Pensiero e ragionamento

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1 Pensiero e ragionamento Problem solving = insieme di processi di elaborazione cognitiva orientati a raggiungere una determinata meta da una situazione di partenza in assenza di metodi ordinari già noti (Mayer, 1990) Elaborazione anziché processi automatici Attività diretta e decisa Processo personale (ciò che è problema per una persona non lo è necessariamente per un altra) Problemi ben definiti vs. mal definiti

2 L approccio gestaltista Thorndike (1898): gatti affamati imparavano ad uscire dalle gabbie per tentativi ed errori Contro Thorndike, i gestaltisti (spec. Kohler, 1925) distinguono: Pensiero riproduttivo: basato sull applicazione dei meccanismi appresi con l esperienza passata alla soluzione del nuovo problema Pensiero produttivo: ristrutturazione del problema, insight (esperienza delle scimmie che usavano 2 bastoni per raggiungere il cibo: ma davvero l esperienza passata non contava?)

3 Pensiero produttivo: elaborazioni Ohlsson (1992) e una migliore definizione del processo di ristrutturazione cognitiva: Elaborazione o aggiunta di informazioni al problema originario Adozione di una visione più ampia sulla meta da raggiungere o una soluzione accettabile Ricodifica e ricategorizzazione di alcune parti del problema (es., scatola come portacandele)

4 Pensiero riproduttivo: aspetti negativi Fissità funzionale (Duncker, 1945)

5 Critiche all approccio gestaltista Disegni sperimentali non adeguati Definizioni vaghe Problemi nella misurazione Effetti positivi dell esperienza passata

6 L approccio computazionale General Problem Solver (Newell e Simon, 1972) applicato a 11 tipologie di problemi (tra cui la Torre di Hanoi, il problema dei missionari e dei cannibali, il completamento di serie di lettere, ecc.) Simulazioni al computer in analogia a quanto accade negli esseri umani: Limitazioni della MBT Elaborazione seriale Accesso alla MLT Difficoltà con i problemi mal definiti

7 Metodi di soluzione dei problemi (Newell e Simon, 1972) Metodi algoritmici: specifiche procedure che consentono di raggiungere la soluzione Metodi euristici: strategie empiriche per la soluzione dei problemi Analisi mezzi-fini: calcolo delle differenze tra lo stato attuale e lo stato desiderato; produzione di sotto-obiettivi in grado di ridurre queste differenze Se un certo stadio del processo di soluzione dei problemi sembra implicare un aumento della discrepanza piuttosto che una riduzione, gli individui hanno difficoltà a proseguire il processo Le difficoltà del General Problem Solver non sono le stesse che incontrano gli esseri umani

8 Problem solving analogico Ragionamento analogico = soluzione di problemi basata su analogie con problemi precedentemente incontrati Es.: Mano sta a piede come dito sta a 6 componenti nel ragionamento analogico (Sternberg, 1977): Codifica dei termini A e B (es., mano e piede) Inferenza della regola che lega A e B Scoperta della regola che lega A e C (es., mano e dito) Applicazione, decisione del 4 termine (es., alluce) Giustificazione (opzionale) Preparazione della soluzione e produzione della risposta NB: Il modello di Sternberg vale per individui ad alte abilità cognitive

9 Difficoltà con il ragionamento analogico Importanza della somiglianza tra problema passato e problema corrente Tuttavia, il recupero delle esperienze passate spesso avviene sulla base di somiglianze superficiali tra il problema corrente e quelli passati (Keane, 1987) Ruolo delle istruzioni (es., concentrarsi su un problema alla volta vs. richiesta di confrontare tra loro diversi problemi e le rispettive soluzioni) (Cummins, 1992)

10 Expertise Studi sui giocatori di scacchi Esperti con molte più conoscenze dei principianti Studi di Chase e Simon (1973): i giocatori esperti memorizzavano le posizioni dei pezzi sulla scacchiera sotto forma di chunks (unità dotate di significato): esperti più abili e più veloci dei principianti se i pezzi erano disposti in modo significativo; l effetto scompariva quando i pezzi erano disposti in modo casuale

