روانشناسی هاشملو

جان رابرت اندرسون ( John Robert Anderson‎؛ زادهٔ ۲۷ اوت ۱۹۴۷) روانشناس اهل ایالات متحده آمریکا است. او در حال حاضر استاد روانشناسی و علوم کامپیوتر دانشگاه کارنگی ملون است. وی همچنین برندهٔ جوایزی همچون نشان بنجامین فرانکلین شده‌است.

اندرسون در سال ۱۹۴۷ در ونکوور، بریتیش کلمبیا، کانادا متولد شد. او مدرک کارشناسی خود را از دانشگاه بریتیش کلمبیا در سال ۱۹۶۸ دریافت کرد و دکترای خود را در رشته روانشناسی در سال ۱۹۷۲ از دانشگاه استنفورد دریافت کرد. او امروز استاد روانشناسی (با یک نقطه مشترک در علوم کامپیوتر) در دانشگاه کارنگی ملون می باشد.

جان اندرسون در ونكوور متولد شد و در بخش فقير نشين شهر ونكوور بزرگ شد . جان در دوران كودكى خود چندين رويا داشت و خانواده جان حمايت كننده ى روياى او بودند . يكى از روياهاى جان اين بود كه نويسنده شود و هنگامى كه او براى مطالعه روان شناسى در دانشگاه بريتيش كلمبيا ثبت نام كرد ، نويسنده شدن يكى از آرزوهاى او شد . جان در دبيرستان عملكرد خوبى داشت ، پيشرفت او به عنوان دانشجوى ليسانس با آمادگى ضعيف او و ترديد درباره انصراف از رشته روان شناسى تؤام شد . جان در سال آخر تمام سعى خود را نمود تا اينكه در سال ١٩٦٨ زودتر از ساير همكلاسى هاى خود فارغ التحصيل شد و مدال طلاى فرماندارى كل به او عطا شد . رساله فوق ليسانس جان راجع به ادراك آواها در پيام هاى زبان شناسى و غير زبان شناسى بود .

اندرسون نویسنده یا همکار نویسنده بیش از ۳۲۰ مقاله مجلات و فصول کتابی هست و همچنین نویسنده، همکار نویسنده یا سردبیر شش کتاب بسیار تاثیرگذار نیز هست. اندرسون جوایز مالی، کمک هزینه تحصیلی، جوایز سخنرانی و مدارج افتخاری فراوانی دریافت کرده است. در سال ۲۰۱۶، آکادمی ملی علوم ایالات متحده (NAS) جایزه معتبر اتکینسون را به او تحویل داد.

از سال 1988 تا 1989 ، وی به عنوان رئیس انجمن علوم شناختی خدمت كرد. او به آکادمی علوم و هنرهای آمریکایی و آکادمی ملی علوم انتخاب شد و یک سری جوایز دریافت کرده است:

1968: مدال طلای فرماندار کل: فارغ التحصیل برتر دانشجوی رشته هنر و علوم در دانشگاه بریتیش کلمبیا
1978: جایزه شغلی زودرس انجمن روانشناسی آمریکا
1989-1994: جایزه دانشمند تحقیق ، NIMH
1994: جایزه برجسته علمی شغلی انجمن روانشناسی آمریکا
1999: منتخب آکادمی ملی علوم
1999: عضو آکادمی علوم و هنر آمریکا
2004: جایزه David E. Rumelhart برای کمک به تجزیه و تحلیل رسمی شناخت انسان
2005: مدال هوارد کرزبی وارن برای موفقیت برجسته در روانشناسی تجربی در ایالات متحده و کانادا ، جامعه روانشناسی تجربی
2006: افتتاحیه دکتر جایزه AH Heineken برای علوم شناختی اعطا شده توسط آکادمی علوم و هنرهای سلطنتی هلند
2011: مدال بنیامین فرانکلین در علوم کامپیوتر و شناختی ، موسسه فرانکلین "برای توسعه اولین نظریه محاسباتی در مقیاس بزرگ از فرآیندی که انسان با آن درک ، یاد می گیرد و استدلال می کند و کاربرد آن در سیستم های تدریس خصوصی رایانه است."
2016: جایزه اتکینسون از آکادمی ملی علوم

در حال حاضر، در دانشگاه کارنگی ملون استاد روان‌شناسی و علوم کامپیوتر است. از دیگر آثار اوست: زبان، حافظه و اندیشه (۱۹۷۶)؛ شخصیت سازش‌پذیر فکر (۱۹۹۰)؛ یادگیری و حافظه: رویکرد یکپارچه (۲۰۰۰)؛ چگونه ذهن انسان در جهان فیزیکی رخ می‌دهد؟ (۲۰۰۷)؛ روان‌شناسی شناختی و پیامدهای آن (۲۰۱۴).

