الكفاءة العددية الترتيبية

علم النفس المعرفي
تصور
مرئي التعرف على الأشياء التعرف على الوجه التعرف على الأنماط
انتباه
ذاكرة
شيخوخة عاطفي تعلُّم طويلة الأمد
الإدراك الميتا
لغة
اللغة الميتا
التفكير
الإدراك مفهوم الاستدلال صناعة القرار حل المشاكل
الإدراك العددي
تأثير التكيف العددي نظام الأعداد التقريبية نظام التفرد الموازي
ف ت هـ

في علم نفس النمو البشري أو تجارب الرئيسيات غير البشرية ، الكفاءة العددية الترتيبية أو المعرفة العددية الترتيبية هي القدرة على عد الأشياء بالترتيب وفهم العلاقات الأكبر من والأصغر من بين الأرقام. وقد ثبت أن الأطفال في سن الثانية يمكنهم اتخاذ بعض القرارات العددية الترتيبية. هناك دراسات تشير إلى أن بعض الرئيسيات غير البشرية، مثل الشمبانزي وقرود الريسوس، لديها بعض الكفاءة العددية الترتيبية.

لا يوجد دليل يدعم الكفاءة العددية الترتيبية قبل الولادة. يمكن للعوامل المسببة للتشوهات مثل الإجهاد ^[1] أن تغير النمو العصبي قبل الولادة، مما يؤدي إلى انخفاض الكفاءة بعد الولادة. التأثيرات الجسدية للعوامل المسببة للتشوهات شائعة، ولكن من الصعب قياس التأثيرات الهرمونية. هذه هي العوامل التي تؤثر على النمو العصبي وبالتالي تطور الكفاءة العددية الترتيبية. الولادة المبكرة هي أيضًا عامل خطر لمشاكل النمو بما في ذلك انخفاض نشاط الدماغ. ^[2] يتم قياس نشاط الدماغ من خارج الجسم باستخدام تخطيط كهربية الدماغ .

لقد أجريت العديد من الدراسات على الأطفال ومعرفتهم بالأرقام. وتؤكد معظم الأبحاث أن الأطفال لديهم في الواقع حس فطري عميق بالأرقام، سواء بطرق مجردة أو محدودة. يمكن للأطفال الرضع الذين لا تتجاوز أعمارهم 49 ساعة مطابقة الصور بدقة مع عدد معين من الأشياء، باستخدام الأصوات التي تحتوي على نفس العدد ("را، را، را، را") مثل عدد الأشياء في الصورة. ^[3] ولأن الأصوات مجردة، أو مرئية هناك، يمكننا أن نرى أن الأطفال الرضع الذين لا تتجاوز أعمارهم 49 ساعة لديهم بعض الحس العددي المجرد بالإضافة إلى الحس العددي الملموس الذي يظهر من خلال التعرف على الصورة مع العدد المقابل من الأشياء. ^[3] وبالمثل، يمكن للأطفال الرضع الذين تتراوح أعمارهم حول 7 أشهر أيضًا مطابقة صور الأشياء العشوائية. ^[4]

على الرغم من أن الأطفال الذين تبلغ أعمارهم 49 ساعة يمكنهم مطابقة عدد الأصوات مع عدد الأشياء، إلا أنهم لا يستطيعون القيام بذلك إلا بنسب معينة. ^[3] عندما تم استخدام نسب 1:3 (4 أصوات و4 أشياء أو 12 شيئًا)، اهتم حوالي 90٪ من الرضع أكثر بالصورة المقابلة وبالتالي أظهروا تعرّفهم. ومع ذلك، عندما تم استخدام نسب 1:2، أظهر 68٪ فقط من الرضع تعرّفهم على الصورة المقابلة الصحيحة. ^[3] يخبرنا هذا أنه على الرغم من أن الرضع يمكنهم التعرف على أعداد متطابقة من الأصوات والأشياء، إلا أن صورتي الأشياء يجب أن تكونا مختلفتين بشكل واضح - يجب أن يكون لدى إحداهما عدد أكبر بكثير من الأشياء، أو عدد أقل بكثير من الأشياء. ^[3]

