega in tudi angleščine ne obvlada. Poleg tega je Eugene spraševal o najrazličnejših rečeh, čeprav naj bi po uradnih pravilih spraševali samo sodniki. Jasno ni niti, zakaj zadošča, da je test premagan, če zavede več kot 30 % sodnikov. Turing ni nikoli rekel, da bo to pomenilo, da stroji mislijo. Rekel je, da pričakuje, da bomo v petdesetih letih razvili računalniški program, pri katerem zasliševalec, ki bo spraševal računalnik in človeka, ne bo imel več kot 70 odstotkov možnosti, da pravilno identificira osebo oz. stroj. To se je previč zgodilo letos, kar 14 let kasneje, kot je to pričakoval Turing. Sedaj so tako vzeli trideset odstotkov kot zadosten dokaz, da je Turingov test premagan.

Po petinšestdestih letih Turingov preizkus ni več pravo merilo za merjenje umetne inteligence. Turingovo idejo so kritizirali različni raziskovalci in raziskovalke. V vmesnem času so se strokovnjaki in strokovnakinje na področju umetne inteligence posvetili razvoju zanimivih algoritmov, ki stojijo za Googlovim iskalnikom, avtomobilom in še čim, Applova Siri je podoben primer, pa algoritem za iskalcem filmov in serij na Netflixu. Mimogrede, tudi na Twitterju v resnici tvitajo chatboti – avtomatični programi, ki generirajo 140 znakov dolga sporočila in zraven dodajajo povezave. Nekaj tednov nazaj so pri NPR naredili zanimiv poskus, kaj se zgodi, če namesto robotov tvitajo ljudje. Tudi Marvin Minsky, začetnik umetne inteligence na MIT, je kritiziral zamisel Loebnerjeve nagrade. Ponuja tudi nagrado za tistega, ki prepriča Loebnerja, da ukine to tekmovanje. Vseeno nekateri še vedno razvijajo programe, s katerimi bi se lahko pogovarjali, vendar je imel Turing v mislih drugačno inteligenco: pravo človeško, fleksibilno inteligenco, ki se lahko prilagaja na različne dražljaje v okolju in nam omogoča, da opravljamo različne naloge, kot pravi Gray Marcus, od “zavezovanja čevljev do obvladanja biologije”.

Pravi umetni stroj, ki bo premagal človeka, bo verjetno vseboval tudi vse naše hibe, ki se jih vsi tako branimo! Meni bo pa prav všeč, če bo vsaj malo podoben depresivnemu Marvinu iz Štoparskega vodnika po galaksiji.

To je to!
Z