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Kaphengst, Helmut
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Die Funktion der Heuristik in der wissenschaftlichen Theoriebildung
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Kollegsprojekt
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In dieser Arbeit wird versucht, Wissenschaft als ein epistemisches System von Heuristik, Theorie und Beobachtung zu beschreiben, wobei die Entwicklung dieses Systems durch die Heuristiken, die forschungsleitenden Strategien und Regeln, bestimmt wird.
In einer empirischen Studie werden einzelne, historisch dokumentierte Fälle wissenschaftlicher Entdeckungen analysiert und in einem Modell rekonstruiert, welches die inhaltlichen und methodologischen Aspekte des jeweiligen Falles erfaßt.
Was soll das Modell leisten? Es soll den Entdeckungsverlauf nachvollziehbar machen, ihn erklären, sowie die historisch dokumentierten Abschnitte dieses Verlaufs dynamisch reproduzieren. "Dynamische Reproduktion" bedeutet dabei, daß das Rekonstruktionsmodell nicht von Anfang an die Ergebnisse des Entdeckungsverlaufs schon enthält, sondern nur einen (unwissenden) Anfangszustand und heuristische Regeln. Erst die Anwendung dieser Regeln auf den Anfangszustand (bzw. auf die im Entdeckungsverlauf erzeugten Zustände) führt zu den historisch dokumentierten Abschnitten des Entdeckungsverlaufs.
Um die Bedeutung und den Einfluß der Heuristik bei der Entwicklung einer wissenschaftlichen Disziplin erfassen und adäquat rekonstruieren zu können, müssen neuartige Methoden und Werkzeuge in der wissenschaftstheoretischen Untersuchung eingesetzt werden, denn die heuristischen Regeln, welche zur Anwendung kommen, sind zahlreich und komplex interagierend, so daß die Entwicklung des epistemischen Systems ohne angemessene Hilfsmittel unüberschaubar wird.
Die geforderte Unterstützung kann typischerweise ein Computer erbringen, da mit diesem Gerät große Datenmengen in kurzer Zeit verarbeitet werden können. Die unterstützende Funktion eines Computers wird allerdings erst in dem Moment notwendig, in dem das Rekonstruktionsmodell der Entdeckung auf Vollständigkeit und Adäquatheit hin in einer Computersimulation überprüft werden soll.
Gegenstand der empirischen Studie sind die frühen Forschungen Albert Einsteins. In den Jahren von 1900 bis 1905, dem Jahr der Veröffentlichung der Speziellen Relativitätstheorie, führte Einstein verschiedene theoretische Untersuchungen durch zu der Natur der Molekularkräfte, den Grundlagen der Thermodynamik, der Brownschen Bewegung und der Quantentheorie des Lichtes. Sowohl Einstein als auch führende Wissenschaftshistoriker betonen, daß die Arbeiten zur Thermodynamik für Einsteins weitere Forschung von großer Wichtigkeit gewesen sind. Somit ist die Hoffnung nicht unberechtigt, daß durch die Modellierung der frühen Forschungsarbeiten Heuristiken allgemeinerer Natur bestimmt werden können, die auch für den weiteren Forschungsverlauf (z. B. für die Entdeckung der Speziellen Relativitätstheorie) entscheidend gewesen sind.
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Zeitraum:
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November 1990 bis März 1992 (Kollegiatenzeit)
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Betreuer:
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Schäfer, Graßhoff, Habel
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Weitere relevante Aktivitäten:
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- April 1990 bis März 1992:
- Stipendiat der Graduiertenförderung (Gradfög) des Landes Hamburg.
- SS 1990:
- Mitarbeiter im DFG-Projekt "Epistemische Systeme" ("Rekonstruktion des Harnstoffzyklus").
- 15.11.90:
- Aufnahme als (Gründungs-)Kollegiat im GrK Kognitionswissenschaft (GrKK), Hamburg (Mitarbeit bei Aufbau des Kollegs).
- SS 1991:
- Tutor zum Anfängerseminar Wissenschaftstheorie (Soziologische Aspekte).
- November 1991:
- Gutachter für die Zeitschrift Kognitionswissenschaft (Sonderheft zum Thema ‘Zeit’).
- Dezember 1991:
- Programminstallierung, Philos. Seminar / Workshop.
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Publikationen:
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- Kaphengst, H., Joksch, V. & Grasshoff, Gerd (1989): Methodik wissenschaftlicher Heuristiken am Beispiel der Interpretation eines astrologischen Gedichtes. Hamburger Philosophische Schriften 3, Heft 2, 1989.
- Joksch, V. & Kaphengst, H. (1990): Experiment-Proposer. Hamburger Philosophische Schriften 3, Heft 4, S. 21-34, 1990.
- Winteroll, M. & Kaphengst, H. (1991): Episodensequenz 1.1. Studien aus dem Philosophischen Seminar 3, Heft 5, S. 2-8, Februar 1991.
- Kaphengst, H (1991b): Episodensequenz 6 - Zitrullin als Zwischenprodukt. Studien aus dem Philosophischen Seminar 3, Heft 5, S. 67-70, Februar 1991.
- Kaphengst, H. (1991c): Das Verhältnis von Transliteration und Interpretation. Studien aus dem Philosophischen Seminar 3, Heft 5, S. 225-229, Februar 1991.
- Kaphengst, H. (1991d): Einsteins Heuristiken. abstract, Verhandl. DPG (VI) 26, GR-FS 3.1, 1991.
- Kaphengst, H. (1991e): Rekonstruktion, Transliteration, Interpretation - Die Wechselwirkung der Rekonstruktion einer wissenschaftlichen Entdeckungsgeschichte mit der Transliteration und Interpretation der historischen Dokumente. Studien aus dem Philosophischen Seminar 3, Heft 7, Oktober 1991. [Auch erschienen in: Bericht Nr. 6, GrK-Schriftenreihe, Februar 1992.]
- Kaphengst, H. (1992a): Die Funktion der Heuristik in der wissenschaftlichen Theoriebildung. abstract, Arbeitspapier Nr. 5 (ehem. 6), GrK-Schriftenreihe, Januar 1992.
- Kaphengst, H. (1992b): Die Funktion der Heuristik in der wissenschaftlichen Theoriebildung. abstract, Arbeitspapier Nr. 7, GrK-Schriftenreihe, Juli 1992. [Neufassung].
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Kaup, Barbara
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Zur Verarbeitung und mentalen Repräsentation von Negation bei der Textrezeption
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Drittmittelprojekt
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Der Ansatz mentaler Modelle zum Textverstehen (z.B. Johnson-Laird 1983; Glenberg & Langston 1992) postuliert, daß während des Textverstehens zusätzlich zu Repräsentationen der sprachlichen Oberfläche und des propositionalen Textgehalts eine nichtsprachliche Repräsentation des beschriebenen Sachverhalts (mentales Modell) gebildet wird. Es wird dabei angenommen, daß Aspekte des beschriebenen Sachverhalts quasi-analog im mentalen Modell abgebildet werden. Diese Annahme hat Konsequenzen für die Repräsentation negierter Sachverhalte: Solche Entitäten, die im Text explizit als nicht im Sachverhalt vorhanden beschrieben sind, sollten im mentalen Modell nicht repräsentiert sein.
MacDonald & Just (1989) konnten zeigen, daß nach dem Lesen von Sätzen wie
(1) Every weekend Mary bakes bread but no cookies for the children
die kognitive Verfügbarkeit von cookies gegenüber der von bread verringert ist. MacDonald und Just interpretieren diesen Befund als Beleg für den Aufbau einer propositionalen Repräsentation: cookies sind deshalb mental schlechter verfügbar als bread, weil sie in der propositionalen Repräsentation durch den Negationsoperator sozusagen eingeschlossen sind - bake (Mary, bread) vs. not (bake (Mary, cookies)). Wenn man sich aber die Annahmen der Theorie mentaler Modelle vergegenwärtigt, so wird deutlich, daß dies nicht die einzig mögliche Erklärung des Befunds ist. Die Theorie mentaler Modelle würde einen entsprechenden Verfügbarkeitsunterschied vorhersagen, allerdingsaus anderen Gründen: Nach der Theorie mentaler Modelle sind cookies deshalb mental schlechter verfügbar als bread, weil im mentalen Modell keine Kekse repräsentiert sind, wohl aber ein Brot. Auch wenn bei obigem Beispiel die beiden Theorien zu vergleichbaren Vorhersagen kommen, so ist dies nicht grundsätzlich der Fall. Nach dem Lesen von
(2) Hans verbrennt den Schrank, aber nicht die Kommode
sollte nach dem propositionalen Ansatz die Kommode mental schlechter verfügbar sein als der Schrank, weil die Kommode, aber nicht der Schrank im Skopus der Negation ist. Nach der Theorie mentaler Modelle hingegen sollte der Schrank schlechter verfügbar sein als die Kommode, weil der Schrank nicht mehr in der beschriebenen Situation vorhanden ist und damit auch nicht im aktuellen mentalen Modell repräsentiert sein sollte.
