Das Modell der Kognitiven Informations-Erfassung und -Lagerung (KIEL)

Inhalt

Einleitung

TEIL 1: THEORETISCHE GRUNDLAGEN
I. Das Gedächtnis
1. Das Gedächtnis aus psycholinguistischer Sicht
a. Das Multi-Speicher-Modell des Gedächtnisses
2. Das Gedächtnis aus neurolinguistischer Sicht
a. Das Ultrakurzzeitgedächtnis (UZG)
b. Das Kurzzeitgedächtnis (KZG)
c. Das Langzeitgedächtnis (LZG)
II. Informationsverarbeitung
1. Einleitung
2. Prinzipien der Informationsverarbeitung
a. grundsätzlicher Aufbau eines IVS
b. Ablauf der Informationsverarbeitung
c. Multitasking
3. Modell nach Broadbent (1958)
4. Change-of-Meaning und Integration-of-Information
a. Das Change-of-Meaning-Modell (CMM)
b. Das Information-Integration-Model (IIM)

TEIL 2: DAS KIEL-MODELL
I. Das KIEL-Modell
1. Einführung
2. Komponenten und Funktionsweise
a. Filterung
(1) Wahnehmung
(2) Filter
(3) Input
b. Verarbeitung
(1) Speicher
(2) Prozessor-Komplex
(3) Synthesizer
3. Beispiel
1. Situation
2. Filterung
3. Verarbeitung
II. Schlusswort

ANHÄNGE

1. Das KIEL-Modell als Grafik

2. Alphabetisches Literaturverzeichnis

3. zusätzliche Quellen

Abbildungen

Abb 1: Das Multispeicher-Modell des Gedächtnisses

Abb 2: Lage der Sinneszentren im menschlichen Gehirn

Abb 3: Schema der schriftlichen Multiplikation.

Abb 4: graphische Umsetzung des Broadbent-Modells (vereinfacht)

Abb 5: graphische Umsetzung des Change-of-Meaning-Modells

Abb 6: graphische Umsetzung des Information-Integration-Models

Abb 7: Das KIEL-Modell

Einleitung

Die Kognitive Linguistik ist ein Forschungsansatz, dessen Entwicklung eng verbunden ist mit der Entstehung und Entwicklung der Kognitiven Wissenschaft im Allgemeinen. Sie versteht sich selbst als „derjenige Bereich innerhalb der Kognitiven Wissenschaft, der auf die Beschreibung und Erklärung der mentalen Sprachstrukturen und -prozesse ausgerichtet ist“ (Schwarz 1992: 8), das heißt, sie beschäftigt sich in erster Linie mit den Prozessen der Aufnahme, Speicherung und Anwendung von Informationen.

Die Grundannahme, dass die menschliche Sprachfähigkeit neurobiologisch in den strukturellen und funktionalen Gesetzmäßigkeiten des menschlichen Gehirns verankert ist, erklärt den interdisziplinären Rahmen, in dem die Kognitive Linguistik forscht. Wie auch in der Kognitiven Wissenschaft werden in der Kognitiven Linguistik Erkenntnisse aus der Psychologie, Computerwissenschaft, Linguistik, Philosophie und Neurologie genutzt, um das Phänomen Sprache und Kognition umfassend zu erforschen.

Die zentralen Fragen der Kognitiven Linguistik sind:

1. Worin besteht unsere Sprachkenntnis?
2. Wie wird diese Kenntnis erworben?
3. Wie wird diese Kenntnis benutzt?
4. Welche neuronalen Strukturen und Mechanismen liegen der

Repräsentation, dem Erwerb und dem Gebrauch von Sprache zugrunde? (Schwarz 1992: 40)

Die folgenden Arbeit, die sich in zwei Teile aufgliedern lässt, wird sich hauptsächlich mit der Frage nach dem Aufbau mentaler Strukturen und der Funktionsweise der Mechanismen beschäftigen. Dazu werden zunächst in einem ersten Teil einige schon bestehende Modelle und Theorien zum Thema Gedächtnis: Aufbau und Funktion vorgestellt werden. Im Anschluss daran werden ebenfalls ein paar bereits existierende theoretische Ansätze zum Thema der Informationsverarbeitungsprozesse beleuchtet werden. Im zweiten Teil soll ein eigenes Modell präsentiert und erläutert werden, das versucht, die Problematik der Speicherung und der Verarbeitung von Informationen zu beheben und die mentalen Strukturen, sowie die kognitiven Mechanismen befriedigend darzustellen.

Teil 1: Theoretische Grundlagen

I. Das Gedächtnis

Auf der Suche nach einer Erklärung für den Aufbau und die Funktionsweise der menschlichen Kognition stellt sich immer wieder die Frage nach dem Gedächtnis. Was genau ist das Gedächtnis, wo sitzt es und inwieweit leistet es seinen Beitrag innerhalb der (vermuteten) Kognitionsprozesse?

Man kann sich dem Gedächtnis nähern, indem man sich zunächst mit dem Begriff Wissen auseinandersetzt.

