גישת עיבוד המידע
מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
גישת עיבוד המידע היא גישה בפסיכולוגיה שמנסה להסביר כיצד האדם רוכש את כישוריו הקוגנטיביים. הרקע להתפתחותה היא התקופה שלאחר מלחמת העולם השניה, בה דעכו לאיטן הגישה הביהיביוריסטית וגישת הגשטאלט, וזאת מאחר שאותם עקרונות בהם האמינו קבלו תפנית. בשנות ה-50 של המאה ה-20, עם הולדת המחשב, קמה גישת עיבוד המידע, שלפיה המחשב הוא מודל להבנת המערכת הקוגניטיבית האנושית.
תוכן עניינים |
[עריכה] הדמיון בין האדם למחשב
כדי שמערכת תתפקד כהלכה, עליה לקבל משוב על ביצועיה. מילר ועמיתיו טענו שכל פעולה ואפילו הפשוטה ביותר חייבת להתנהל בשיטה של משוב ונקודות החלטה וזוהי מערכת של בדוק-פעל-בדוק-צא. ישנו צורך במנגנון של בקרה עצמית כדי לבדוק האם המטרה הושגה או טרם הושגה, בנקודות החלטה מוגדרות.
המבנה המדרגי הוא המרכיבים ההתנהגותיים, הבסיסיים, הראשוניים, של התנהגות שהיא מורכבת יותר ומורכבת מהם. הרברט סימון, טען שאם ניקח בעיה ונפרק אותה לתת-בעיות, הפתרון יהיה קל יותר כיוון שנפשט את מורכבות הבעיה. (שני שענים הבונים שעון, אחד בונה חלק לחלק והשני חלק את מרכיבי השעון לקבוצות קבוצות). המחשב עובד אף הוא בשיטת המשוב ונקודות ההחלטה.
[עריכה] השוני בין האדם למחשב
ישנן שתי שיטות לפתרון בעיות עפ"י אסכולת עיבוד המידע:
- אלגוריתם – נוסחה עבור סדרה מדויקת של פעולות המביאות בהכרח לפתרון הנכון (פשוט עוקבים אחר סדרת פעולות כדי להגיע לפתרון, כמו בתרגיל מתמטי). מחשבים משתמשים רק באלגוריתמים.
- היוריסטיקה – זו שיטה של ניסיונות לפתור בעיה על ידי כללים שונים שחוסכים זמן ופעולות, אך בניגוד לאלגוריתם, לא בהכרח יובילו לפתרון הנכון.
אנשי גישת עיבוד המידע הסתקרנו איך אדם פותר בעיות מורכבות ובדקו זאת במשחק השחמט. הם העלו ששחמט משחקים בעזרת היוריסטיקות ולא בעזרת אלגוריתמים. ההיוריסטיקות מאפשרות לסנן את רוב האפשרויות עוד טרם נסרקו ולהתמקד רק בחלק קטן מהן. בתוכנות מחשב של שחמט משתמשים בתכניות היוריסטיקות חכמות שיאפשרו משחק מהיר, שכן לסרוק עשרות ומאות אלפי מהלכים אפשריים במשחק, הינה אופציה דמיונית. אותם חוקרים גם בדקו את דרך פתירת החידה הקריפטריתמית – הצבת מספרים במקום אותיות. ניתן באופן היפותטי לסרוק את כל האופציות, אך קיימות מעל ל־300 אלף, ובדיקה כזו עשויה להמשך כחודשיים. למחשב זה ייקח כשעה. כשנבדקים התבקשו לפתור חידה זו, לקח להם בין 10 דקות לשעה. הם נעזרו בידע האריתמטי שלהם וביכולתם להסיק מסקנות באופן לוגי.
[עריכה] אסטרטגיות ושלבים בפתרון בעיות
ע"פ ניואל וסימון: "בעיה – אדם ניצב מול בעיה כאשר הוא רוצה דבר-מה ואינו יודע מיד איזו סדרת פעולות ביכולתו לבצע כדי להשיגו"
ע"פ ג'ון הייז: "פתרון – פתרון בעיה פירושו מציאת דרך מתאימה לגשר על הפער (בין מצב מצוי למצב רצוי)"
ישנם 4 שלבים בפתירת בעיה: הגדרתה, נתינת ייצוג פנימי, חיפוש דרך לפתרון וביצוע והערכת הפתרון.
חוקרי אסכולה זו השתמשו בכמה בעיות לבדוק את התהליכים כמו לדוגמה, בעיית אוכלי האדם והמיסיונרים ובעיית מגדלי האנוי, או בעיית הטבעות.
ראשית כל, יש להגדיר את הסביבה של המטרה (אלו רכיבים של הסביבה רלבנטים עבור הפתרון). לפי הגשטאלט, זהו החלק העיקרי בפתרון הבעיה, כי צריך לעשות ארגון מחדש לסביבה, לשדה התפיסתי שלנו.
לאחר מכן, יש לבנות ייצוג פנימי של הבעיה, אנו מתרגמים בראש את מרכיבי הבעיה לאיזו צורה שנח לנו לעבוד איתה (למשל בעיה מתמטית – תפוחים).