اندرسون در سال ١٩٧٢ بعد از دريافت مدرك دكترى از دانشگاه استنفورد به عنوان استاديار در دانشگاه ييل مشغول به كار شد . او يك سال در دانشگاه ييل باقى ماند و در دروس مرتبط با روان شناسى شناختى را در مقطع ليسانس و فوق ليسانس تدريس مى كرد . در طول اين مدت علاقه اندرسون به ساختارها و فرآيندهاى شناختى گسترش يافت ، سپس به دانشگاه ميشيگان انتقال يافت. لين ريدر نيز دانشجوى كارشناسى ، دانشگاه ميشيگان بود . اندرسون و ريدر در سال ١٩٧٣ ازدواج كردند و همكارى فكرى نزديكى را برقرار كردند .

اندرسون به درک ارتباط بين زبان و تفكر نیز علاقه خاصى داشت و هنگامى كه كرسى دكترى دانشگاه استنفورد به او پيشنهاد شد، فرصتى براى ادامۀ تحقيقات در اين زمينه برایش فراهم آمد. سپس به دانشگاه ميشيگان انتقال يافت. در سومين سال حضورش در دانشگاه ميشيگان، علاقه‌اش به زبان و يادگيرى به مراتب بيشتر شد و در آن هنگام بود كه الگوى شبيه‌سازى كامپيوترى از اكتساب زبان را طراحى کرد. ارتباطش با جيمز گرينو ( James Grino ) كه بر روى يادگيرى و استدلال كار مى‌كرد، سبب شد که او به كاربرد روان‌شناسى شناختى در آموزش علاقه‌مند شود. در همان دانشگاه میشیگان بود که او با همسرش آشنا شد که دانشجوى كارشناسى بود. آن دو در ١٩٧٣ با هم ازدواج كردند و پس از آن، همكارى فكرى نزديكى با یکدیگر داشتند.

اندرسون به درك ارتباط بين زبان و تفكر علاقه خاصى داشت و هنگامى كه كرسى دكترى دانشگاه استنفورد به اندرسون پيشنهاد شد ، فرصتى براى ادامه تحقيقات در اين زمينه براى وى فراهم شد . اندرسون در نظر داشت تا دكترى خود را در روان شناسى رياضيات ادامه دهد اما كار او بر روى ساختار يادآورى حافظه كه توسط باور نظارت مى شد ، نقطه شروعى بر ديگر روياى او بود ، روياى ارائه يك نظريه مشخص از فرايند تفكر انسان كه در قالب شبيه سازى كامپيوترى اجرا شود.

اولين تلاشهاى اندرسون در قالب الگوى FRAN ، يادآورى آزاد در شبكه ارتباطى كه شبيه سازى كامپيوترى از حافظه بود و بعداً در الگوى HAM ( شبكه ارتباطى انسان ) اجرا شد . HAM الگوى ساختارها و فرايندهاى حافظه انسان مى باشد و به طور دقيق به بررسى اين موضوع مى پردازد كه در حافظه انسان چگونه زبان پردازش مى شود .

معماری شناختی ( The Architecture of Cognition )

اندرسون آزمايشاتى انجام داد كه منجر به شكل‌گيرى نظريۀ ACT ( Adaptive Control of Thought - كنترل انطباقیِ تفكر ) شد. او از اصطلاح "معمارى شناختى" استفاده كرد كه به طرح و سازماندهى ذهن اشاره دارد و در كتاب معمارى شناختی در 1983 ، نظريۀ ACT را به طور كامل شرح داده است. اندرسون در استفاده از رایانه‌ها برای مدل‌سازی معماری ذهن انسان ( architecture of the human mind ) پیشگام است، رویکردی که به "تحلیل منطقی " ( rational analysis ) معروف است. تحليل منطقى مبتنى بر اين ايده است كه براى درک تفكر انسان، ضرورتى براى طرح يك نظريه از مكانيسم‌هاى آن وجود ندارد . در عوض، ضرورى است كه هنگام مواجهۀ فرد براى حل يك مسئله ساختار احتمال درک شود. اندرسون به طرح يك نظريۀ جديد از يادگيرى فرايندى پرداخت كه تحلیل منطقى را در آن ادغام کرد. نظريۀ ACT-R بر اهميت تمرين در يادگيرىِ مؤلفه‌هاى هر نوع مهارتى تأكيد کرد و تمرکز اصلى نظريه بر اين است كه به منظور يادگيرى يك مهارت پيچيده، بايد در هر مؤلفه به‌طور مجزا مسلط شده باشيم. او همچنین درگیر مطالعات تجربی دقیقی است و با استفاده از فن‌آوری اف‌.ام‌.آر.آی (نوعی روش تصویربرداری در ام.آر.آی) تلاش می‌کند حمایت مالیِ تجربی از مدل‌های نظری‌اش را فراهم سازد.