Entsprechend diesen Überlegungen wurde im Rahmen der Promotion in fünf Experimenten der Frage nachgegangen, ob der von MacDonald und Just (1989) gefundene Verfügbarkeitsunterschied einen Effekt auf der Ebene propositionaler Repräsentationen oder einen Effekt auf der Ebene mentaler Modelle widerspiegelt. Zusammengenommen lassen sich die Ergebnisse der fünf Experimente am besten mit der Theorie mentaler Modelle erklären. Allerdings muß angenommen werden, daß die mentale Verfügbarkeit von Entitäten sowohl von der Struktur und vom Inhalt der propositionalen Repräsentation als auch von der Struktur und vom Inhalt des aufgebauten mentalen Modells abhängt.
Literatur:
- Glenberg, A. M. & Langston, W. E. (1992). Comprehension of illustrated text: Pictures help to build mental models. Journal of Memory and Language, 31, 129-151.
- Johnson-Laird, P.N. (1983). Mental Models. Cambridge: Cambridge University Press.
- MacDonald, M. C. & Just, M. A. (1989). Changes in Activation Levels with Negation. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory and Cognition, 15,4, S. 633-642
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Zeitraum:
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November 1994 bis Mai 1999 (Abgabe der Dissertation)
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Betreuer:
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Stephanie Kelter, Christopher Habel
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Schwerpunkt:
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Sprachproduktion und Sprachverstehen
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Externe Vorträge während der Kollegiatenzeit:
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- April 1994:
- "Der Einfluß von Beispielähnlichkeit auf induktive Lernprozesse beim rekursiven Programmieren". Vortrag, gehalten auf der 36. Tagung experimentell arbeitender Psychologen in München (gemeinsam mit Dr. U. Schmid).
- September 1994:
- "Erwerb rekursiver Programmiertechniken als Induktion von Konzepten und Regeln". Vortrag, gehalten auf dem Workshop Probleme und Anwendbarkeit von Programmieren durch Vormachen, auf der 18. Deutschen Jahrestagung für Künstliche Intelligenz in Saarbrücken (gemeinsam mit Dr. U. Schmid).
- April 1995:
- "Zur Resolution pluraler Anaphern beim Textverstehen: Effekte funktionaler und räumlicher Distanz im mentalen Modell". Vortrag, gehalten auf der 37. Tagung experimentell arbeitender Psychologen, Bochum.
- Mai 1995:
- "Mentale Modelle als Kontext für die Resolution singularer und pluraler Anaphern". Vortrag, gehalten im Kolloquium des Interdisziplinären Forschungsprojektes Kognition und Kontext an der TU Berlin.
- Juli 1995:
- "Taking the functional aspect of mental models as a starting point for studying discourse comprehension", Vortrag, gehalten auf dem Workshop Mental Models, ZIF, Universität Bielefeld (zusammen mit Ch. Habel und S. Kelter).
- April 1996:
- "Zum Aufbau von mentalen Modellen bei der Textrezeption: Auflösungsgrad und Größe des repräsentierten Ausschnitts". Vortrag, gehalten auf der 38. Tagung experimentell arbeitender Psychologen, Eichstätt (zusammen mit Ch. Habel und S. Kelter).
- April 1996:
- "Zur Wahl des Bildausschnitts beim Aufbau mentaler Modelle während der Textrezeption", Vortrag, gehalten auf dem Workshop Propositionale und analoge Modelle zu Perspektive in Sprache und Raum, IFP Kognition und Kontext, FB Informatik der TU Berlin (zusammen mit Ch. Habel und S. Kelter).
- Juni 1996:
- "Zur Repräsentation negierter Sachverhaltsdarstellungen", Vortrag, gehalten im Kolloquium der Abteilung Allgemeine Psychologie, TU Braunschweig.
- August 1997:
- "The processing of negatives during discourse comprehension". Vortrag, gehalten auf der Nineteenth Annual Conference of the Cognitive Science Society, Stanford University, USA.
- September 1997:
- "Zur Repräsentation der Zeitdauer in Diskurswelten". Vortrag, gehalten auf der 3. Fachtagung der Gesellschaft für Kognitionswissenschaft, Jena (zusammen mit S. Kelter , B. Claus & M. C. Kindsmüller).
- Februar 1998:
- "Cooperation between Computer science and the Humanities in cognitive Science". Vortrag, gehalten auf dem Workshop Computational Sociology, TU-Harburg. (zusammen mit S. Egner)
- Februar 1998:
- Kommentar zu S. Garrods Vortrag zu Ontological relativity: stretching from percept to language, Workshop Ontology and Cognition, Zentrum für interdisziplinäre Forschung, Universität Bielefeld.
- April 1998:
- "In mental models ist die Zeit noch immer eine Unklarheit". Vortrag, gehalten auf der 40. Tagung experimentell arbeitender Psychologen, Philipps-Universität Marburg. (zusammen mit S. Kelter & S. Egner)
- April 1998:
- "Zur Verarbeitung von Negation während der Textrezeption". Vortrag, gehalten auf der 40. Tagung experimentell arbeitender Psychologen, Philipps-Universität Marburg.
- Juni 1998:
- "Zur Verarbeitung von Negation während der Textrezeption". Vortrag, gehalten im Kolloquium der Allgemeinen Psychologie der TU Berlin.
- Oktober 1998:
- "Zur mentalen Repräsentation der Zeitdauer von Episoden beim Verstehen narrativer Texte". Vortrag, gehalten auf dem 41. Kongreß der Deutschen Gesellschaft für Psychologie, TU Dresden (zusammen mit S. Kelter).
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Lehrveranstaltungen:
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- WS 1997/1998
- Seminar, 2 SWS (mit Christopher Habel): Negation
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Publikationen:
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- Claus, B., Kindsmüller, M. C., Kaup, B. & Kelter, S. (1999). Inferenz zeitabhängiger Veränderungen von Entitäten beim Lesen. Zeitschrift für Experimentelle Psychologie, 46, 237-248.
- Habel, Ch., Kaup, B. & Kelter, S. (1997). Embodied representations are part of a grouping of representations (Commentary on the target article "What memory is for" by A. M. Glenberg), Behavioral and Brain Sciences, 20, 26.
- Kaup, B. (1994). Der Aufbau mentaler Modelle beim Textverstehen. L.O.G.O.S. Interdisziplinär, 2. 106-116.
- Kaup, B. (1997). The processing of negatives during discourse comprehension. In M. G. Shafto, & P. Langley (eds.), Proceedings of the Nineteenth Annual Conference of the Cognitive Science Society (pp. 370-375). New Jersey: Lawrence Erlbaum.
- Kaup, B., Kelter, S., Claus, B. & Kindsmüller, M. C. (1998). Zur Repräsentation der Zeitdauer in Diskurswelten. In U. Kotkamp & W. Krause (Hrsg.). Intelligente Informationsverarbeitung (S. 111-119). Wiesbaden: Deutscher Universitätsverlag.
- Kaup, B., Kelter, S. & Habel, Ch. (erscheint). Taking the functional aspects of mental models as a starting point for studying discourse comprehension. In Ch. Habel & G. Rickheit (eds.), Mental Models in Discourse Processing and Reasoning. Amsterdam: North-Holland.
- Kaup, B., S. Kelter, C. Habel & C. Clauser (1997). Zur Wahl des Bildausschnitts beim Aufbau mentaler Modelle während der Textrezeption. In C. Umbach, M. Grabski & R. Hoernig (eds.), Perspektive in Sprache und Raum. Wiesbaden: Deutscher Universitätsverlag.
- Schmid, U. & Kaup, B. (1995). Analoges Lernen beim rekursiven Programmieren. Kognitionswissenschaft, 5. 31-41.
- Kelter, S. & Kaup, B. (1995). Räumliche Vorstellungen und Textverstehen. Neue Entwicklungen der Theorie mentaler Modelle. In B. Spillner (ed.), Sprache: Verstehen und Verständlichkeit (S. 70-82) Frankfurt/M: Lang.
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Klippel, Alexander
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Localization Constraints in Schematic and Topographic Maps
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Drittmittelprojekt
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Maps are common means for representing geographic knowledge. To understand the different possibilities of representing spatial aspects of geographic knowledge in maps it is useful to juxtapose schematic maps (for example, underground maps) and general reference maps (i.e. topographic maps). The content of both map types is derived from the same sources of information. Despite this similarity in origin, the localization of cartographic entities in topographic maps is defined by rules, for instance the use of a certain projection, whereas the need for defined localization is relaxed in schematic maps. This relaxation of localization constraints in schematic maps relates to other differences between the two kinds of maps as well. The formal description of the differences between schematic and topographic maps enables the evaluation of computational efforts of each map type and provides a basis for psychological experiments. The first step in formal description is the characterization of spatial relations in schematic and topographic maps along the following distinctions: Topology, ordering information, metric, and euclidic geometry. This provides distinctive features of the geometric richness of each map type. Further investigations concerning reference systems are founded on this initial formal description. We give an account of the correspondence between geometric characterization of map types and interpretation principles.
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Zeitraum:
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Dezember 1997 bis 1999
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Betreuer:
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Christian Freksa, Stephanie Kelter
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Schwerpunkt:
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Repräsentation von Raum und Zeit in kognitiven Prozessen
Visuelle Wahrnehmung und Aufmerksamkeit
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Externe Vorträge während der Kollegiatenzeit:
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- Oktober 1998:
- Maps versus Sketches. The Second Swedish Symposium on Multimodal Communication, Lund. (in Zusammenarbeit mit Thomas Barkowsky und Christian Freksa)
- Februar 1999:
- Formale Beschreibung von Karten. Kartographisches Kolloquium, Universität Trier.