11 Acquisizione dell expertise Modello ACT (Adaptive Control of Thought) (Anderson, 1984; 1993): 3 sistemi interconnessi: Memoria dichiarativa (sotto forma di nodi interconnessi) Regole di produzione (Se allora) (applicate automaticamente) Memoria di lavoro (informazioni attive al momento o in corso di elaborazione) 2 processi fondamentali: Proceduralizzazione: Memoria dichiarativa procedurale Composizione: eliminazione delle regole di produzione divenute non necessarie Regolazione della produzione: una regola diventa più forte se ha successo la sua applicazione e questo aumenta la probabilità che la regola venga riapplicata in seguito

12 Il ruolo della memoria di lavoro nell expertise I giocatori di scacchi esperti non differiscono rispetto ai principianti rispetto alla componente della memoria di lavoro attivata, sono semplicemente più efficaci nell uso delle stesse componenti (esecutivo centrale e taccuino visuo-spaziale) (Robbins et al., 1996)

13 Ragionamento Ragionamento deduttivo: trae conclusioni da affermazioni ritenute vere Es.: Se mangi patatine fritte ingrasserai Mangi le patatine fritte. Ragionamento induttivo: trae conclusioni a partire da una specifica informazione Es.: Se mangio insalata avrò mal di stomaco Ho mangiato insalata a pranzo. Nella vita quotidiana è molto difficile distinguere tra i due tipi di ragionamento

14 Ragionamento condizionale Calcolo proposizionale: basato sugli operatori logici (e, se allora, non, se e solo se, ecc.), le conclusioni sono vere sulla base delle regole formali e non sulla base della nostra conoscenza del mondo Es.: Se l esame mi va male allora ho 3 gambe L esame è andato male Io ho 3 gambe

15 Tipi di inferenze nel sillogismo Modus ponens: Se A, allora B A è vero B è vero Modus tollens: Se A, allora B B è falso A è falso

16 Errori dell inferenza nel ragionamento condizionale Affermazione del conseguente: Se è mercoledì, allora è una giornata soleggiata È una giornata soleggiata Allora è mercoledì Ma anche altri giorni della settimana possono essere soleggiati!! Negazione dell antecedente: Se è mercoledì, allora è una giornata soleggiata Non è mercoledì Allora non è una giornata soleggiata Ma giornate soleggiate possono verificarsi anche in altri giorni della settimana!! Errore della conclusione negativa (doppia negazione), nel modus tollens (negazione dell antecedente): Se è mercoledì, allora non è una giornata soleggiata Non è mercoledì Allora non è una giornata soleggiata (forte tendenza a trarre la conclusione in negativo)

17 Spiegazioni teoriche Nella realtà gli individui non seguono le regole del ragionamento logico Es., Se pulisci la tua stanza puoi uscire stasera Non pulisci la stanza Non puoi uscire stasera (formalmente non corretta) Teoria della regola astratta (Braine, 1978): il ragionamento che segue il modus ponens è estremamente accurato (100% di correttezza vs. 60% del modus tollens). Gli errori avvengono per 3 cause: Fallimento di comprensione Inadeguatezza dell euristica (regole di ragionamento applicate in modo non esatto) Errori di elaborazione (non si riesce a mantenere in WM le informazioni necessarie)

18 Compito di selezione di Wason (1968) R T 2 7 Se su una faccia di una carta è riportata la lettera R allora sulla faccia opposta c è il 2 Come verificare questa regola?