على الرغم من أنه يجب أن يكون هناك فرق صارخ في الخيارات المتاحة للرضع للتعرف على مجموعة الأرقام المطابقة الصحيحة (1:3 مقابل 1:2)، إلا أن هذا يبدو أنه يثبت أن الرضع لديهم حس عددي فطري، لكنه قد لا يكون نفس الحس العددي للأطفال الأكبر سنًا. في حوالي سن ثلاث سنوات ونصف يفقد الأطفال بعضًا من حسهم العددي. في حين يمكن للأطفال الأصغر من ثلاث سنوات إدراك أن أربع حصوات منتشرة في خط واحد أقل من ست حصوات مجمعة معًا في خط واحد، فإن الأطفال في حوالي سن ثلاث سنوات ونصف يفقدون هذه القدرة بشكل غامض. ^[5] يعتقد الباحثون أن هذا يرجع إلى أن الأطفال في هذا العمر يبدأون في الاعتماد بشكل كبير على الخصائص الفيزيائية للعالم والأشياء الموجودة فيه، ^[5] بحيث يكون الأطول يساوي أكثر. على الرغم من أن القدرة على إدراك أن ست حصوات مصطفة معًا بشكل وثيق هي أكثر من أربع حصوات متباعدة عن بعضها البعض تختفي في هذا العمر، إلا أنها تعود في حوالي سن أربع سنوات عندما يبدأ الأطفال في العد. ^[5]

تُظهِر الأبحاث السلوكية وأبحاث تصوير الدماغ اختلافات واضحة في الطريقة التي تتم بها معالجة الحساب "الدقيق" والحساب "التقريبي". الحساب الدقيق هو معلومات دقيقة وتتبع قواعد وأنماط محددة مثل جداول الضرب أو الصيغ الهندسية، والحساب التقريبي هو مقارنة عامة بين الأرقام مثل مقارنات أكبر من أو أقل من. تُظهر الأبحاث أن الحساب الدقيق يعتمد على اللغة ويعالج في الفص الجبهي السفلي الأيسر. تتم معالجة الحساب التقريبي بشكل مختلف تمامًا في جزء مختلف من الدماغ. تتم معالجة الحساب التقريبي في المناطق الثنائية من الفصين الجداريين. يعالج هذا الجزء من الدماغ المعلومات البصرية لفهم كيفية ارتباط الأشياء ببعضها البعض مكانيًا، على سبيل المثال، فهم أن 10 من شيء ما أكثر من اثنين من شيء ما. يمكن أن يخلق هذا الاختلاف في وظيفة الدماغ فرقًا في كيفية تجربتنا لأنواع معينة من الحساب. يمكن تجربة الحساب التقريبي على أنه بديهي والحساب الدقيق على أنه معرفة متذكرة. ^[6]

إن الاستنتاجات المستخلصة من البحوث السلوكية وبحوث تصوير الدماغ مدعومة بملاحظات المرضى الذين يعانون من إصابات في أجزاء معينة من الدماغ. يمكن للأشخاص الذين يعانون من إصابات في الفص الجداري الأيسر أن يفقدوا القدرة على فهم كميات الأشياء، لكنهم يحتفظون على الأقل ببعض القدرة على إجراء العمليات الحسابية الدقيقة، مثل الضرب. ^{[7] [8] [9] [10]} يمكن للأشخاص الذين يعانون من تلف في نصف الدماغ الأيسر أن يفقدوا القدرة على إجراء العمليات الحسابية الدقيقة، لكنهم يحتفظون بإحساس بالكمية، بما في ذلك القدرة على مقارنة الأرقام الأكبر والأصغر. ^[7] تؤكد هذه المعلومات أن أجزاء مميزة من الدماغ تُستخدم لمعرفة واستخدام الحساب التقريبي والدقيق. ^[6]

