หัวข้อสำหรับโพสต์นี้คือความรู้เชิงแนวคิด และโดยเฉพาะอย่างยิ่งสาเหตุและวิธีการจัดประเภทและจัดเก็บข้อมูลในของสมองเรา คำถามว่าเราจะกำหนดหมวดหมู่ได้อย่างไร เป็นประเด็นสำคัญของการศึกษาจิตวิทยาความรู้ความเข้าใจสำหรับในช่วงราวๆ 50 ปีที่ผ่านมา

ก่อนอื่น เรามาเข้าใจคำจำกัดความบางประการเพื่อให้แน่ใจว่าเรามีคำศัพท์ที่ใช้ร่วมกัน:

  • “ความรู้เชิงแนวคิด(Conceptual Knowledge)” คืออะไร? — เรากำหนดให้เป็น ความรู้ที่ช่วยให้เรารับรู้ เรื่องราว เหตุการณ์ และแนวคิดในโลกรอบตัวเรา และสรุปสิ่งเหล่านี้เป็นคุณลักษณะ
  • สำหรับจุดประสงค์ของเรา เราจะให้คำจำกัดความ “แนวคิด” เป็นตัวแทนของประเภททางจิตใจ เราสามารถพูดได้ว่าแนวคิดของร้านอาหารไทย-จีนคือคำตอบสำหรับคำถาม: “ร้านอาหารไทย-จีนคืออะไร?”

การใช้นิยามใหม่ที่เป็นประกายสำหรับแนวคิดของเรา ทำให้เราสามารถพูดได้ว่าหมวดหมู่ของเราสำหรับร้านอาหารไทย-จีน จะกำหนดตัวอย่างที่เป็นไปได้ทั้งหมดของร้านอาหารเหล่านี้ที่เราจินตนาการได้

ทำไมหมวดหมู่จึงสำคัญ?

ควรถามก่อนที่เราจะไปต่อว่าการคิดอย่างมีหมวดหมู่มีความสำคัญและมีประโยชน์อย่าง? เราได้สัมผัสสิ่งนี้ก่อนหน้านี้แล้ว — หมวดหมู่ต่างๆ เป็นทางลัดที่มีประโยชน์อย่างมากในเส้นทางของเราในการทำความเข้าใจว่าโลกรอบตัวเราทำงานอย่างไร ตัวอย่างเช่น จากช่วงเวลาที่เราได้ไปที่ร้านอาหาร Chandrphen (https://www.tripadvisor.com/Restaurant_Review-g293916-d3709901-Reviews-Chandrphen_Restaurant-Bangkok.html) เป็นร้านอาหารไทย-จีน คุณสามารถอนุมานข้อมูลจำนวนมากและความคาดหวังเกี่ยวกับเมนู การตกแต่ง และราคาได้โดยไม่ต้องไปที่นั่นหรือได้ยินเกี่ยวกับร้านอาหารนั้นเลย

คุณได้รับข้อมูลทั้งหมดนี้จากหมวดหมู่ ร้านอาหารไทย-จีน ซึ่งได้เก็บข้อมูลทั้งหมดนี้ไว้ให้คุณ และเมื่อนำไปใช้กับแนวคิดใหม่ที่คุณพบ ก็จะเหมือนเป็นการยกมรดกให้กับข้อมูลทั้งหมดนี้

การคิดแบบมีหมวดหมู่เป็นผลจากกระบวนการวิวัฒนาการที่ออกแบบมาเพื่อช่วยให้เราบรรลุผลสำเร็จอันน่าทึ่งในการประมวลผลและดำเนินการอย่างมีประสิทธิภาพในจักรวาลที่แทบจะไร้ขอบเขต เราสามารถประมวลผลการจำกัดความด้วยคำว่า “คอมพิวเตอร์ที่มีน้ำหนักประมาณแล็ปท็อป”  “ใช้พลังงานน้อยกว่าหลอดไฟ” และ “ทำจากไขมันส่วนใหญ่”