- April 1999:
- Grid-based reference systems in maps. International Workshop on Systems of Reference for Spatial Knowledge, Hamburg. (gehalten von L. Kulik)
- April 1999:
- Reference Systems in Maps. International Workshop on Systems of Reference for Spatial Knowledge, Hamburg.
- August 1999:
- Reasoning about cardinal directions using grids as qualitative geographic coordinates. Conference on Spatial Information Theory - COSIT99, Stade. (gehalten von L. Kulik)
- September 1999:
- Adding reference layers to maps. International Workshop on Maps & Diagrammatical Representations of the Environment, Hamburg. (in Zusammenarbeit mit L. Kulik)
- September 1999:
- Localization constraints in schematic and topographic maps. Symposium on spatial cognition at the XIth Conference of the European Society for Cognitive Psychology (ESCOP), Gent.
- September 1999:
- Relaxierte Lokalisation - Kognitive Implikationen schematischer Karten. 4. Fachtagung der Gesellschaft für Kognitionswissenschaft, Bielefeld.
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Lehrveranstaltungen (Mitveranstalter):
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- SS 1998:
- Projektseminar "Intelligente Verarbeitung geometrischer Informationen" (C. Freksa, T. Barkowsky, B. Berendt, A. Klippel & R. Moratz)
- WS 1998/99:
- Projektseminar "Wissensverarbeitungstechniken in der Raumkognition" (C. Freksa, C. Eschenbach & A. Klippel)
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Publikationen:
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- Freksa, C., Barkowsky, T. & Klippel, A. (1998). Interpretative and constructive processes in spatially organized knowledge structures. In O. Herzog & A. Günter (eds.), KI-98: Advances in Artificial Intelligence (p.272). Berlin: Springer.
- Kulik, L. & Klippel, A. (1999). Reasoning about Cardinal Directions Using Grids as Qualitative Geographic Coordinates. In C. Freksa & D.M. Mark (Eds.), Spatial information theory: A theoretical basis for GIS. Berlin: Springer.
- Klippel, A. (im Druck): Relaxierte Lokalisation - Kognitive Implikationen Schematischer Karten. Akzeptiert bei KogWis99 - 4. Fachtagung der Ges. für Kognitionswissenschaft.
- Freksa, C., Barkowsky, T. & Klippel, A. (im Druck). Spatial symbol systems and spatial cognition. Erscheint in Behavioral and Brain Sciences.
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Klopp, Annekatrin
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Die Rolle der internen und externen Referenzrahmen bei der Integration multimodaler Rauminformation: Der visuelle und der haptische Oblique-Effekt als Untersuchungsparadigma
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Kollegsprojekt
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Die Raumwahrnehmung - insbesondere die des Greifraumes - ist multimodal, d.h. mehrere Sinne sind an ihr beteiligt. Das führt zu der Frage, wie die Informationen, die die verschiedenen Modalitäten über denselben Weltausschnitt bereitstellen, aufeinander bezogen werden. Um dies zu untersuchen, bietet sich der Oblique-Effekt, eine Leistungsschwäche für nicht-vertikale und nicht-horizontale Orientierungen, an. Im Visuellen ist dieser Effekt gut bestätigt; er wird unterteilt in einen ‘low-level’-Effekt und einen kognitiven Enkodierungs- bzw. Gedächtnis-Effekt. Im Haptischen ließ sich bis jetzt der kognitive Oblique-Effekt nicht eindeutig nachweisen.
Wenn die Verarbeitung von orientierten Stimuli in beiden Modalitäten ähnliche Verzerrungen aufweist, d.h. wenn aus gleicher (?) Information, vermittelt über verschiedene Modalitäten, die gleiche Verzerrung auftritt, ist dies dann auf gemeinsame (interne) Ursachen (gemeinsame ‘höhere’ Verarbeitung bzw. Bezug auf die gleichen Referenzsysteme) zurückführbar? Aus diesen Überlegungen folgt die Annahme, daß der visuelle Oblique-Effekt und der haptische Oblique-Effekt nicht modalitätsspezifische Phänomene sind, sondern durch intermodale oder supramodale Prozesse verursacht werden.
Die Faktoren, die für die unterschiedlichen Befunde zum haptischen Oblique-Effekt verantwortlich sein könnten, bzw. die verschiedenen möglichen Einflußgrößen auf den Effekt wurden im ersten Experiment untersucht, um Anhaltspunkte für eine Kodierung über gemeinsame Referenzsysteme zu erhalten. Dazu wurde die Einstellung der Orientierung des Stimulus nicht nur auf die Hauptachsen (0°, 90°, 45°, 135°) beschränkt, sondern noch Werte um 0° und um 90° eingeführt. Die Präsentationsebene (horizontal, vertikal) wurde variiert, um den Einfluß der Gravitation auf den Oblique-Effekt zu kontrollieren. Jede Vp mußte sowohl mit der rechten als auch mit der linken Hand tasten und repositionieren (ipsilaterale Testung), um eventuelle Handstellungs- oder motorische Effekte zu erfassen. Die Vorgehensweise sah so aus, daß die Vpn mit verbundenen Augen die Orientierung eines zuvor ertasteten Balkens reproduzieren sollten. Der Balken war auf einer Scheibe fixiert, die frei drehbar an einer Platte befestigt wurde. Die Platte konnte horizontal und vertikal ausgerichtet werden. Jede Vp mußte unter jeder Plattenebenen-Bedingung (H/V), mit jeder Hand (R/L), unter vier Maskierungsbedingungen zwölf verschiedene Orientierungen des Balkens bearbeiten (tasten und repositionieren).
Es zeigte sich unter jeder Bedingung ein Orientierungseffekt, d.h. unter jeder variierten Bedingung war die Reproduktionsleistung für die schrägen (oblique) Orientierungen wesentlich schlechter, als für 0° und 90°. Zusammenfassend läßt sich sagen, daß die Hand kein Referenzgeber zu sein scheint, über den die Orientierung des haptischen Stimulus kodiert wird, und auch die Gravitationskraft scheint kein Referenzgeber zu sein. Die Daten zeigen auch, daß es sich bei der schlechteren Leistung in den Schrägen nicht allein um Unsicherheiten oder Ungenauigkeiten in der Reproduktion handelt, d.h. der haptische Oblique-Effekt scheint zumindest zum Teil Kodierungs- oder Gedächtnisfehler widerzuspiegeln.
Im zweiten Experiment wird der Frage nach weiteren möglichen Referenzsystemen, die als gemeinsame Kodierungsgrundlage für den Oblique-Effekt in beiden Modalitäten verantwortlich sein könnten, nachgegangen. Hierfür könnte das propriozeptive System in Frage kommen. Die Körperachsen (z.B. Kopf-Fuß-Achse) könnten als gemeinsame Referenzgeber einen internen Referenzrahmen bilden, der die (Orientierungs-) Informationen der beiden Modalitäten integriert. Um den Einfluß der Körperachsen auf den haptischen Oblique-Effekt zu erfassen, wird hier die räumliche Relation zwischen dem haptischen Stimulus und der Körperhauptachse variiert. Das Vorgehen entspricht im wesentlichen dem im ersten Experiment. Nur werden die Vpn nicht mittig vor den Stimulus gesetzt, sondern in einer Bedingung wurde das Ende der rechten Schulter mit dem Drehpunkt des Stimulus in Deckung gebracht, und in der zweiten Bedingung wurde die seitliche Körperachse mit dem Stimulus in Deckung gebracht. Als Faktoren werden die Ebene (horizontal / vertikal), die Ausrichtung des Stimulus bezogen auf die Körperachse (von der Körpermitte nach rechts verschoben / mittig bezogen auf die seitliche Körperachse) und die Orientierung des Stimulus bezogen auf die Drehachse der Scheibe (0°, 22,5°, 45°, 67,5°, 90°, 112,5°, 135°, 157°) variiert. Dieses Experiment wird gerade durchgeführt und es liegen noch keine aussagekräftigen Daten vor.
Das dritte Experiment soll den haptischen Oblique-Effekt unter Dissoziation von Körperhauptachse und Kopfstellung untersuchen (d.h. es findet eine Trennung von Gravitationseinfluß über das vestibuläre System, also Kopfhaltung von der Ganz-Körperachse statt). Hierzu sollen die Vp ihren Kopf nach rechts oder links um 45° kippen. Dieses Experiment ist in Anlehnung an Attneave und Olson (1967, 1968) zum visuellen Oblique-Effekt geplant.