Wissen wird definiert als „die Menge aller Informationen, die ein Mensch intern gespeichert hat.“ (Schwarz 1992: 78) Wissen ist aber nicht nur eine statische Ansammlung von Erfahrungsinhalten, sondern auch die Fähigkeit, auf diesen Inhalten zu operieren, eine Art kognitive Kompetenz also.

Die allgemeine kognitive Kompetenz des Menschen umfasst somit strukturelles und prozedurales Wissen.

Das Gedächtnis wird vielfach als eine Art kognitiver Aufbewahrungsort für menschliches Wissen aufgefasst und in diesem Sinne als bloßer Speicher verstanden. Das Gedächtnis ist aber kein einzelnes Speicherorgan, sondern besteht aus verschiedenen Subsystemen. (Schwarz 1992: 76) Es ist eher ein Sammelbegriff für eine ganze Reihe von kognitiven Funktionen. Nicht zuletzt aus diesem Grunde ist es auch schwierig, das Gedächtnis als solches zu lokalisieren. Zwar konnten bestimmten kognitiven Prozessen einzelne Hirnregionen zugeordnet werden (Broca- Zentrum; Wernicke-Zentrum), man kann jedoch nicht das Gedächtnis als einen festen Ort mit hoher kognitiver Aktivität lokalisieren.

1. Das Gedächtnis aus psycholinguistischer Sicht

Schon im 19. Jahrhundert befasste sich der Psychologe W. James in seinem Principles of Psychology (1890) mit dem Thema Gedächtnis und Bewusstsein und legte damit die Bausteine der modernen Kognitionswissenschaft, die in fundamentaler Weise zwischen Gedächtnisprozessen, die bewusster mentaler Aktivität unterliegen (KZS - Kurzzeitspeicher), und solchen, die für das Langzeitgedächtnis verantwortlich sind, unterscheidet. Er teilte das Gedächtnis in zwei Teile auf. Das primäre Gedächtnis (primary memory) unterstützt demnach das Bewusstsein, während das sekundäre Gedächtnis (secondary memory) eine Art Langzeitgedächtnis für Dinge der Vergangenheit darstellen soll. Die Inhalte des primären Gedächtnis sind gut zugänglich und leicht abrufbar; die Inhalte des sekundären Gedächtnisses hingegen werden unter bewusster Anstrengung abgerufen.

Auf diesen ersten Überlegungen aufbauend veröffentlichten Ellis und Young (1988) ihre „kognitive Neuropsychologie“, in der sie das Gedächtnis als einen Teil von mentalen Funktionen betrachten. Die mentalen Funktionen sind in ihrem Ganzen ein modulares System, das sich durch das Zusammenwirken einzelner Komponenten auszeichnet, deren Ziel es ist, durch eine gemeinsame Interaktion eine Funktion zu erfüllen. Dabei besitzt jede Komponente eine funktionale Autonomie, kann also auch dann weiter arbeiten, wenn andere Module in ihrer Funktion beeinträchtigt sind.(Parkin 1996: 9)

a. Das Multi-Speicher-Modell des Gedächtnisses

In den 1960er Jahren, mit dem weltweiten Aufstieg der Informationstechnologie, entwickelte sich langsam die Idee der Computermetapher, dass also das menschliche Gehirn in seiner Funktionsweise der eines Computers ähnelt. Davon ausgehend entstand das Multi-Speicher-Modell von Atkinson/Shiffrin (1968). Danach sind Computer umfangreiche Datenbasen, die von einer zentralen Verarbeitungseinheit (central processing unit, CPU) verarbeitet werden.

Die CPU repräsentiert den Arbeitsraum des Computers, also den Bereich, in dem Informationen aufgenommen, bereits vorhandene Informationen abgerufen und Entscheidungen die Datenbasis betreffend ausgeführt werden (Parkin 1996: 10f). Im Vergleich zu James’ Überlegungen kann die CPU mit dem primären Gedächtnis in Verbindung gebracht werden, während das sekundäre Gedächtnis der Datenbasis ähnelt. Diese Idee wurde von Atkinson/Shiffrin aufgegriffen. In ihrem Speicher-Modell existieren drei miteinander in Beziehung stehende Speicher, die Informationen austauschen:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb 1: Das Multispeicher-Modell des Gedächtnisses

Dabei gelangen neue Informationen zunächst in den sensorischen Speicher, der Informationen über Muster sensorischer Stimulationen oder Reize beinhaltet. Aus diesem Speicher werden die Informationen weitergeleitet in den Kurzzeitspeicher, der mit dem primären Gedächtnis nach James vergleichbar ist. Der Kurzzeitspeicher repräsentiert den Ort bewusster mentaler Aktivität (Parkin 1996: 12), die sich in Form von Kontrollprozessen ausdrückt. Die Kontrollprozesse wiederum bestimmen den Inhalt des Kurzzeitspeichers, indem sie gerade verarbeitete Information durch neue ersetzen. Je nach Wiederholungsgrad der Prozesse kann eine Information dann in den permanenten Langzeitspeicher transferiert werden. Eine wichtige Rolle hierbei spielen auch die Encodierungsprozesse. Jedes Gedächtnissystem benötigt zur Speicherung der Informationen irgendeine Form einer Codierung. Es muss Informationen in einen Code transformieren, der es erlaubt, beim Erinnern erneut in eine dem Subjekt zugängliche Aufzeichnungsform umgewandelt zu werden (Parkin 1996: 13).