ประวัติการจัดหมวดหมู่ — คำจำกัดความ

การคิดอย่างมีหมวดหมู่ในรูปแบบตึกแถวของปรัชญาตะวันตก ตั้งแต่ต้นยุคแห่งการคิดเชิงปรัชญาจนกระทั่งเมื่อเร็วๆนี้ กระบวนการจัดหมวดหมู่เป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นกระบวนการสร้างคำจำกัดความ จากนั้นจึงตรวจสอบแนวความคิดเพื่อดูว่ามีความสอดคล้องกันเพียงใด เพื่อทดสอบว่าควรรวมในหมวดหมู่ที่กำหนดไว้หรือไม่ กระบวนการนี้เป็นขั้นตอนที่เราใช้ก่อนหน้านี้ ในขณะที่จัดวางคำศัพท์ที่ใช้ร่วมกันและสร้างสิ่งที่ถือได้ว่าเป็นความรู้เชิงแนวคิด

ในทำนองเดียวกัน ตามแนวความคิดนี้  เมื่อฉันมีคำจำกัดความของร้านอาหารไทย-จีน ฉันสามารถจัดโลกของหมวดหมู่ว่าเป็นสิ่งที่มันเป็นและไม่ใช่ร้านอาหารไทย-จีน

การจำกัดความล้มเหลว

นักปราชญ์ทางภาษาศาสตร์ Ludwig Wittgenstein ผู้ซึ่งในปี 1950 ได้ตระหนักว่า แม้จะมีตำแหน่งที่สูงส่งในการคิด แบบตะวันตก คำจำกัดความไม่เป็นประโยชน์เท่าที่เราคิดสำหรับการจัดหมวดหมู่สิ่งต่างๆ Wittgenstein ได้ใช้เกมเป็นตัวอย่าง เพื่อแสดงให้เห็นว่าคำจำกัดความจะไม่ได้ผล

ในขณะที่เราทุกคนรู้โดยสัญชาตญาณว่าเกมคืออะไรและไม่มีปัญหาในการจำแนกเกม หมากรุก บาสเก็ตบอล และแองกรี้เบิร์ด แต่การเขียนคำจำกัดความให้เราจัดหมวดหมู่ทั้งสามได้อย่างง่ายดายนั้นแทบจะเป็นไปไม่ได้เลย ไม่เชื่อฉัน? เอาเลย และ ลอง …

ความคล้ายคลึงกันในครอบครัว

Wittgenstein ไม่พอใจที่จะทำเพียงแค่ระบุความท้าทายนี้เท่านั้น เขาต้องการที่จะแก้ปัญหานี้ด้วย และก็เป็นจริงตามเค้ามูลของเขา วิธีแก้ปัญหาที่เขาเสนอนั้นใช้ได้จริงอย่างน่ามหัศจรรย์ – Wittgenstein เสนอว่าการรับมือกับคำจำกัดความนั้นไม่จำเป็น แทนที่จะสร้างหมวดหมู่ตามครอบครัว ความคล้ายคลึง สำหรับความคิดของเขาหมวดหมู่คือการจัดกลุ่มแนวคิดทั้งหมดที่มีความคล้ายคลึงกัน เมื่อใช้วิธีนี้คุณจะเห็นได้ง่ายว่าคำถามในการจัดหมวดหมู่เกมแก้ไขได้ง่ายเพียงใด เนื่องจากแนวคิดที่เป็นแบบอย่างทั้งหมดที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้มีความคล้ายคลึงกันโดยพื้นฐาน ตราบเท่าที่เป็นงานอดิเรกที่น่าขบขัน