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Zeitraum:
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Oktober 1997 bis 1999
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Betreuer:
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R. Kluwe, Ch. Habel
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Schwerpunkt:
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Repräsentation von Raum und Zeit in kognitiven Prozessen
Visuelle Wahrnehmung und Aufmerksamkeit
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Externe Vorträge während der Kollegiatenzeit:
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- Februar 1999:
- Der haptische Oblique-Effekt - ein modalitätsspezifisches Phänomen? (Uni Oldenburg)
- März/April 1999:
- Der haptische Oblique-Effekt - ein modalitätsspezifisches Phänomen? Vortrag, gehalten im Rahmen der 41. Tagung experimentell arbeitender Psychologen: Uni Leipzig
- September 1999:
- Integration multimodaler Raumwahrnehmung über gemeinsame interne Referenzrahmen? Der Oblique-Effekt als Untersuchungsparadigma? Vortrag im Rahmen der 4. Fachtagung der Gesellschaft für Kognitionswissenschaft in Bielefeld
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Weitere relevante Aktivitäten:
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- WS 92 - SS 97
- Tutorin für Logik (Philosophie)
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Publikationen:
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- Klopp, A. (1998). Ein Mangel avanciert zum leitenden Prinzip - das Konzept der Unsicherheit in Egon Brunswiks Wahrnehmungstheorie. In: Rehkämper & Sachs-Hombach: Bild - Bildwahrnehmung - Bildverarbeitung. DUV.
- Klopp, A. (1999).Der haptische Oblique-Effekt - ein modalitätsspezifisches Phänomen? In: Bülthoff (u.a.): Beiträge zur 2. Tübinger Wahrnehmungskonferenz, Knirsch Verlag Kirchentellinsfurt.
- Klopp, A. (im Druck). Integration multimodaler Raumwahrnehmung über gemeinsame interne Referenzrahmen? Der Oblique-Effekt als Untersuchungsparadigma. Erscheint in: Wachsmuth (u.a.). Tagungsband zur 4. Fachtagung der Gesellschaft für Kognitionswissenschaft. DUV
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Knoblich, Günther
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Repräsentationswechsel als Grundlage von Einsicht
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Kollegsprojekt
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Einsichtsprobleme sind Probleme, die mit großer Wahrscheinlichkeit zu einer anfänglichen Problemrepräsentation führen, die mit nur geringer Wahrscheinlichkeit zur Lösung des Problems führt. Deswegen treten beim Lösen solcher Probleme mit erhöhter Wahrscheinlichkeit Sackgassen auf, also Situationen, in denen Problemlöser keine neuen Ansätze mehr generieren können, um das Problem zu lösen. Einem Modell von Ohlsson (1992) zufolge können Problemlöser nur aus solchen Sackgassen entkommen, wenn ein Repräsentationswechsel stattfindet. Mein Projekt zielt darauf ab, einen empirischen Nachweis für zwei Prozesse des Repräsentationswechsels zu erbringen, die Lockerung von Randbedingungen, die bei der Enkodierung aus dem Gedächtnis abgerufen wurden, und die Dekomposition von chunks.
Um diesen Nachweis zu führen, wurde die Problemdomäne der Streichholzalgebra entwickelt. In dieser Domäne können unterschiedliche Problemtypen identifiziert werden, die sich in ihrer Schwierigkeit unterscheiden sollten, falls bei der Lösung Randbedingungen gelockert oder chunks dekomponiert werden müssen. Die Ergebnisse dreier Experimente bestätigen spezifische Voraussagen über die Aufgabenschwierigkeit verschiedener Problemtypen. Zudem zeigt sich, daß der Transfer zwischen Problemen eine Funktion des vollzogenen Repräsentationswechsels darstellt. In einem Priming-Experiment wurde nachgewiesen, daß es sich bei der Lockerung von Randbedingungen um einen Aktivierungsausbreitungs-Prozeß handelt. Für die Dekomposition von chunks konnte dies nicht nachgewiesen werden. Insgesamt bestätigen die Experimente Ohlssons (1992) Modell des Problemlösens mit Einsicht.
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Zeitraum:
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November 1993 bis April 1997 (Abgabe der Dissertation)
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Betreuer:
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D. Rhenius, Ch. Habel, H. Haider
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Schwerpunkt:
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Erwerb, Repräsentation und Nutzung von Wissen
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Externe Vorträge während der Kollegiatenzeit:
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- September 1993:
- Observation of a problem solving process by registration of eye movements. Vortrag, gehalten auf der 7. European Conference on Eye Movements in Durham (UK).
- April 1994:
- Beeinflußt Lautes Denken das komplexe Problemlösen? Vortrag, gehalten auf der 36. Tagung experimentell arbeitender Psychologen und Psychologinnen in München.
- September 1994:
- Reaktivität Lauten Denkens beim Umgang mit einem dynamischen System. Vortrag, gehalten auf dem 39. Kongreß der Deutschen Gesellschaft für Psychologie in Hamburg.
- Januar 1996:
- Constraint Relaxation and Elaboration in Insight Problem Solving. Antrittsvortrag im Cognitive Brownbag des Psychologischen Instituts der University of Illinois at Chicago.
- November 1996:
- Can ACT-R Have Insights? Vortrag auf dem First European Workshop on Cognitive Modeling, Berlin.
- April 1997:
- Priming-Effekte beim Problemlösen mit Einsicht. Vortrag, gehalten auf der 39. Tagung experimentell arbeitender Psychologen in Berlin.
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Lehrveranstaltungen:
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- WS 1996/97:
- Seminar 2 SWS: Kognitionspsychologische Experimente mit PsyScope
- SS 1997:
- Projektseminar 2 SWS: Logisches und kreatives Denken
- WS 1997/98:
-
- Seminar 2 SWS: Computersimulation: Symbolische Modelle
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Publikationen:
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- Knoblich, G. (1993). Blickbewegungen und Lautes Denken im Umgang mit einem dynamischen System. Unveröffentlichte Diplomarbeit. Universität Hamburg: Psychologisches Institut II.
- Knoblich, G. (1997). Repräsentationswechsel als Grundlage von Einsicht. Berichte des Graduiertenkollegs Kognitionswissenschaft, 60. Universität Hamburg: Fachbereich Informatik.
- Knoblich, G. & Haider, H. (1996). Empirical Evidence for Constraint Relaxation in Insight Problem Solving. In G. W. Cottrell: Proceedings of the Eighteenth Annual Conference of the Cognitive Science Society (pp. 580 - 585). Mahwah, NJ: Lawrence Earlbaum Associates.
- Knoblich, G., & Ohlsson, S. (1996). Can ACT-R have insights? Proceedings of the First European Workshop on Cognitive Modeling. Technische Universität Berlin: Fachbereich Informatik.
- Knoblich, G., Ohlsson, S., Haider, H., & Rhenius, D. (1999). Constraint relaxation and chunk decomposition in insight problem solving. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory and Cognition, 25.
- Knoblich, G., Ohlsson, S., & Raney, G. (in press). Resolving impasses in problem solving: an eye movement study. In Proceedings of the twenty-first annual conference of the Cognitive Science Society.
- Knoblich, G. & Rhenius, D. (1995). Zur Reaktivität Lauten Denkens beim komplexen Problemlösen. Zeitschrift für experimentelle und angewandte Psychologie, XLII (3), 419-454.
- Knoblich, G., & Wartenberg, F. (1998). Unbemerkte Lösungshinweise begünstigen Veränderungen der Problemrepräsentation. Zeitschrift für Psychologie, 206, 207-234.
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Knorr, Dagmar
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Nutzung externer Speicher bei der wissenschaftlichen Textproduktion. Mittel und Methoden zur Verwaltung von Fachtextinformationen
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Kollegsprojekt
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In der Dissertation wird untersucht, wie Wissenschaftler Informationen zu Fachtexten (Fachtextinformationen) speichern, um sie in späteren Verwendungssituationen nutzen zu können. Grundlage für die Untersuchung ist der Konflikt, in dem viele Wissenschaftler sich heutzutage befinden: Einerseits sollen sie dem Produktions- und Rezeptionsgebot genügen, andererseits ist die Menge der weltweit verfügbaren Fachliteratur so groß, daß elaborierte Methoden der Sichtung und Aneignung von Wissen aus Fachtexten notwendig werden.
Damit Fachtextinformationen in späteren Verwendungssituationen optimal genutzt werden können, bedürfen sie - so lautet die zentrale These der Arbeit - einer gegenstandsadäquaten Dokumentierung und Verwaltung. Das Ziel der Arbeit ist es, Zusammenhänge aufzuzeigen, die zwischen den kognitiven Anforderungen, die während einer wissenschaftlichen Textproduktion an externe Speicher gestellt werden, und den Nutzungsmöglichkeiten bestehen, die durch die verwendeten Medien geschaffen werden. In der Arbeit wird deshalb gefragt, welche Ansprüche Textproduktionssituationen an die Verwaltung von Fachtextinformationen stellen und wie Wissenschaftler Literaturverwaltungssysteme mit Blick auf diese Anforderungen als externe (Wissens-)Speicher aufbauen und organisieren.
Die Darstellung stützt sich auf empirische Daten zur Nutzung von Speicher- und Schreibmedien in wissenschaftlichen Kontexten. Es handelt sich dabei um vier Fallstudien und um eine Fragebogenerhebung. Die Fallstudien bestehen aus retrospektiven Interviews und der Beobachtung authentischer Textproduktionssituationen. In die Analyse gingen Textprodukte wie auch Textzwischenprodukte ein. Die Fragebogenerhebung wurde im Winter 1992/93 bei Wissenschaftlern unterschiedlicher Disziplinen durchgeführt. 136 Fragebögen gingen in die Analyse ein. Verwendet wurden geschlossene wie offene Fragen. Die Auswertung erfolgte überwiegend qualitativ.