19 Compito di selezione di Wason (1968) R T 2 7 Solo il 5% del campione di Wason fornì la risposta esatta!!!

20 Compito di selezione di Wason (1968) R T 2 7 Il problema si riferisce alla comprensione del modus tollens: Se A, allora B B è falso Allora anche A è falso

21 Compito di selezione di Wason (1968) La spiegazione è solo legata alla comprensione del modus tollens? Compito troppo astratto (Wason e Shapiro, 1971) Manchester Leeds Treno Automobile Tutte le volte che vado a Manchester prendo il treno. 62% di risposte corrette nel campione esaminato con la formulazione concreta

22 Compito di selezione di Wason (1968) Ma la concretezza di un compito non vale in assoluto (studenti non inglesi avevano difficoltà a rispondere correttamente (Griggs e Cox, 1982) memory cueing hypothesis, ovvero necessità di conoscenze specifiche TUTTAVIA: > $30 < $30 Capo reparto No capo reparto Se un acquisto > $30 la ricevuta deve essere approvata dal capo reparto 70% risposte corrette anche tra non esperti

23 Compito di selezione di Wason (1968) Teoria del ragionamento pragmatico (Cheng e Holyoak, 1985) come spiegazione dei dati di Griggs e Cox (1982) L effetto non è dovuto all esperienza nel campo di applicazione del ragionamento, ma all applicazione di schemi pragmatici di ragionamento (vincoli, permessi, inganno ecc.) Poco realismo del compito di Wason: Nella realtà, il ragionamento è basato su inferenze incerte e solo verosimili

24 Compito di selezione di Wason (1968) Critica di Oaksford (1997): nella realtà noi scegliamo le carte da girare in modo da massimizzare le informazioni che otteniamo Es.: Tutti i cigni sono bianchi Nella realtà pochi uccelli sono cigni e pochi uccelli sono bianchi; non perdiamo tempo a cercare un cigno non bianco, ma cerchiamo gli uccelli bianchi e controlliamo che siano cigni

25 Ragionamento sillogistico Premessa maggiore: Tutti gli uomini sono mortali Premessa minore: Socrate è uomo Conclusioni: Socrate è mortale Premesse Affermative universali (tutti gli A sono B) Affermative particolari (alcuni A sono B) Negative universali (nessun A è B) Negative particolari (alcuni A non sono B)

26 Errori nel ragionamento sillogistico Errore sistematico di credenza: tendenza ad accettare come vere le conclusioni credibili e a rifiutare quelle non credibili a prescindere dal processo logico sottostante La gente esamina solo la conclusione e se è verosimile accetta tutto il sillogismo (Evans et al., 1983) In realtà questo accade solo per le conclusioni indeterminate (che possono essere errate o vere), non per le conclusioni certamente false (Newstead et al., 1992)

27 Modelli mentali e sillogismi Modelli mentali (Johnson-Laird, 1983): analogie strutturali del mondo, strutture che corrispondono direttamente alle strutture del discorso L individuo si forma un modello mentale a partire dalle premesse del silliogismo Dalle premesse è possibile costruire uno o più modelli mentali: uno se questo porta ad una conclusione verosimile, più di uno se la conclusione è non verosimile (Newstead et al., 1992) Differenze individuali nell uso di modelli mentali spaziali vs. verbali (Ford, 1995)

28 Modelli mentali (Johnson-Laird, 1983; Johnson-Laird e Byrne, 1991) 1. La lampada è a destra del cuscino 2. Il libro si trova alla sinistra del cuscino 3. L orologio è di fronte al libro 4. Il vaso è di fronte alla lampada L orologio è alla sinistra del vaso? Lampada Cuscino Libro Vaso Orologio

29 Modelli mentali (Johnson-Laird, 1983; Johnson-Laird e Byrne, 1991) Dalle informazioni raccolte le persone formano dei modelli mentali che vengono integrati in un unico modello le cui conclusioni vengono confrontate con le informazioni disponibili per stabilirne l accuratezza. In caso contrario si procede con la costruzione di modelli mentali alternativi Errori possibili Limiti della memoria di lavoro Informazioni incomplete (Legrenzi et al., 1994) Più modelli possibili

30 Quale modello mentale? 1. La lampada è a destra del cuscino 2. Il libro è alla sinistra della lampada 3. L orologio è di fronte al libro 4. Il vaso è di fronte al cuscino L orologio è a sinistra del vaso? Lampada Cuscino Libro Vaso Orologio Lampada Libro Cuscino Orologio Vaso

31 Ragionamento induttivo Qual è la regola sottostante a questa successione di numeri? (Wason, 1960) Tre numeri in ordine di grandezza crescente!!!