در سومين سال حضور اندرسون در دانشگاه ميشيگان علاقه او به زبان و يادگيرى بيشتر و بيشتر شده و در اين زمان بود كه اندرسون الگوى شبيه سازى كامپيوترى از اكتساب زبان را طراحى نمود . ارتباط او با جيمز جى گرينو كه بر روى يادگيرى و استدلال كار مى كرد باعث شد اندرسون به كاربرد روان شناسى شناختى در آموزش علاقمند شود . اندرسون در طول اين دوره نظريه HAM خود را گسترش داد و آزمايشاتى را انجام داد كه منجر به شكل گيرى نظريه ACT ( كنترل انطباقى سازگارانه تفكر ) او شد . اندرسون از اصطلاح ” معمارى شناختى ” استفاده كرد كه به طرح و سازماندهى ذهن اشاره دارد و در كتاب ” معمارى شناخت ” ( ١٩٨٢) نظريه ACT را به طور كامل شرح داد . اندرسون اصول اساسى نظريه خود را از عمليات به صورت نظامهاى شناختى تغيير داد .

اندرسون پیشگام در استفاده از رایانه ها برای مدل سازی “معماری” ذهن انسان است، روشی که به عنوان “تجزیه و تحلیل عقلانی” شناخته می شود. پیش از این او احتمالا بیشتر به خاطر  ACT-R (Adaptive Control of Thought-Rational) مشهور هست که پیشنهادی در مورد ساختارهای محاسباتی فرضی که اساس هوش عمومی انسانی هستند. آندرسون در تلاش برای ارائه تجربی برای مدل های نظری او، مطالعات تجربی دقیق را با استفاده از تکنولوژی fMRI مشغول به کار کرد. از این اثر، تعدادی از بینش هایی که در حال حاضر به عنوان علوم پایه ای شناخت شناخته می شوند، از قبیل، نظریه مرحله حل مسئله (رمزگذاری، برنامه ریزی، حل، و مراحل پاسخ)، و نظریه تجزیه ی یادگیری (شکستن یک مشکل) به اجزای قابل کنترل، همچنین به عنوان chunking شناخته می شود). اندرسن در کارهای اولیه خود در زمینه کارهای اولیه، با هربرت سیمون و غول های دیگر در تاریخ علوم شناختی همکاری کرد. در سال های اخیر، او در توسعه سیستم های آموزشی هوشمند دخیل بوده است.

تحلیل منطقی

اندرسون اصطلاح تحليل منطقى را گسترش داد . تحليل منطقى مبتنى بر اين ايده است كه براى درك تفكر انسان ضرورتى براى طرح يك نظريه از مكانيسم هاى آن وجود ندارد . در عوض ضرورى است كه هنگام مواجه فرد براى حل يك مساله سازمان ترديد و ساختار احتمال درك شود . اندرسون به طرح يك نظريه جديد از يادگيرى فرايندى پرداخت كه تعليل منطقى را در آن ادغام نمود . نظريه ACT-R بر اهميت تمرين در يادگيرى مولفه هاى هر نوع مهارتى تأكيد نمود . تأكيد اصلى نظريه بر اين است كه به منظور يادگيرى يك مهارت پيچيده بايد در هر مؤلفه به طور انفرادى مسلط شده باشيم . چنين ديدگاهى مغاير با ادعاى گشتالت است . كه يادگيرى لحظه هايى از بينش يا انتقال است كه در هنگام بازسازماندهى و يادگيرى كل ساختار دانش اتفاق مى افتد .

اندرسون اين سوال را مطرح نمود : آيا استدلالى براى اين عقيده وجود دارد ” آيا مى توان با توجه نمودن به رخدادهايى كه در دهها ميليونيم ثانيه سنجيده مى شود ، يادگيرى را بهبود بخشيد ؟ ” اندرسون براى پاسخ به اين سوال از اظهارات آلن نيويل استفاده نمود . نيويل معتقد بود كه چهار گروه شناخت وجود دارد : زيستى ، شناختى ، منطقى و اجتماعى . تحليل از سطوح ميليونيم ثانيه در گروه زيستى قرار گرفته است . در حاليكه پيشرفت آموزش معنى دار در گروه اجتماعى جاى دارد . بعضى ها اظهار كرده اند كه سعى در ارتباط دادن بين فرايندهاى زيستى با پيامدهاى آموزشى در مقياس گسترد ، پل بسيار دور دستى به نظر مى رسد .