Die wichtigsten Ergebnisse der Fragebogenerhebung lauten: Schreibmedien werden gezielt prozeßabhängig eingesetzt und kombiniert (Papier und Stift beim Planen/Konzipieren, Textverarbeitungsprogramme beim Formulieren/Überarbeiten); beim Einsatz von Speichermedien besteht dagegen die Tendenz, sich für genau ein Speichermedium zu entscheiden. Diese Tendenz nimmt mit zunehmendem Alter zu. Als Speichermedien werden überwiegend Textverarbeitungsprogramme eingesetzt. Datenbanken folgen erst an zweiter Stelle. Es wird gezeigt, daß nicht die Medienklasse (konventionell oder elektronisch), sondern die dem Speichermedium zugrundeliegende Speicherstruktur (listen- vs. datensatzorientiert) die Nutzungsmöglichkeit der enthaltenen Fachtextinformationen am meisten beeinflußt.
Auf der Grundlage der Ergebnisse der Fragebogenerhebung wird ein Modell entwickelt, mit dem die Nutzungsmöglichkeiten von Literaturverwaltungen im Hinblick auf die Durchführung von Suchprozessen und die Unterstützung des Zugriffs auf die Fachtexte selbst beschrieben werden kann. Das Modell wird auf die Fallstudien als Analysewerkzeug angewendet. Bei den Fallstudien handelt es sich um Nutzer unterschiedlicher Medienklassen. Es wird gezeigt, daß die Verwendung elektronischer Speichermedien nicht automatisch zu einer verbesserten Nutzung führen muß. So hat ein Wissenschaftler, der ausschließlich Karteikarten einsetzt, bessere Zugriffsmöglichkeiten auf seine extern gespeicherten Fachtextinformationen, als einer, der ein Textverarbeitungsprogramm benutzt.
Das Fazit der Untersuchung lautet, daß eine gegenstandsadäquate Dokumentierung und Verwaltung von Fachtextinformationen nur erfolgen kann, wenn der Wissenschaftler bereit ist, diese Handlungen als notwendige, nutzbringende und kreative Tätigkeit in seinen Produktionsprozeß zu integrieren. Die Wahl des Speichermediums stellt sich erst anschließend. Welches Medium letztendlich gewählt wird, ist dann wiederum von der Bereitschaft des Wissenschaftlers abhängig, sich auf neue, ihm möglicherweise ungewohnte Techniken einzulassen. So erfordert der Umgang mit Datenbanken eine andere Form von Literalität als der Umgang mit Karteikarten. Die Medien könnten allerdings den Erwerb von electronic literacy erleichtern, wenn sie den Bedürfnissen wissenschaftlicher Textproduzenten besser entsprächen.
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Zeitraum:
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Dezember 1992 bis Juli 1997
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Betreuer:
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Ch. Habel
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Schwerpunkt:
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Sprachproduktion und Sprachverstehen
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Externe Vorträge während der Kollegiatenzeit:
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- September 1993:
- "Materialbenutzung in wissenschaftlicher Textproduktion”. Vortrag, gehalten am 9.10.1993 auf dem 28. Linguistischen Kolloquium, Graz, 8.-10.9.1993.
- September 1993:
- "Einfluß des Schreibmediums auf die Textproduktion”. Vortrag, gehalten am 24.9.1993 auf der 24. Jahrestagung der Gesellschaft für Angewandte Linguistik (GAL), Leipzig, 23.-27.9.1993.
- Oktober 1993:
- "Textproduktion - Stand des Dissertationsvorhabens”. Vortrag, gehalten am 28.10.1993 im Forschungskolloquium des Lehrstuhls für Erziehungswissenschaften, Freiburg.
- November 1993:
- "Wissenschaftliche Textproduktion”. Vortrag, gehalten am 9.11. 1993 im Forschungskolloquium des Germanistischen Instituts, Halle.
- Februar 1994:
- "Jonglieren mit Constraints - Überlegungen zur Beschreibung wissenschaftlicher Textproduktion”. Vortrag, gehalten am 24.2.1994 auf dem 1. Kolloquiums der Arbeitsgruppe PROWITEC Die Produktion wissenschaftlicher Texte im Zeitalter des Computers in Hamburg, 24.-25.2.1994.
- September 1994:
- "‘Das sehe ich ganz anders…?’ Fach- und individuenspezifische Unterschiede der PC gestützten Verarbeitung externer Quelleninformationen in wissenschaftlichen Textproduktionsprozessen”. Vortrag, gehalten 22.9.1994 zusammen mit Eva-Maria Jakobs (Saarbrücken) im Themenbereich "Textproduktion und Textoptimierung” auf der 25. Jahrestagung der Gesellschaft für Angewandte Sprachwissenschaft (GAL) in Trier, 21.-23.9.1994.
- Oktober 1994:
- "Who influences whom? Notes about constraints on scientific text production”. Vortrag, gehalten am 21.10.1994 (in Zusammenarbeit mit Eva-Maria Jakobs, Saarbrücken) auf dem Meeting der Special Interestgroup "Writing” in Kooperation mit der 7th Annual Conference on Writing and Computers in Uetrecht, 20.-21.10.1994.
- Januar 1996:
- "Die Verwaltung von Fachliteratur als mentales und technisches Problem”. Vortrag, gehalten am 11.1.1996 im Rahmen des Studium Generale an der FH Hannover.
- Februar 1996:
- "Überblick (be-)schaffen - Überblick behalten. Wissenschaftliche Textproduktion im Spannungsfeld kognitiver Anforderungen und externer Informationsverwaltung". Vortrag, gehalten am 21.2.1996 auf dem 2. Kolloquium der Arbeitsgruppe PROWITEC Die Produktion wissenschaftlicher Texte im Zeitalter des Computers. Grenzen überschreitende Kommunikation in Otzenhausen bei Saarbrücken, 21.-23.2.1996.
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Weitere relevante Aktivitäten:
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- April 1993
- Gründung der Arbeitsgruppe PROWITEC (PRoduktion WIssenschaftlicher TExte mit und ohne Computer) zusammen mit Eva-Maria Jakobs und Sylvie Molitor-Lübbert im Rahmen des Workshops Wissenschaft im Text am 5.4.1993.
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Publikationen:
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- Knorr, D. (1993). Constraints wissenschaftlicher Textproduktion. Verschiedene Wege der Informationsverarbeitung am Beispiel der Arbeitsmedien Papier und Computer. In J. Gordesch & H. Salzwedel (Hrsg.), Informationstechnologien in den Geisteswissenschaften (Sozialwissenschaften No. 3), (S. 149-173). Frankfurt/M., Bern, New York, Paris: Peter Lang.
- Knorr, D. (1994). Nutzung externer Wissensspeicher in wissenschaftlicher Textproduktion. Ein Fallbeispiel. In D. W. Halwachs & I. Stütz (Hrsg.), Sprache - Sprechen - Handeln. Akten des 28. Linguistischen Kolloquiums, Graz 1993. Band 2 (Linguistische Arbeiten No. 321), (S. 53-60). Tübingen: Niemeyer.
- Knorr, D. (1994). Einfluß des Schreibmediums auf die Textproduktion. In B. Spillner (Hrsg.), Fachkommunikation - Kongreßbeiträge zur 24. Jahrestagung der Gesellschaft für Angewandte Linguistik GAL e.V. (Forum Angewandte Linguistik No. 27), (S. 231-232). Frankfurt/M., Bern, New York, Paris: Peter Lang.
- Knorr, D. (1995). Elektronische Medien im wissenschaftlichen Alltag. Auswirkungen auf die persönliche Literaturverwaltung und -nutzung. In E.-M. Jakobs, D. Knorr & S. Molitor-Lübbert (Hrsg.), Wissenschaftliche Textproduktion. Mit und ohne Computer (S. 53-71). Frankfurt/M., Bern, New York, Paris: Peter Lang.
- Jakobs, E.-M., Knorr, D., & Molitor-Lübbert, S. (Hrsg). (1995). Wissenschaftliche Textproduktion. Mit und ohne Computer. Frankfurt/M., Bern, New York, Paris: Peter Lang.
- Jakobs, E.-M., & Knorr, D. (1995). Wissenschaftliches Schreiben am Computer. Ein professionelles Muß? In U. Schmitz (Hrsg.), Neue Medien (S. 83-106). (OBST - Osnabrücker Beiträge zur Sprachtheorie No. 50).
- Jakobs, E.-M., & Knorr, D. A. (1996). Academic Writing and Information Retrieval. In M. Sharples & T. Geest (Eds.), The New Writing Environment. Writers at Work in a World of Technology (pp. 73-86). London et al.: Springer.
- Jakobs, E.-M., & Knorr, D. (Hrsg.). (1997). Schreiben in den Wissenschaften (Textproduktion und Medium No. 1). Frankfurt/M., Bern, New York, Paris: Peter Lang.