בשלב השלישי, אנו מחפשים את הדרך שיכולה להתאים לנו לפתרון על ידי הפעלת אופרטורים (=סכמות שלפיהן אנו פותרים בעיה).
ע"פ סיימון, איש אסכולת עיבוד המידע, אותו "תרגום" נפרט למושגים ספציפיים:
- המצב ההתחלתי – נתונים ראשוניים של הבעיה, תנאי הפתיחה.
- מצב היעד – ייצוג המצב הסופי.
- האופרטורים – הצעדים בהם עוברים ממצב ביניים אחד למצב ביניים שני.
- מצבי ביניים – מצבים שנוצרו בעקבות הפעלת אופרטור על מצב קודם. מציאת הדרך היעילה ביותר לפתור את הבעיה במסגרת ייצוגה המלא.
לפי הייז, ישנם כמה סוגי אופרטורים:
- ניסוי וטעייה – בשיטה זו אנו עושים כל מה שאנחנו יודעים, באופן שיטתי (לנסות בצרור מפתחות מפתח אחר מפתח כדי לפתוח את הדלת, ולשמור את אלה שהשתמשנו בהם "בצד") או אקראי (לנסות לפתוח את הדלת עם מפתחות ולחזור על חלקם), עד שמצליח לנו.
- ניצול מידע קיים – אנו פותרים את הבעיה לפי ידע שקיבלנו מפתרון בעיה דומה בעבר (למשל רק מפתח של פלדלת יכול לפתוח את הפלדלת שלנו, אז ננסה רק אותו ולא מפתח מסוג אחר).
- שיטות קירוב – כשמדובר בפתרון לבעיה מורכבת ואין לנו פתרון מיידי, שיטות הקירוב יכולות לכוון אותנו ולקרב אותנו לידי הפתרון, למרות שאנו צריכים לעבור במהלכן שלבים רבים. ישנן כמה שיטות קירוב:
- "שיטת הטיפוס במעלה ההר" – שיטה זו מחייבת התקדמות צעד-צעד, ללא דילוג על שלבים, וללא נסיגות טאקטיות. בשיטה זו, עלינו להגדיר את היעד הסופי מראש. עשיית צעדים שאינם מקדמים ישירות למטרה סותרת את מהות השיטה הזו ועל כן לא תמיד היא יעילה.
- "שיטת ניתוח אמצעים למטרות" - שיטה זו מתבססת על ראיית הבעיה כסדרה של פערים בין הרצוי לבין המצוי, ועל פתרון של כל פער בנפרד. מחלקים את המטרה לתת מטרות קטנות: עורכים רשימה ובה רשימת הפערים – אם אין פערים, הרי שאין בעיה. אח"כ יש לנסות לסגור את הפערים על ידי אופרטורים. לעיתים קורה שתת המטרות יוצרות פערים חדשים ובמקרה כזה צריך לעבור לשיטה אחרת שנקראת "שיטות פיצול".
- בשיטות הפיצול, יצירה של תת מטרות, שאינן מהוות חלק מהתוכנית המקורית, תצריך יצירת מנגנוני פיקוח שיאפשרו שמירה על השארות בסביבת הבעיה המקורית על אף ההתמודדות עם תת הבעיות. היתרון בשיטה זו על פני הקירוב, הוא בכך שהיא מאפשרת "לפזול" לצדדים ואינה תובעת דרך ישירה בלבד אל הפתרון. הצבתן של תת מטרות מחייבת ניתוח של הבעיה, ועל אף שישנם צעדים שלכאורה מהווים רגרסיה בפתרון הבעיה, הם למעשה מקדמים את השגת המטרה – פתירת הבעיה.
- עבודה לאחור - כשיש לנו פתרון ביד, אנו הולכים מהפתרון אחורנית, בדומה למבוך הגבינה והעכבר.
[עריכה] תאורית עיבוד המידע כתאורית התפתחות קוגנטיבית
גישה זו מדגישה מיומנות של זיכרון ופתרון בעיות. לפי קצב פתרון של הילד את הבעיה, יש להסיק לגבי אופן חשיבתו ואופן התמודדותו עם פתרון בעיות.
ההנחה הבסיסית של גישה זו היא שהילד צובר ניסיון עם הגיל, בעקבות התנסויותיו השונות (כמובן שלשם צבירת הניסיון יש צורך גם במיומנות זיכרון). הקלט נעשה לפי חושיו של הילד, הוא מעבד אותם ומתאם ומשווה עם הידע שיש לו, ואז הוא מגיב בהתאם לידע הדקלרטיבי שלו (ידע שמאוחסן בזיכרון על עובדות כלליות וארועים) ולידע הפרוצדורלי שלו(ידע המאוחסן בזיכרון על הדרך לעשית דברים, על פעולות) , העוזרים לו להתמצא בעולם.
גישה זו רואה את ההתפתחות הקוגנטיבית כסדרה של שינויים הדרגתיים, החלים בקשב, בזיכרון ובחשיבה, שמביאים למיומנות גדולה יותר בפירוש אירועים ולטווח רחב יותר של אסטרטגיות לפתרון בעיות.