2. Das Gedächtnis aus neurolinguistischer Sicht

Will man das Phänomen menschlicher Kognition vollständig begreifen, so muss man neben den psychologischen Aspekten auch die neurologischen Aspekte in Bezug auf die Kognitive Linguistik betrachten. In erster Linie interessiert dabei das menschliche Gehirn in Aufbau und Funktion.

Im Laufe der Evolution hat sich bei denjenigen Lebewesen, die mit anatomischen Werkzeugen nur schwach ausgerüstet waren, eine immer komplexere Reaktion und Verarbeitung im Zentralen Nervensystem (ZNS) herausgebildet, um diese Mängel zu ersetzen. Durch diesen Prozess hat sich das bewusst steuernde und lernende Gehirn zu einer gewaltigen Größe entwickelt. Der Neocortex, der sich im Zuge der Evolution aus dem limbischen System entwickelt hat, ist der Teil des Gehirns, in dem sich Denken, Erkennen, Erinnern, Lernen und Vergessen abspielen. „Dieser auf Faustgröße zusammengefaltete Lappen besteht aus fünfzehn Milliarden Zellen. Das bedeutet bereits in einem kleinen, stecknadelkopfgroßen Stück viele hunderttausend kleinster Schaltzentren mit praktisch unendlich vielen Kombinationsmöglichkeiten, also ein Speicherwerk und Rechenwerk, Eingabe, Ausgabe und Programmierer in einem.“(Vester 1975: 24). Aufgrund der Lateralisierung des Neocortex in zwei Hemisphären ist anzunehmen, dass das Gedächtnis als solches nicht an einem Ort zu lokalisieren ist, sondern dass es sich in Form von unterschiedlichen kognitiven Prozessen über den Neocortex verteilt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb 2: Lage der Sinneszentren im menschlichen Gehirn

a. Das Ultrakurzzeitgedächtnis (UZG)

Laut Vester (1975) lässt sich das Gedächtnis in drei verschiedene Stufen einteilen.

Zunächst einmal kreisen alle durch Sinneswahrnehmung ankommende Impulse in Form von elektrischen Strömen im Gehirn, wo sie nach zehn bis zwanzig Sekunden abklingen. Wenn in der Zeit keine Aufmerksamkeit vorhanden ist, oder sich die Informationen nicht an bereits bekannten Gedankenverbindungen aufhängen lassen, werden die Informationen nicht weiter verarbeitet, das heißt, sie gelangen nicht ins UZG. Sie können aber durchaus direkt an die motorische Rinde weitergeleitet werden, um reflexartiges Handeln (Automatismen) auszulösen. Vester vergleicht das UZG mit einem ersten Filter, der dafür sorgt, dass das Gehirn nicht zu stark mit Informationen belastet wird. Da die Informationen im UZG nur wenige Sekunden gespeichert werden, ist das UZG durch leichte Reize jederzeit vollständig löschbar.

b. Das Kurzzeitgedächtnis (KZG)

Das KZG wird als eine Art zweiter Filter gesehen. In dieser Speicherstufe bleiben Informationen bis zu zwanzig Minuten erhalten, verlöschen dann aber, sofern sie nicht ins Langzeitgedächtnis weitergeleitet werden. Dieses „längere Festhalten“ (Vester 1975: 55) ist in etwa mit einem Eingravieren vergleichbar. Das Speichern beginnt mit kreisenden Gehirnströmen (UZG), kann aber allein dadurch nicht länger als ein paar Sekunden aufrechterhalten werden. Eine Kodifizierung und Verarbeitung von „Gedächtnismolekülen“ (Vester 19975: 56) im KZG scheint ein möglicher Erklärungsansatz zu sein.

c. Das Langzeitgedächtnis (LZG)

Das Langzeitgedächtnis ist die dritte Stufe der Speicherung; erst wenn die Informationen dort abgespeichert wurden, sind sie auf lange Zeit „gesichert“ und damit theoretisch jederzeit abrufbar.

Vester erklärt die unterschiedlichen Speicherstufen auf einer rein stofflichen Ebene. Vor dem Abklingen des UZG werden demnach die Informationen ins KZG übertragen. Dieser Vorgang ist mit der Herstellung einer RNA-Matrize verknüpft, welche wiederum in etwa die zwanzig Minuten in Anspruch nimmt, die die Informationen längstenfalls im KZG verweilen. Nach den zwanzig Minuten zerfällt die Matrize, ähnlich wie eine Druckvorlage. Sie muss also bis dahin ihre Informationen durch Bildung bestimmter Proteine ins LZG weitergegeben haben. Im LZG werden dann die Informationen anhand der Proteine (Gedächtnismoleküle), die sich an der jeweiligen RNA-Matrize gebildet haben, gespeichert. (Vester 1975: 63).

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