- Knorr, D. & Jakobs, E.-M. (Hrsg). (1997). Textproduktion in elektronischen Umgebungen (Textproduktion und Medium No. 2). Frankfurt/M., Bern, New York, Paris: Peter Lang.
- Knorr, D. (1997). Verwaltung von Fachtextinformationen. Anforderungen an Nutzer und Hilfssysteme. In D. Knorr & E.-M. Jakobs (Hrsg.), Textproduktion in elektronischen Umgebungen (Textproduktion und Medium No. 2). (pp. 67-86) Frankfurt/M., Bern, New York, Paris: Peter Lang.
- Knorr, D., & Jakobs, E.-M. (1997). Textproduktion in elektronischen Umgebungen. Einleitung und Überblick. In D. Knorr & E.-M. Jakobs (Eds.), Textproduktion in elektronischen Umgebungen (Textproduktion und Medium No. 2). (pp. 1-7). Frankfurt/M., Bern, New York, Paris: Peter Lang.
- Knorr, D. (1998). Informationsmanagement für wissenschaftliche Textproduktionen. Tübingen: Narr [Forum für Fachsprachen-Forschung; 45]
- Knorr, D. (1998). Pfade durch den Bücherdschungel. Arbeiten in der Bibliothek. In: Kruse, O. (Hrsg.): Handbuch Studieren. Von der Einschreibung bis zum Examen. Frankfurt, New York: Campus, 162-176 [campus concret; 32]
- Van Waes, L. & Knorr, D. (1998). "Writing the Future". Een terugblik op het tiende "Writing & Computers"-Congres. In: tekst[blad] 1 (4), 68-71
- Jakobs, E.-M., Knorr, D. & Pogner, K.-H. (Hrsg.) (1999). Textproduktion. HyperText, Text, KonText. Frankfurt/Main u. a.: Lang [Textproduktion und Medium; 5]
- Jakobs, E.-M., Knorr, D. & Pogner, K.-H. (Hrsg.) (1999). Hyper-, Kon- und andere Texte. Ein-, Über- und Ausblick. In Jakobs, E.-M., Knorr, D. & Pogner, K.-H. (Hrsg.): Textproduktion. HyperText, Text, KonText. Frankfurt/Main u. a.: Lang, 1-8 [Textproduktion und Medium; 5]
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Kreyß, Jutta
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Planung von aufmerksamkeitssteuernden Diskursen: Erwartungsverletzung als Strategie der Inhaltsplanung
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Kollegsprojekt
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Eine der notwendigen Bedingungen für eine erfolgreiche Kommunikation lautet, daß der Hörer dem Sprecher seine Aufmerksamkeit schenkt und zuhört. In alltäglichen Situationen ist diese Bedingung allerdings nicht "von Natur aus" erfüllt. Deswegen muß der Sprecher gezielt versuchen, die Aufmerksamkeit des Hörers auf sich zu lenken. Zu diesem Zweck verfügt jeder Sprecher in Abhängigkeit seines Temperaments, seiner Intelligenz, seiner Beziehung zum Hörer und des Kontexts der Kommunikation über eine Vielzahl von Mitteln wie nonverbale Signale (z. B. bestimmte Gesten) und paralinguistische Äußerungseigenschaften (z. B. Lautstärke und Tonhöhe). Der Sprecher kann aber auch mit linguistischen Mitteln versuchen, die Aufmerksamkeit auf sich zu lenken. Ein solches Mittel ist die gezielte Verletzung der Erwartung des Hörers, die durch die ungewöhnliche Verknüpfung von Inhalten entsteht.
Der Aufmerksamkeitssteuerung durch Inkohärenzen wurde auf dem Gebiet der natürlichsprachlichen Generierung bislang keine Beachtung geschenkt. Diese Arbeit stellt diesen Themenkomplex in den Mittelpunkt der Betrachtungen, indem zunächst untersucht wird, wie gezielte Erwartungsverletzungen im einzelnen aussehen und wie sie in natürlichsprachlichen Diskursen eingesetzt werden. In einem zweiten Schritt wird ein Verfahren entwickelt, in dem die Erwartungsverletzungen für die Diskursplanung eingesetzt werden. Wenn sich ein Sprecher dieses aufmerksamkeitssteuernden Mittels bedienen will, muß er die Verarbeitung durch den Hörer antizipieren. Aus diesem Grund wird nicht nur die Generierung natürlichsprachlicher Diskurse behandelt, sondern es werden auch Annahmen über die Verarbeitung von Diskurseinheiten aufgestellt.
Die Arbeit wird von verschiedenen Methoden in unterschiedlichem Maße geprägt. Bei der ersten Methode handelt es sich um eine psycholinguistische Methode der Textanalyse. Es wurde eine Theorie zum Textverstehen ausgewählt (die Szenarientheorie), mit deren Hilfe Diskurse der Beispieldomäne analysiert werden, um Bedingungen für semantische Erwartungsverletzungen zu extrahieren.
Wenn man die Inhaltsplanung als notwendigen Schritt für die Durchführung intentionaler Handlungen betrachtet, liegt es nahe, die Inhaltsplanung mit den Konzepten der Handlungsplanung zu formulieren. Als Basis für die Formalisierung und die Realisierung wurde ein lineares, mehrstufiges Handlungsplanungsverfahren auf der Basis abstrakter Operatoren gewählt. Somit wird die Formalisierung der Problemstellung von der Vorgehensweise der Wissensrepräsentation der Künstlichen Intelligenz geprägt.
Für die Validierung des entwickelten Ansatzes wurde die Methode der Computersimulation gewählt. Der Ansatz wurde mittels des in PROLOG realisierten Prototypen PausE evaluiert, welcher die Inhaltsplanung mittels gezielten Einsatzes von semantischen Erwartungsverletzungen auf der Ebene von Stichwörtern exemplarisch für Rundfunkwerbespots durchführt.
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Zeitraum:
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November 1990 bis Juni 1994 (Abgabe der Dissertation)
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Betreuer:
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Christopher Habel
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Schwerpunkt:
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Sprachproduktion und Sprachverstehen
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Externe Vorträge während der Kollegiatenzeit:
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- Januar 1991:
- PIT - Presenting Information by Textplanning: Der Textplaner für LEU/2. Vortrag, gehalten in der Fakultät für Linguistik und Literaturwissenschaften der Universität Bielefeld am 11.01.91.
- Juli 1991:
- Comprehension Processes as a means for Text Generation. Vortrag, gehalten auf dem Workshop Coherence in Discourse Processing am Zentrum für Interdisziplinäre Forschung der Bielefelder Universität am 10.07.91.
- Februar 1992:
- Textplanung mittels Constraints. Vortrag, gehalten auf dem 1. Arbeitstreffen der Arbeitsbereiche Wissens- und Sprachverarbeitung der Universität Hamburg und Computerlinguistik und Künstliche Intelligenz der Universität Osnabrück in Worpswede am 14.02.92.
- Juni 1992:
- Constraintbasierte Textplanung von Erwartungsverletzungen. Vortrag, gehalten im Computerlinguistik-Kreis im Seminar für allgemeine Sprachwissenschaft der Universität Düsseldorf am 17.06.92.
- September 1992:
- Wie relevant sind die Griceschen Konversationsmaxime als Entscheidungskriterien für die Textplanung von aufmerksamkeitssteuernden Diskursen. Vortrag, gehalten auf dem Workshop "Bewertungskriterien zur Auswahl zwischen Alternativen in der natürlichsprachlichen Generierung" auf der GWAI 92 in Bonn am 01.09.92.
- Oktober 1992:
- Wie relevant sind die Griceschen Konversationsmaxime als Entscheidungskriterien für die Textplanung von aufmerksamkeitssteuernden Diskursen. Vortrag, gehalten auf dem 2. Arbeitstreffen der Arbeitsbereiche Wissens- und Sprachverarbeitung der Universität Hamburg und Computerlinguistik und Künstliche Intelligenz der Universität Osnabrück in Osnabrück am 02.10.92.
- November 1992:
- Aufmerksamkeitssteuerung des Hörers mit verbalen Mitteln. Vortrag, gehalten im Oberseminar des Lehrstuhls Psychologie III der Universität Mannheim am 09.11.92.
- September 1993:
- "Vom Textverstehen zur Textplanung: 5 Schritte auf dem Weg zu einem kognitiv motivierten Inhaltsplanungsverfahren". Vortrag, gehalten am 13.9.93 auf dem Workshop Die Bedeutung kognitionswissenschaftlicher Erkenntisse für die automatische Sprachgenerierung auf der KI-93, Berlin.
- April 1994:
- "PausE: Der Planer für die Inhaltsplanung von erwartungsverletzenden, natürlichsprachlichen Diskursen". Vortrag, gehalten am 19.4.94 auf dem Workshop PUK-94. 8. Workshop Planen und Konfigurieren an der Universität Kaiserslautern.
- August 1994:
- "Auf dem Weg zum konzeptuellen Bildretrieval". Vortrag, gehalten am 17.8.94 bei der GMD St. Augustin in dem Institut für Künstliche Intelligenz.
- Oktober 1994:
- "Was tun mit den vielen Bildern: IRIS - Ein Projekt zum Bildretrieval". Vortrag, gehalten am 20.10.1994 auf dem BIGLab-Tag an der Bremer Universität.
