Наивная физика - Naïve physics

Наивная физика или народная физика неподготовленный человек восприятие основных физических явления. В области искусственный интеллект исследование наивного физика является частью усилий по формализации всем известный факт людей.[1]

Многие идеи народной физики являются упрощениями, непониманием или неправильным восприятием хорошо изученных явлений, неспособными дать полезные предсказания подробных экспериментов или просто опровергнуты более тщательными наблюдениями. Иногда они могут быть правдой, верными в некоторых ограниченных случаях, верными как хорошее первое приближение к более сложному эффекту или предсказывать тот же эффект, но неправильно понимать лежащий в основе механизм.

Наивную физику также можно определить как интуитивное понимание объектов физического мира у всех людей.[2] Когнитивные психологи углубляются в эти явления и получают многообещающие результаты.[нужна цитата ] Психологические исследования показывают, что определенные представления о физическом мире присущи всем нам.[нужна цитата ]

Примеры

Некоторые примеры наивной физики включают общепринятые, интуитивные или повседневно соблюдаемые правила природы:

  • Что идет вверх, должно прийти вниз
  • Упавший предмет падает прямо вниз
  • Твердый объект не может пройти через другой твердый объект
  • А вакуум отстой к нему
  • Объект либо неподвижен, либо движется в абсолютном смысле.
  • Два события либо одновременны, либо нет

Многие из этих и подобных идей легли в основу первых работ по формулированию и систематизации физики Аристотель и средневековый схоластики в Западная цивилизация. В современной физике им постепенно противоречили работы Галилео, Ньютон, и другие. Идея абсолютная одновременность просуществовал до 1905 г., когда специальная теория относительности и поддерживающие его эксперименты дискредитировали его.

Психологическое исследование

Усложнение технологий делает возможным больше исследований по приобретению знаний. Исследователи измеряют физиологические реакции (например, частота сердцебиения или движение глаз ) для количественной оценки реакции на конкретный стимул. Конкретные физиологические данные полезны при наблюдении за поведением младенца, потому что младенцы не могут использовать слова для объяснения вещей (например, своих реакций), как большинство взрослых или детей старшего возраста.

Исследования в области наивной физики основаны на технологиях для измерения времени взгляда и, в частности, времени реакции. Благодаря наблюдениям исследователи знают, что у младенцев скучно глядя на тот же раздражитель через определенное время.[2] Эта скука называется привыкание. Когда младенец достаточно привык к стимулу, он или она обычно отводит взгляд, предупреждая экспериментатора о своей скуке. На этом этапе экспериментатор вводит еще один стимул. Затем младенец будет терять привычку, обращая внимание на новый стимул. В каждом случае экспериментатор измеряет время, необходимое младенцу, чтобы привыкнуть к каждому стимулу.

Исследователи приходят к выводу, что чем больше времени требуется младенцу, чтобы привыкнуть к новому стимулу, тем больше он нарушает его или ее ожидания относительно физических явлений.[2] Когда взрослый наблюдает оптическую иллюзию, которая кажется физически невозможной, он или она будет уделять ей внимание до тех пор, пока она не приобретет смысл. До не давнего времени,[когда? ] психологи считали, что наше понимание физических законов исходит исключительно из опыта. Но исследования показывают, что младенцы, которые еще не обладают такими обширными знаниями о мире, имеют такую ​​же развернутую реакцию на события, которые бросают вызов тому, что физически возможно. Такие исследования показывают, что все люди рождаются с врожденной способностью понимать физический мир.