يقترح العديد من الباحثين أن معالجة الحساب التقريبي قد تكون مرتبطة بالقدرات العددية التي تم تأسيسها بشكل مستقل في أنواع مختلفة من الحيوانات ^{[11] [12] [13] [14]} وفي الأطفال الرضع قبل النطق. ^[15] قد يعني هذا أن الحساب التقريبي هو قطار تكيفي طوره البشر من خلال التطور. ^[16] قد يكون الجمع بين هذه السمة التطورية المحتملة والحساب الدقيق القائم على اللغة هو السبب في أن البشر قادرون على القيام بالرياضيات المتقدمة مثل الفيزياء. ^[6]

تشترك الحيوانات في نظام غير لفظي لتمثيل العدد كأحجام تناظرية. ^[17] ومن المعروف أن الحيوانات تستند في عقلانيتها إلى قانون ويبر . يقيس هذا القانون النفسي المهم تاريخيًا إدراك التغيير في حافز معين. ينص القانون على أن التغيير في الحافز الذي سيكون ملحوظًا هو نسبة ثابتة من الحافز الأصلي. يصف قانون ويبر القدرة على التمييز بين القيم بناءً على الاستمرارية الإدراكية مثل طول الخط والسطوع والوزن. ^[18]

تشير الدراسات التي أجريت على قرارات البحث عن الطعام لدى قرود الريسوس إلى أن الحيوانات تظهر قدرات عددية بدائية بشكل عفوي ودون تدريب. يمكن لمعظم الحيوانات تحديد الأرقام في القيم من 1 إلى 9، لكن التجارب الأخيرة اكتشفت أن قرود الريسوس يمكنها تحديد القيم من 1 إلى 30. تُفرض قدرة القرود على التمييز العددي من خلال نسبة القيم التي تتم مقارنتها، وليس حجم المجموعة المطلق. ^[12] تركز عملية الحساب هذه حول قانون ويبر وإجراء انتهاك التوقعات. يشير هذا إلى أن قرود الريسوس لديها إمكانية الوصول إلى نظام تمثيل عفوي، والذي يشفر الاختلافات العددية بين مجموعات من كائن واحد واثنين وثلاثة كائنات، ويقارن بين ثلاثة كائنات وأربعة أو خمسة كائنات أيضًا. تشير هذه التمثيلات إلى دلالات لغة طبيعية مشفرة. تُرى هذه اللغات الطبيعية المشفرة أيضًا في التجارب مع العديد من الحيوانات بما في ذلك الحمام والجرذان.

أظهرت التجارب أن الفئران يمكن تدريبها على الضغط على رافعة واحدة بعد سماع دفقتين من الضوضاء البيضاء، ثم الضغط على رافعة أخرى بعد أربع دفقات من الضوضاء البيضاء. تتنوع الفاصل الزمني بين الدفقات بين التجارب، لذا فإن التمييز يعتمد على عدد الدفقات وليس مدة التسلسل. تظهر الدراسات أن الفئران وكذلك الحمام تعلمت تقديم استجابات مختلفة لكل من فترات الإشارات القصيرة والطويلة. أثناء الاختبار، أظهرت الفئران نمطًا يسمى break-run-break ؛ عندما يتعلق الأمر بالاستجابة بعد فترة من الاستجابة القليلة أو عدم الاستجابة، فإنها تستجيب فجأة بتردد عالٍ، ثم تعود إلى نشاط استجابة ضئيل أو معدوم. ^[19] تشير البيانات إلى أن الفئران والحمام قادران على معالجة معلومات الوقت والعدد في نفس الوقت. يوضح نموذج التحكم في الوضع أن هذه الحيوانات يمكنها معالجة معلومات الوقت والعدد عن طريق نبضات الإرسال إلى المجمعات التي يتم التحكم فيها بواسطة مفاتيح تعمل بأوضاع مختلفة. ^[19]

• حساب النبات