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Publikationen:
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- Kreyß, Jutta (1992): Comprehension Processes as a Means for Text Generation. Bericht Nr. 5, GrK Kognitionswissenschaft-Schriften.
- Kreyß, Jutta / Kölln, Matthias (1992): GenEnv - An Environment for the Development of Grammars for Generation. Arbeitspapier Nr. 6, GrK Kognitionswissenschaft-Schriften.
- Kölln, Matthias / Kreyß, Jutta (1992): GenEnv - Eine Arbeitsumgebung für die Entwicklung von taktischen Generatoren. Informatik Fachberichte FBI-HH-M-202/92.
- Kreyß, Jutta / Novak, Hans-Joachim (1990): "The Textplanning Component PIT of the LILOG System". In: Proc. Coling 90. Vol. 3, 1990, 431-433.
- Kreyß, Jutta (1991): Über die Ws der Textgenerierung Was, wofür, wo und wie: Wissensbasierte Generierung von informierenden Texten in einem Auskunftssystem. Report vom Institut für Wissensbasierte Systeme (IWBS Nr. 148).
- Kreyß, Jutta (1992): Wie relevant sind die Griceschen Konversationsmaximen als Entscheidungsmaximen für die Textplanung von aufmerksamkeitssteuernden Diskursen? Arbeitspapier Nr. 10, GrK Kognitionswissenschaft-Schriften.
- Herweg, M., Hoeppner, W., Horacek, H., Kreyß, J. & Novak, H.-J. (1993). "Die Bedeutung kognitionswissenschaftlicher Erkenntnisse für die automatische Sprachgenerierung". In O. Herzog, Th. Christaller & D. Schütt (Hrsg.), Grundlagen und Anwendungen der Künstlichen Intelligenz: 17. Fachtagung für Künstliche Intelligenz Humboldt-Universität zu Berlin,13.-16.9.93 (S. 198-205).
- Kreyß, J. (1993). Vom Textverstehen zur Textplanung: 5 Schritte auf dem Weg zu einem kognitiv motivierten Inhaltsplanungsverfahren. Schriftenreihe des Graduiertenkollegs Kognitionswissenschaft: Arbeitspapiere, 12. Universität Hamburg.
- Kölln, M. & Kreyß, J. (1993). "Textplanung und die Einflüsse der Benutzermodellierung". KI, 2. 31-39.
- Hermes, T., Klauck, C., Kreyß, J. & Zhang, J. (1994). "Image Retrieval for Information Systems". Proceedings of the Symposium on Electronic Imaging Science and Technology. Feb. 5-10, 1995, San Jose.
- Kreyß, J. (1994). PausE: Der Planer für die Inhaltsplanung von erwartungsverletzenden, natürlichsprachlichen Diskursen. In R. Bergmann et al. (Hrsg.), PUK-94: 8. Workshop "Planen und Konfigurieren". Beiträge zum 8. Workshop (S. 122 - 131). Universität Kaiserslautern 18.-19.4.94.
- Kreyß, J. (1995). Planung von aufmerksamkeitssteuernden Diskursen: Erwartungsverletzung als Strategie für die Inhaltsplanung. Dissertation. Schriftenreihe des Graduiertenkollegs Kognitionswissenschaft: Bericht Nr. 47, April 1995. Universität Hamburg.
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Kulik, Lars
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Formalisierungen der Konzepte Rand und Grenze aus kognitionswissenschaftlicher Perspektive
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Drittmittelprojekt
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Obwohl die Wahrnehmung räumlicher Objekte zu einem großen Teil durch ihre Ränder und Grenzen geleitet ist, wurde diesem Problemkreis in der Kognitionswissenschaft relativ wenig Aufmerksamkeit geschenkt. Dabei legen sowohl die Ergebnisse aus der visuellen Kognition wie auch linguistische Analysen eine Beschäftigung mit diesen Konzepten nahe.
Der Schwerpunkt meines Promotionsvorhabens soll daher auf der Analyse und Formalisierung der Konzepte Rand und Grenze liegen. Dabei möchte ich untersuchen, inwieweit eine Unterscheidung dieser Konzepte zur Klärung typischer Probleme in den verschiedenen Bereichen der Kognitionswissenschaft beitragen kann. Die Aufgaben meiner Promotion im Hinblick auf eine Axiomatik der Rand- und Grenzkonzepte sehe ich in der Präzisierung und teilweisen Beantwortung der folgenden Fragestellungen:
- Legt man die kognitiv plausiblen Anforderungen für das Berühren zweier Intervalle oder Objekte zu Grunde, nach denen sich die Objekte nicht überlappen dürfen, nichts zwischen den Objekten liegen darf und der Abstand (die Metrik) der Objekte voneinander Null sein sollte, drängt sich die Frage nach der Adäquatheit des topologischen Randkonzeptes auf. Wird die topologische Modellierung der Ränder im allgemeinen, und die Modellierung der Ränder auf den in KI-Systemen gerne verwendeten reellen Zahlen im speziellen, den Anforderungen gerecht, da abgeschlossene reelle Intervalle beispielsweise in der Standardtopologie der reellen Zahlen diese Anforderungen nicht erfüllen können?
- Lassen sich mereologische Untersuchungen für eine Axiomatisierung von Randkonzepten nutzen?
- Wie könnte eine angemessene Modellierung des Konzeptes Grenze aussehen? Werden Perioden als Basisentitäten angenommen, ist dann eventuell eine mereologische einer topologischen Axiomatisierung vorzuziehen?
Eine Formalisierung der Konzepte des Randes und der Grenze soll dazu beitragen, die zugrunde liegenden natürlichen Konzepte klarer herauszuarbeiten, genauer, die Frage zu klären, wie die menschliche Kognition mit Rändern und Grenzen umgeht. Der Charakter meiner Dissertation ist der einer Fallstudie über die Verwendung von Rändern und Grenzen in den Domänen Raum und Zeit.
Außerdem besteht eine Aufgabe der Formalisierung dieser Konzepte darin, den interdisziplinären Austausch der an der Kognitionswissenschaft beteiligten Bereiche zu vereinfachen. Gerade die Herausarbeitung der unterschiedlichen, meist aber impliziten Vorannahmen unterschiedlicher Disziplinen kann den Dialog vereinfachen.
Darüber hinaus ist die Informatik und insbesondere die Künstliche Intelligenz an einem maschinell verwertbaren Repräsentationsformat des menschlichen Wissens über Raum und Zeit interessiert. Eine Formalisierung räumlicher und zeitlicher Konzepte legt die Grundlagen, um notwendige Spezifikationen für eine korrekte und vor allem adäquate Modellierung angeben zu können.
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Zeitraum:
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Oktober 1996 bis 1999
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Betreuer:
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Carola Eschenbach, Christopher Habel, Wolfgang Künne
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Schwerpunkt:
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Repräsentation von Raum und Zeit in kognitiven Prozessen
Einstellungen, Begriffe und Objekte
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Externe Vorträge während der Kollegiatenzeit:
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- September 1997:
- "An axiomatic approach to the spatial relations underlying left-right and in front of-behind." KI97: Deutsche Jahrestagung für Künstliche Intelligenz. Freiburg.
- September 1997:
- "Zur Grenzziehung zwischen Rand und Grenze". KogWis97: 3. Fachtagung d. Gesellschaft f. Kognitionswissenschaft. Jena.
- September 1997:
- "Shape Nouns and Shape Concepts: A Geometry for Corner." 3. Kolloquium des SPP Raumkognition. Trier.
- Februar 1998:
- "Comment to R. Casati's Map semantics and localization." Symposium on Ontology & Cognition. Bielefeld.
- Oktober 1998:
- "Die Repräsentation einfacher Bewegungstrajektorien durch orientierte Kurven." Themenkolloquium Repräsentation von Bewegung. München.
- April 1999:
- "Grid-based Reference Systems in Maps." Workshop on Systems of Reference for Spatial Knowledge. Hamburg.
- Mai 1999:
- "Representing Simple Trajectories as Oriented Curves." The 12th International FLAIRS Conference. Orlando.
- Mai 1999:
- "Oriented Curves: A Geometry for Simple Trajectories." 5. Kolloquium des SPP Raumkognition. Tutzing (München).
- August 1999:
- "Reasoning about Cardinal Directions Using Grids as Qualitative Geographic Coordinates." Cosit99: Conference on Spatial Information Theory. Stade.
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Lehrveranstaltungen (Mitveranstalter):
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- WS 1997/1998
- Sem., 2 SWS (mit Carola Eschenbach, Annette Leßmöllmann): Räumliche Konzepte: Wissen über Form und Anordnung
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Publikationen:
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- Eschenbach, C. & Kulik, L. (1997). An axiomatic approach to the spatial relations underlying left-right and in front of-behind. In G. Brewka, C. Habel & B. Nebel (eds.), KI-97 - Advances in Artificial Intelligence (pp. 207-218). Berlin: Springer.
- Kulik, L. (1998). Zur Grenzziehung zwischen Rand, Grenze und Begrenzung. In U. Kotkamp & W. Krause (eds.), Intelligente Informationsverarbeitung (pp. 9-16). Wiesbaden: Deutscher Universitätsverlag.