Смит и Кассати (1994) рассмотрели раннюю историю наивной физики, и особенно роль итальянского психолога. Паоло Боцци.[3]

Виды экспериментов

Основная экспериментальная процедура исследования наивной физики включает три этапа: предсказание ожидания младенца, нарушение этого ожидания и измерение результатов. Как упоминалось выше, физически невозможное событие дольше удерживает внимание младенца, указывая на удивление, когда ожидания нарушаются.[2]

Твердость

Эксперимент, проверяющий способность ребенка к твердости, включает в себя невозможное событие прохождения одного твердого объекта через другой. Сначала младенцу показывают плоский сплошной квадрат, движущийся от 0 ° до 180 ° в форме дуги. Затем на пути экрана помещается твердый блок, не позволяющий ему завершить полный диапазон движения. Младенец привыкает к этому событию, как и следовало ожидать. Затем экспериментатор создает невозможное событие, и сплошной экран проходит через сплошной блок. Младенец сбит с толку событием и присутствует на нем дольше, чем в испытании с вероятным событием.[4]

Окклюзия

Событие окклюзии проверяет знание того, что объект существует, даже если он не виден сразу. Жан Пиаже первоначально назвал эту концепцию постоянство объекта. Когда сформировалась компания Piaget его теория развития в 1950-х годах он утверждал, что постоянство объекта является приобретенным, а не врожденным. Детская игра подглядывать является классическим примером этого феномена, который заслоняет истинную хватку младенцев за постоянство. Чтобы опровергнуть это представление, экспериментатор конструирует невозможное событие окклюзии. Младенцу показывают блок и прозрачный экран. Младенец приучается, затем перед объектами помещается сплошная панель, закрывающая их вид. Когда панель снимается, блок уходит, но экран остается. Младенец сбит с толку, потому что блок исчез, показывая, что он / она понимает, что объекты сохраняют свое положение в пространстве, а не просто исчезают.[5]

Сдерживание

Событие сдерживания проверяет распознавание младенцем того факта, что объект, превышающий размер контейнера, не может полностью поместиться в этот контейнер. Элизабет Спелке, один из психологов, основавших движение наивной физики, определил принцип непрерывности, который передает понимание того, что объекты существуют непрерывно во времени и пространстве.[2] И эксперименты по окклюзии, и по сдерживанию основаны на принципе непрерывности. В эксперименте младенцу показывают высокий цилиндр и высокий цилиндрический контейнер. Экспериментатор демонстрирует, что высокий цилиндр помещается в высокий контейнер, и младенцу надоедает ожидаемый физический результат. Затем экспериментатор полностью помещает высокий цилиндр в гораздо более короткий цилиндрический контейнер, и это невозможное событие сбивает младенца с толку. Повышенное внимание демонстрирует понимание младенцем того, что контейнеры не могут удерживать предметы, превышающие их по высоте.[6]

Исследования Baillargeon

Опубликованные результаты Рене Байарджон выдвинул врожденные знания на передний план в психологических исследованиях. Ее метод исследования был основан на технике визуальных предпочтений. Байаржон и ее последователи изучали, как младенцы предпочитают один стимул другому. Экспериментаторы судят о предпочтении по продолжительности времени, в течение которого младенец будет смотреть на раздражитель, прежде чем привыкнуть. Исследователи считают, что предпочтение указывает на способность младенца различать два события.[2]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Хейс, Пэт (1979). Мичи, Дональд (ред.). «Манифест наивной физики». Экспертные системы в эпоху микроэлектроники. Эдинбург: Издательство Эдинбургского университета. ISBN  0-85224-381-2.
  2. ^ а б c d е ж Госвами, У. (2008). Когнитивное развитие: обучающийся мозг. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Психология Пресса.
  3. ^ Смит, Б.; Касати, Р. (1994). «Наивная физика: очерк онтологии». Философская психология. 7 (2): 225–244. Дои:10.1080/09515089408573121.
  4. ^ Байаржон, Р. (1994). «Как младенцы узнают о физическом мире?». Современные направления в психологической науке. 3 (5): 133–140. Дои:10.1111 / 1467-8721.ep10770614.
  5. ^ Байларджон, Р. (2004). «Физический мир младенцев». Современные направления в психологической науке. 13 (3): 89–94. Дои:10.1111 / j.0963-7214.2004.00281.x.
  6. ^ Baillargeon, R .; Hespos, S.J. (2001). «Знания младенцев о событиях окклюзии и сдерживания: удивительное несоответствие». Психологическая наука. 12 (2): 141–147. Дои:10.1111/1467-9280.00324. PMID  11340923.