Modellering, neurale netwerken, en numerieke cognitie

33
Modellering, neurale netwerken, en numerieke cognitie Tom Verguts

description

Modellering, neurale netwerken, en numerieke cognitie. Tom Verguts. Overzicht. 1. Modellering 2. Neurale netwerken 3. Toepassingen in Numerieke Cognitie Hoofdrekenen Het afstandseffect Symbolische en niet-symbolische getalrepresentaties. 1. Modellering. - PowerPoint PPT Presentation

Transcript of Modellering, neurale netwerken, en numerieke cognitie

Page 1: Modellering, neurale netwerken, en numerieke cognitie

Modellering, neurale netwerken,en numerieke cognitie

Tom Verguts

Page 2: Modellering, neurale netwerken, en numerieke cognitie

Overzicht

• 1. Modellering• 2. Neurale netwerken• 3. Toepassingen in Numerieke Cognitie

– Hoofdrekenen– Het afstandseffect– Symbolische en niet-symbolische getalrepresentaties

Page 3: Modellering, neurale netwerken, en numerieke cognitie

1. Modellering

Page 4: Modellering, neurale netwerken, en numerieke cognitie

2. Neurale netwerken (= connectionistische modellen)

Page 5: Modellering, neurale netwerken, en numerieke cognitie

• Verwerken van informatie = doorsturen van activatie– Input in knoop i = a1wi1 + a2wi2 + ... + aNwiN

• Leren van informatie = aanpassen van gewichten– Verandering volgens jiiij aaaw )obtained()teach(

Page 6: Modellering, neurale netwerken, en numerieke cognitie
Page 7: Modellering, neurale netwerken, en numerieke cognitie

• 3 stadia in productie van de verleden tijdTo go wentTo go goedTo go went

• “Rules and exceptions” – theorie (Pinker et al.)• Neuraal netwerk (Rumelhart & McClelland, 1986)

Page 8: Modellering, neurale netwerken, en numerieke cognitie

• Quasi-regulariteiten– /eep/ -> /ept/– /eed/ -> /ed/

Page 9: Modellering, neurale netwerken, en numerieke cognitie

3.1. Hoofdrekenen

Page 10: Modellering, neurale netwerken, en numerieke cognitie

• Table search models– Size effect– Tie effect?– Five effect?

Page 11: Modellering, neurale netwerken, en numerieke cognitie

• Campbell’s Network Interference Model

Page 12: Modellering, neurale netwerken, en numerieke cognitie

Interaction neighbors model

Verguts & Fias, 2005

Page 13: Modellering, neurale netwerken, en numerieke cognitie
Page 14: Modellering, neurale netwerken, en numerieke cognitie
Page 15: Modellering, neurale netwerken, en numerieke cognitie
Page 16: Modellering, neurale netwerken, en numerieke cognitie

Conclusie

• Verschillende effecten te begrijpen vanuit structuur van de vermenigvuldigingstafels

Page 17: Modellering, neurale netwerken, en numerieke cognitie

•Moyer and Landauer (Nature, 1967): Number comparison task

mental number line representation

2 7

6 7

3.2. Het afstandseffect

Page 18: Modellering, neurale netwerken, en numerieke cognitie

Mental number line

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8

Page 19: Modellering, neurale netwerken, en numerieke cognitie

•Afstandseffect in niet-numerieke domeinen– The largest animal?

‘mouse elephant’ < ‘mouse sheep’ (Paivio, 1975, Mem & Cogn)

– Social status (Chiao et al., 2004, Cognition)– Letters of the alphabet (Jou et al., 1999, JEP: LMC)– angles and line lengths (Fias et al., 2003, JoCN)– ...

… mouse sheep elephant… … … elephant… … …… mouse sheep

Page 20: Modellering, neurale netwerken, en numerieke cognitie

4 1

Afstandseffect komt voort uit beslissingsproces

Verguts et al., 2005

Page 21: Modellering, neurale netwerken, en numerieke cognitie

Linker getal Rechter getal

Links groter Rechts groter

4 1 Dif = 3

1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

4 1

Page 22: Modellering, neurale netwerken, en numerieke cognitie

Linker getal Rechter getal

Links groter Rechts groter

4 3 Dif = 1

1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

4 3

Page 23: Modellering, neurale netwerken, en numerieke cognitie

Holloway & Ansari, in press

Symbolische afstandseffect Niet-symbolischeafstandseffect

Geen correlatie

Geen correlatie

Page 24: Modellering, neurale netwerken, en numerieke cognitie

3.3. Symbolische en niet-symbolische getallen

vier4

Verguts & Fias, 2004

Page 25: Modellering, neurale netwerken, en numerieke cognitie

2 3 4 5

4

Page 26: Modellering, neurale netwerken, en numerieke cognitie

object-locatie-map

neuronen selectief voor aantal

1234567

neuronen sensitiefvoor aantal

21234567

Page 27: Modellering, neurale netwerken, en numerieke cognitie

Masked priming paradigma(symbolisch)

Target until response

Premask 100ms

Prime 83ms

Postmask 100ms

“Zeven”

7

###

2

###

+Fixation 500ms

reaction time (RT) measured with voice key

Page 28: Modellering, neurale netwerken, en numerieke cognitie

2 3 4 5

Prime

Page 29: Modellering, neurale netwerken, en numerieke cognitie

object-locatie-map

neuronen selectief voor aantal

1234567

neuronen sensitiefvoor aantal

21234567

Page 30: Modellering, neurale netwerken, en numerieke cognitie

Prime Target Prime Target

2 5 5 2

Page 31: Modellering, neurale netwerken, en numerieke cognitie

+

time

target 182 ms

mask 49 ms

prime 83 ms

fix 515 ms

mask 49 ms

+

+

+

respons: naming

reaction time (RT) measured with voice key

“Twee”

Masked priming paradigma(niet-symbolisch)

Page 32: Modellering, neurale netwerken, en numerieke cognitie

digit priming: V-shaped~ place coding

prime facilitates neighbors of prime number

dot priming: stepwise ~ summation coding

prime facilitates all smaller numbers

digits - digits

400

450

500

550

600

650

4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4

target - prime distance

reacti

on tim

e (ms

) mm

target 1target 2target 3target 4target 5

prime smaller prime larger

dots - dots

400

450

500

550

600

650

4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4

target - prime distanceprime smaller prime larger

Page 33: Modellering, neurale netwerken, en numerieke cognitie

Conclusie

• Modellering helpt om voorbij de intuïtie te gaan