- Eschenbach, C., Habel, C., Kulik, L. & Leßmöllmann, A. (1998). Shape nouns and shape concepts: A geometry for "corner". In C. Freksa, C. Habel & K.F. Wender (eds.), Spatial cognition. An Interdisciplinary Approach to Representing and Processing Spatial Knowledge (pp. 177-210). Berlin: Springer.
- Eschenbach, C., Habel, C. & Kulik, L. (1999). Representing simple trajectories as oriented curves. In A.N. Kumar & I. Russell (eds.), FLAIRS-99, Proceedings of the 12th International Florida AI Research Society Conference (pp. 431-436). Orlando, Florida.
- Kulik, L. & Eschenbach, C. (1999). A geometry of oriented curves. Report from the project 'Axiomatics of Spatial Concepts'. University of Hamburg, Department for Informatics. Hamburg.
- Kulik, L., Klippel, A. (1999). Reasoning about cardinal directions using grids as qualitative geographic coordinates. In C. Freksa & D.M. Mark (eds.). Spatial information theory - Cognitive and computational foundations of geographic information science. Berlin: Springer.
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| Postdoktoranden |
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Kölbel, Max
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Wahrheitskonditionale Semantik und Wahrheitsrelativität
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Kollegsprojekt
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In der analytischen Sprachphilosophie sowie in der linguistischen Semantik ist heute vor allem ein methodologisches Paradigma vorherrschend: die wahrheitskonditionale Semantik. Beim wahrheitskonditionalen Ansatz wird davon ausgegangen, daß sich die Bedeutung der Sätze einer Sprache im Kern dadurch charakterisieren läßt, daß man jedem Satz (genauer: jeder Satzäußerung) eine Wahrheitsbedingung zuweist. Anders gesagt nimmt man an, daß das zentrale Element der Bedeutung eines Satzes sein wahrheitskonditionaler Gehalt ist. Weitere Bedeutungsmerkmale von Sätzen (wie zum Beispiel das Merkmal, ein Frage- oder Behauptungssatz zu sein) sind dann nicht mehr Gegenstand der Semantik im engeren Sinne, sondern Gegenstand komplementärer pragmatischer Theorien (wie zum Beispiel einer Theorie illokutionärer Kraft). Die Stärke dieses Ansatzes besteht vor allem darin, daß er es erlaubt zu erklären, wie die Bedeutung komplexer Sätze von den Bedeutungen ihrer Bestandteile bestimmt wird (vgl. z.B. Davidson 1967 und Larsen & Segal 1995).
Es ist eine zentrale Grundannahme der wahrheitskonditionalen Semantik, daß der semantische Gehalt eines jeden Satzes (Satzäußerung) wahrheitswertfähig ist. Diese Annahme wirft jedoch grundsätzliche Probleme auf. Es ist nämlich bei manchen Gehalten durchaus strittig, ob sie wahrheitswertfähig sind, d.h. ob sie überhaupt wahr oder falsch sein können. So ist es zum Beispiel eine klassische philosophische Frage, ob Sätze, die moralische Urteile ausdrücken, wahrheitsfähige Gehalte haben. Denn die Wahrheitswertfähigkeit dieser Gehalte scheint zu implizieren, daß es objektive moralische Werte gibt. Bei Sätzen, die Geschmacksurteile ausdrücken oder Wahrscheinlichkeiten zuschreiben, besteht dasselbe Problem: es ist umstritten, ob es objektive ästhetische Werte oder objektive Wahrscheinlichkeiten gibt.
Eine mögliche Lösung zur Vermeidung strittiger objektivistischer Konsequenzen besteht darin, den in der wahrheitskonditionalen Semantik verwendeten Wahrheitsbegriff als metaphysisch neutral zu verstehen. Aus der Wahrheitswertfähigkeit eines Gehaltes folgt dann noch nicht, daß die Korrektheit der korrespondierenden Überzeugung eine objektive Angelegenheit ist. Diese Lösung ist nach meiner Analyse anderen Lösungsmöglichkeiten vorzuziehen; jedoch ist sie nur dann funktionsfähig, wenn man Wahrheit als relativ auffaßt.
Mein gegenwärtiges Forschungsvorhaben besteht darin, (i) die These, daß der für die Wahrheitssemantik relevante Wahrheitsbegriff relativ ist, im Detail auszuarbeiten, und (ii) zu untersuchen, in wie weit die bisherige Diagnose auch auf andere (bisher von mir nicht untersuchte) Problemfälle zutrifft.
Zu (i): Folgende Fragen stellen sich: Worauf (d.h. in bezug auf welchen Parameter) soll Wahrheit relativ sein? Ist Wahrheit als Relation aufzufassen? Wie ist Kommunikation möglich, wenn Wahrheit relativ ist? Was für Auswirkungen hat die Relativitätsthese auf den formalen Apparat der Wahrheitssemantik? Was für Auswirkungen hat ein relativer Wahrheitsbegriff auf die empirische Überprüfbarkeit einer Wahrheitssemantik (Radikale Interpretation)?
Zu (ii): Zum Beispiel: Konditionalsätze: es gibt bisher keine adäquate Hypothese darüber, welche Wahrheitsbedingungen Konditionalsätze haben. Daher wird häufig die These vertreten, daß Konditionalsätze nicht wahrheitswertfähig sind (vgl. Edgington 1995). Fiktionale Äußerungen: auch bei fiktionalen Äußerungen ist es fraglich, ob sie als wahrheitswertfähig aufgefaßt werden können.
Literatur:
- Davidson, Donald 1967: "Truth and Meaning", in Inquiries into Truth and Interpretation, Oxford: Oxford University Press 1984, pp. 17-36.
- Edgington, Dorothy 1995: "On Conditionals", Mind 104, pp. 235-329.
- Larsen, Richard and Segal, Gabriel 1995: Knowledge of Meaning, Cambridge,Mass.: MIT-Press.
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Zeitraum:
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Januar bis September 1999
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Kooperationspartner:
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Habel, Wunderlich
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Schwerpunkt:
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Einstellungen, Begriffe und Objekte
Sprachproduktion und Sprachverstehen
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Externe Vorträge während der Kollegiatenzeit:
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- April 1999:
- "Genuine Relativity of Truth". Vortrag, gehalten am 9.4. 1999 im Philosophy Department, University of Stirling.
- April 1999:
- "Expressivism and its Problems". Vortrag, gehalten am 26.4.1999 im Dept. of Philosophy, University of Wales, Swansea.
- Mai 1999:
- "Truth without Objectivity". Vortrag, gehalten am 11.5.1999 im Philosophy Programme, Dept. of Government, The University of Manchester.
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Publikationen:
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- Kölbel, M. (1997a)."Expressivism and the Geach Objection”, in G. Meggle (hrsg.), Perspectives in Analytical Philosophy, Berlin: de Gruyter.
- Kölbel, M. (1997b). "Wright’s Argument from Neutrality”, Ratio 10, April 1997, pp. 35-47.
- Kölbel, M. (1997c). "Expressivism and the Syntactic Uniformity of Declarative Sentences”, Crítica 29, Dezember 1997, pp. 3-51.
- Kölbel, M. (1998). "Lewis, Language, Lust and Lies”, Inquiry 41 (Sept. 1998), pp. 1-15.
- Kölbel, M. (1999a). Besprechung von Wahrheit, Referenz und Realismus von R. Schantz, Mind 108 (Jan. 1999), pp. 196-99.
- Kölbel, M. (1999b). "Saving Relativism from its Saviour”, forthcoming in Crítica 31 (April 1999).
- Kölbel, M. (im Druck) "Edgington on Compounds of Conditionals”, erscheint in Mind 109 (Januar 2000).
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Kuhn, Wilfried
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Sprachliche und kognitive Parameter der Konstituierung von "Situationen"
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Kollegsprojekt
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Ausgangspunkt der Untersuchung sind Eigenschaften sprachlicher Äußerungen, von denen gezeigt werden soll, daß und inwiefern sie als Reflexe situationskonstituierender Parameter zu verstehen sind.
Bei der Verarbeitung sprachlicher Äußerungen werden "Situationen" modelliert. Situationen können sich in ihrer Komplexität voneinander unterscheiden. Die korrespondierenden sprachlichen Ausdrücke reflektieren - mehr oder weniger direkt - solche Komplexitätsunterschiede. Ziel der Untersuchung ist es, mit sprachlicher Evidenz einen Beitrag zur Klärung des Begriffs der "Situation" als Einheit der Wissensrepräsentation und -verarbeitung zu leisten und so die Entwicklung eines linguistischen und kognitionswissenschaftlichen Gegenstücks einer "Ereignisontologie" zu fördern. Es bietet sich an, das sprachliche Material vor allem dem Vietnamesischen zu entnehmen, da hier Vorarbeiten vorliegen und das Vietnamesische zumindest morphologisch auch über eine produktive Verb-Verb-Komposition verfügt. Inwieweit hier semantisch komplexe Bildungen entstehen, ist zu prüfen. Insgesamt besitzt das Vietnamesische eine reichhaltigere und deutlicher strukturierte Komplexitätsskala für Verbkonstruktionen als etwa das Deutsche oder Englische.
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Zeitraum:
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Januar bis April 1991
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