ต้นแบบเป็นคำจำกัดความ

ในปี 1970 Dr. Eleanor Rosch ผู้บุกเบิกนักจิตวิทยาด้านความรู้ความเข้าใจ ได้นำแนวคิดของ Wittgenstein ไปอีกขั้นด้วยการแนะนำวิธีการจัดหมวดหมู่ของเขาว่าไม่ได้เป็นเพียงโครงสร้างทางปรัชญาเท่านั้น แต่ยังเป็นรากฐานสำหรับวิธีที่สมองของเราประมวลผลข้อมูลด้วย Rosch และเพื่อนร่วมงานของเธอตั้งสมมติฐานว่าเพื่อจัดหมวดหมู่แนวคิดใหม่ สมองของเราจะเปรียบเทียบกับต้นแบบที่จัดหมวดหมู่ และขึ้นอยู่กับว่าแนวคิดนั้นสอดคล้องกับต้นแบบได้ดีเพียงใด เราทำการกำหนดหมวดหมู่ของต้นแบบนั้นให้กับแนวคิดหรือไม่

กล่าวอีกนัยหนึ่งเมื่อพยายามพิสูจน์ว่า Chandrphen เป็นร้านอาหารไทย-จีน เราวิเคราะห์อย่างรวดเร็วว่าตรงกับร้านอาหารไทย-จีนตามแบบฉบับที่เรามีอยู่แล้วในใจหรือไม่

คำถามที่ชัดเจนจึงกลายเป็นต้นแบบ และเราจะเริ่มระบุได้อย่างไร?

เฟอร์นิเจอร์เก้าอี้ราคาเท่าไหร่?

Rosch และผู้ร่วมงานรู้สึกทึ่งกับคำถามนี้และได้ทำการทดลองเพื่อทดสอบอย่างแม่นยำ พวกเขาเริ่มต้นด้วยการพิจารณาว่าผู้คนทั่วไปให้คะแนนตัวอย่างรายการตามหมวดหมู่ที่พวกเขาเป็นเจ้าของในระดับ 1 ถึง 7 อย่างไร เราสามารถเรียกใช้การทดลองทางความคิดเพื่อจำลองกระบวนการของพวกเขาได้ในตอนนี้ นี่คือแนวคิดรายการที่คุณอาจพบในร้านอาหาร:

  • เก้าอี้
  • โต๊ะ
  • กระจก
  • พัดลมเพดาน
  • ตู้เก็บของในครัว

ใช้เวลาสักครู่เพื่อให้คะแนนแต่ละรายการตั้งแต่ 1 ถึง 7 ว่าแต่ละอย่างเกี่ยวข้องกับหมวดหมู่เฟอร์นิเจอร์แค่ไหน

จากการทดลองของ Rosch ในตอนนี้ ให้เขียนแนวคิดแต่ละแนวคิดโดยระบุว่าคุณเชื่อว่ามีลักษณะเฉพาะใดบ้างในหมวดเฟอร์นิเจอร์

ต้นแบบเป็นตัวอย่างที่มีลักษณะร่วมกันมากที่สุด

เมื่อ Rosch และเพื่อนร่วมงานของเธอทำการทดลองในช่วงทศวรรษที่ 70 พวกเขาพบว่าแนวคิดตามแบบฉบับคือกลุ่มที่มีลักษณะร่วมกันมากที่สุดกับรายการอื่นๆทั้งหมดในหมวดหมู่นี้ ในตัวอย่างของเรา มีแนวโน้มว่าเก้าอี้ได้คะแนนสูงที่สุด ซึ่งอาจจะเป็นรายการที่มีคุณลักษณะที่ใช้ร่วมกันได้กว้างที่สุดกับรายการอื่นๆทั้งหมด

ต้นแบบเป็นตัวอย่างที่เร็วที่สุด

การศึกษาของ Rosch ได้จุดประกายความสนใจในชุมชนจิตวิทยาความรู้ความเข้าใจที่กำลังเติบโต และงานของเธอได้รับการติดตามในการศึกษาชุดหนึ่งที่ดำเนินการโดย Dr. Edward Smith ในการทดลองของเขา Smith ได้นำเสนอหัวข้อต่างๆ ด้วยประโยคที่กำหนดแนวคิดว่าเป็นส่วนหนึ่งของหมวดหมู่ จากนั้นเขาก็วัดว่าต้องใช้เวลานานแค่ไหนในการตอบสนองการยืนยัน เมื่ออาสาสมัครของเขาได้ยินประโยคเช่น “ตู้เก็บของในครัวเป็นเฟอร์นิเจอร์” และต้องกดปุ่มโดยเร็วที่สุดเพื่อยืนยันว่าพวกเขาเห็นด้วย Smith คาดการณ์และยืนยันว่ารายการตามแบบฉบับจะเป็นรายการที่มีเวลาตอบสนองสั้นที่สุด

นกคืออะไร?