32 Ragionamento induttivo Errore della conferma (confirmation bias): anziché falsificare la regola cerchiamo di confermarla Problemi col ragionamento scientifico Errore di conferma o tendenza alla verifica positiva (Evans, 1995)?

33 Ragionamento probabilistico Giudizi inesatti non tengono conto di tutte le informazioni rilevanti Se un test di rilevazione di un disturbo la cui diffusione è pari a 1/1000 ha un tasso di falsi positivi pari al 5%, qual è la probabilità che una persona che risulta positiva al test soffra effettivamente di tale disturbo, supponendo di non sapere nulla sui sintomi di tale persona?

34 Risposta al test di Cascells et al. (1978) Risposta più probabile (45% del campione): 95% Risposta corretta (solo 18% del campione): 2% 999 persone su 1000 non soffrono di tale disturbo Su 1000 persone sottoposte al test, 50 possono incorrere in un falso positivo, ma solo 1 soffrirebbe davvero di tale disturbo La probabilità sarebbe in effetti 1/51 (ovvero 50+1) = 2% Gli individui non tengono conto delle INFORMAZIONI SULLA PROBABILITA DI BASE

35 Preferenza per le prove a livello specifico (Holland et al., 1986; Tversky e Kahneman, 1978) Gli individui non tengono conto delle informazioni sulle probabilità di base specialmente se dispongono di informazioni precise (anche se inutili) Es., 30 ingegneri + 70 avvocati (probabilità: 30% ingegnere; 70% avvocato) Informazioni: Dick ha 30 anni, è sposato e non ha bambini. Ha grandi capacità, è fortemente motivato e potrà avere successo nella vita. È benvoluto dai suoi colleghi. Stima di probabilità: 50% avvocato, 50% ingegnere

36 Sottostima della probabilità di base Nella vita quotidiana l uso delle informazioni sulle probabilità di base dipende dal compito e dalla sua rappresentazione (Koehler, 1996) artificiosità delle condizioni di laboratorio Gli individui tendono a sottostimare (non ignorare) le probabilità di base Nel mondo reale le informazioni sulle probabilità di base sono imprecise, incomplete e inaffidabili L esperienza diretta è valutata come più informativa delle probabilità di base (es., medici che per esperienza sanno che la polmonite è una patologia piuttosto rara)

37 Euristiche (Kahneman e Tversky; 1971; Tversky e Kahneman, 1983) Euristiche: regole empiriche, scorciatoie di pensiero Euristica della rappresentatività Fallacia della congiunzione: consiste nel valutare come maggiormente probabile l'occorrenza della congiunzione di due eventi rispetto alla probabilità di presentazione di uno solo dei due Linda è una donna che da studentessa era stata attivista. È single, molto intelligente e laureata in filosofia. Valutare le probabilità che Linda sia una cassiera di banca una femminista una cassiera di banca femminista Euristica della disponibilità

38 La razionalità umana Razionalità vs. irrazionalità umana Decisioni su basi irrazionali sul piano logico Da cosa dipende l irrazionalità degli esseri umani? Informazioni incomplete Modo in cui sono proposte le istruzioni dei diversi compiti Discrepanza rispetto agli studi di laboratorio (artificiosi) se si applicano le stesse regole dei ragionamenti prodotti nel laboratorio ai casi della vita quotidiana, gli individui sembrano ragionare in modo illogico Razionalità come processo verso un obiettivo vs. razionalità logica (Evans et al., 1994)