اما اندرسون از سه پل كوچكتر سخن به ميان مى آورد ، اين سه پل كه به ترتيب دهانه هاى بزرگترى دارند ، زيستى – شناختى ، شناختى – منطقى ، و منطقى – اجتماعى . اندرسون اظهار داشت يادگيرى كه بيش از صدها ساعت اتفاق مى افتد در مقايسه با يادگيرى رويدادهاى با دهها ميليونيم ثانيه مى تواند به طرز معنى دارى از بين رود .در عين حال اندرسون متوجه شد كه جهت پى ريزى بخشهاى مرتبط با پل هاى بين گروههاى شناختى منطقى اجتماعى كارهاى تجربى بيشترى لازم است . اندرسون با استفاده از اين رويكرد نشان داد كه چگونه كار خود او بر روى شبيه سازى كامپيوترى از جزئيات فرايندهاى فكرى انسان مى تواند با پديده هاى بزرگترى ارتباط داشته باشد .

فرضیه تجزیه
در مطالعه دیگری ، اندرسون و همکارانش از یک بازی ویدیویی برای آزمایش استفاده کردند. فرضیه تجزیه یا ایده اینکه یک کار پیچیده شناختی را می توان به مجموعه ای از مولفه های پردازش اطلاعات تقسیم کرد. ترکیبی از این مولفه ها در کارهای مختلف یکسان است. این مطالعه از یک مدل شناختی استفاده می کند که الگوهای رفتاری و فعال سازی را برای مناطق خاصی در مغز پیش بینی می کند.

پیش بینی ها شامل فعال سازی مقوی ، که در طول بازی در مناطق مغزی پایدار مانده بود و فعال سازی مرحله ای ، که فقط در صورت وجود رقابت در منابع وجود داشت. نتایج این تحقیق فرضیه تجزیه را پشتیبانی می کند. تفاوتهای فردی نیز در پیشرفتهای یادگیری شرکت کنندگان یافت شد ، که نشان می دهد یادگیری یک مهارت پیچیده به محدودیتهای ظرفیت شناختی بستگی دارد.

مراحل شناختی هنگام حل مسائل ریاضی
در یک مطالعه 2012 ، اندرسون و جون فینچان ( Jon Fincham ) ، یکی از همکارانش در کارنگی ملون ، مراحل شناختی شرکت کنندگان را هنگام حل مسائل ریاضی بررسی کردند. این مراحل شامل کدگذاری ، برنامه ریزی ، حل و پاسخگویی بود. این مطالعه مشخص کرد که شرکت کنندگان در هر مرحله از حل مسئله با چه مسئله ای ریاضی مواجه هستند. برای تعیین مراحل حل مسئله شرکت کنندگان از تکنیک های تشخیص الگوی Multi- voxel و Markov پنهان استفاده شد.

نتایج مطالعه نشان داد که زمان صرف شده در مرحله برنامه ریزی به تازگی مسئله بستگی دارد. زمان صرف شده در مرحله حل به مقدار محاسبه مورد نیاز برای مسئله خاص بستگی داشت. سرانجام ، زمان سپری شده در مرحله پاسخ به پیچیدگی پاسخ مورد نیاز مسئله بستگی داشت.

سیستم های تدریس خصوصی هوشمند
در تحقیقات اندرسون از تصویربرداری مغزی fMRI برای مطالعه نحوه یادگیری دانش آموزان با سیستم های تدریس خصوصی هوشمند استفاده کرده است. در بیشتر مطالعات وی فرایندهای عصبی دانش آموزان بررسی شده در حالی که آنها در حال حل معادلات جبری یا اثبات هستند.

اندرسون و همکارانش یک مدل شناختی تولید کردند که پیش بینی می کرد در حالی که دانش آموزان در حال اثبات قضایای جبر هستند ، تصاویر عصبی کاهش فعال شدن را در یک ناحیه پیشانی تحتانی تحتانی و یک منطقه فیوسی از پیش تعریف شده نشان می دهد. این کاهش فعالیت افزایش تسلط در بازیابی اطلاعات اعلامی را نشان داد ، زیرا دانش آموزان برای حل مشکلات به فعالیت کمتری در این مناطق احتیاج داشتند.