วิธีการตามแบบฉบับของ Rosch ทำงานได้ดีสำหรับบางหมวดหมู่ แต่ไม่ใช่ทั้งหมด

ใช้เวลาสักครู่แล้วนึกถึงนกต้นแบบของคุณ

เป็นไปได้มากที่ภาพในใจของคุณจะคล้ายกับนกพิราบหรือนกสตาร์ลิ่ง ตอนนี้ใช้เวลาสักครู่เพื่อพิจารณานกเพนกวินและนกกระจอกเทศ ทั้งสองอย่างนี้ไม่มีความคล้ายคลึงกับนกพิราบมากที่สุด ในความเป็นจริงเราสามารถโต้แย้งได้ว่าค้างคาวมีความคล้ายคลึงกับนกพิราบมากกว่าอย่างใดอย่างหนึ่ง แต่เราจัดหมวดหมู่ทั้งนกเพนกวินและนกกระจอกเทศได้อย่างง่ายดายว่าเป็นนก แต่ไม่ใช่ค้างคาว คำถามคือ ทำไม?

เป็นตัวอย่างที่เราเพิ่งตรวจสอบซึ่งนำนักจิตวิทยาด้านความรู้ความเข้าใจแนะนำว่าแทนที่จะมีต้นแบบเดียวต่อหมวดหมู่ สมองของเราใช้ตัวอย่างที่หลากหลาย และมีความยืดหยุ่นในการขยายรายการตามความต้องการ วิธีนี้ใช้ได้ผลดีกว่าใช้ต้นแบบเดียว

สมมติฐานต้นแบบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับหมวดหมู่ เช่น นกที่มีลักษณะที่หลากหลายซึ่งไม่จำเป็นต้องมีแนวคิดร่วมกันในหมวดหมู่ทั้งหมด

การศึกษาล่าสุดแนะนำว่าเราใช้ทั้งตัวอย่างและแบบจำลองต้นแบบในการจัดหมวดหมู่

การจัดหมวดหมู่ในสมอง

การศึกษาการจัดหมวดหมู่ยังคงไม่ได้รับการแก้ไขและยังคงดำเนินต่อไป อย่างไรก็ตาม ความพร้อมใช้งานในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาของ MRI เชิงฟังก์ชันและเทคโนโลยีอื่นๆ ช่วยให้เรามองเห็นการทำงานของสมอง รวมถึงช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ได้รับข้อมูลเชิงลึกใหม่ๆ และจุดประกายทฤษฎีใหม่ๆ

ตัวอย่างเช่น ตอนนี้เรารู้แล้วว่า ลักษณะเฉพาะของโลกทางกายภาพนั้นกระตุ้นให้โครงข่ายประสาทเทียมทำงานในลักษณะที่กำหนด ตัวอย่างเช่น มองที่มือของคุณ เมื่อคุณขยับมือในแนวนอนจากขวาไปซ้ายที่ด้านหน้าของคุณ จะกระตุ้นโครงข่ายประสาทที่เชี่ยวชาญในการระบุการเคลื่อนไหวในแนวนอนนั้น ๆ เช่นเดียวกับโครงข่ายที่เชี่ยวชาญในการระบุโทนสีผิวของคุณ เป็นต้น สมมติฐานปัจจุบันที่ได้รับความนิยมมากขึ้นแสดงให้เห็นว่าสมองของเราเข้าใจมือของเรา เป็นแนวคิดที่แสดงผลโดยรวมทั้งหมดของทุกรูปแบบที่เป็นไปได้ของการยิงโครงข่ายประสาทเทียมที่เคยเกิดขึ้นจากสิ่งเร้าที่เกิดจากมือของเรา มือของเราไม่ได้เก็บไว้ในสมองของเรา ในเซลล์ประสาทหรือโครงข่ายประสาทใด ๆ และมันไม่เข้าใจว่าเป็นวัตถุชิ้นเดียว แทนที่การแสดงภาพและประสบการณ์ที่เป็นไปได้ทั้งหมดจากมือของเราจะถูกเก็บไว้และสะท้อนให้เห็นในกลุ่มดาวที่เป็นไปได้ทั้งหมดของเซลล์ประสาทที่อาจตอบสนองต่อสิ่งเร้าที่มือของเราสร้างขึ้น

ทฤษฎีเหล่านี้เป็นพื้นฐานที่ดีในการทำความเข้าใจว่าเราจะเพิ่มความเข้าใจหมวดหมู่ตามสิ่งเร้าใหม่ๆที่เราได้รับจากสภาพแวดล้อมได้อย่างไร เนื่องจากจิตวิทยาความรู้ความเข้าใจได้รับอิทธิพลอย่างมากจากทฤษฎีวิทยาการคอมพิวเตอร์ การเรียนรู้สมมติฐานนี้ยังมีความคล้ายคลึงกันอย่างมากกับวิธีที่เราเข้าใจการฝึก AI โดยผ่านการเรียนรู้ด้วยเครื่อง

โครงข่ายประสาทเทียมมีประสิทธิภาพและยืดหยุ่นได้

อาจมีคนถามว่า อะไรคือจุดสำคัญของสถาปัตยกรรมที่สลับซับซ้อน? ทำไมสมองของเราจึงถูกสร้างขึ้นด้วยวิธีนี้? คำตอบก็คือการจัดวางมีทั้งประสิทธิภาพและความยืดหยุ่น — การแบ่งแนวคิดออกเป็นการรับรู้องค์ประกอบ ช่วยให้เครือข่ายประสาทที่รับผิดชอบการรับรู้เหล่านี้สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ตลอดประสบการณ์ทั้งหมดของเรา ซึ่งแน่นอนว่าประหยัดกว่าการจัดเก็บข้อมูลเฉพาะสำหรับแต่ละประสบการณ์ นอกจากนี้ สถาปัตยกรรมที่กระจัดกระจายทำให้สมองได้รับความเสียหายอย่างมหาศาล และยังสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพราะถึงแม้จะเป็นส่วนหนึ่งของความเสียหายของโครงข่ายประสาทส่วนบุคคลก็ตาม ก็เพียงพอแล้วในเส้นทางที่ซ้อนทับกัน เพื่อลดความเป็นไปได้ที่จะถูกล้างข้อมูลทั้งหมด

บทสรุป

การศึกษากระบวนการที่สมองของเราดูดซับ จัดระเบียบ และจัดเก็บข้อมูล ยังคงดำเนินต่อไป และในขณะที่กระบวนการเหล่านี้ยังไม่ชัดเจนสำหรับเรา ดูเหมือนว่าส่วนใหญ่เป็นผลมาจากความพยายามของวิวัฒนาการในการจัดหาแพ็คเกจฮาร์ดแวร์โดยรวมที่ดีที่สุดสำหรับการทำความเข้าใจจักรวาลที่เกือบจะไม่มีที่สิ้นสุด ภายในขอบเขตของร่างกายมนุษย์ สำหรับสิ่งที่คุ้มค่า ไขมัน 1.4 กก. ที่เราพกติดตัวระหว่างหูของเรา ยังคงสามารถบรรลุผลสำเร็จเหนือสิ่งอื่นใดที่เราประดิษฐ์เองได้ และแม้แต่การคาดการณ์ในแง่ดีที่สุดสำหรับความก้าวหน้าในวิทยาการคอมพิวเตอร์ก็ทำให้เรามีความสามารถสร้างเครื่องจักรที่เทียบเคียงได้ในอีกหลายปีข้างหน้า

จักรวาลได้ให้สมองอันน่าอัศจรรย์แก่เราทุกคน สิ่งที่เราแต่ละคนเลือกจะทำขึ้นอยู่กับเรา …