prädiktive Modellierung

 

(= p. M.), [engl. predictive modelling; lat. praedicere vorhersagen], [WA, BIO, KOG], bez. die Fähigkeit unseres Wahrnehmungssystems, aus mentalen Modellen (mentales Modell) Vorhersagen (Prädiktionen) abzuleiten, die wiederum unsere Wahrnehmungsprozesse maßgeblich beeinflussen. Nach vielen Wahrnehmungstheorien ist die Wahrnehmung (z. B. visuelle Wahrnehmung) als Resultat reizgetriebener (bottom-up) und wissensgetriebener (top-down) Verarbeitung zu verstehen. Die Theorie der p. M. folgt diesem Ansatz, akzentuiert dabei jedoch die prädiktiven (proaktiven, antizipativen) Aspekte dieser interaktiven Verarbeitung. Bspw. beschreibt bereits Hermann von Helmholtz (1821–1894) Wahrnehmung als Ergebnis unbewusster Schlüsse und Richard L. Gregory (1923–2010) vergleicht Perzepte mit prädiktiven Hypothesen – wie sie in der Wissenschaft aufgestellt werden – die auf Daten, Generalisierungen und Annahmen beruhen. Bei der Wahrnehmung sind Extrapolationen auf Sachverhalte, die keine unmittelbare sensorische Grundlage haben, üblich und äußerst nützlich.

Es sind zahlreiche Phänomene beschrieben, in denen p. M. zur Anwendung kommt, und teilweise sind deren neurobiol. Grundlagen aufgeklärt. So erklärt das von Erich von Holst (1908–1962) und Horst Mittelstaedt beschriebene Reafferenzprinzip, warum bei selbst bedingten Augenbewegungen die visuelle Welt stabil bleibt, obwohl die dabei erzeugte Stimulation der Retina zur Wahrnehmung einer bewegten Welt führen müsste, was ja bei passiven Augenbewegungen (z. B. durch Drücken des Augapfels ausgelöste Bewegungen des Auges) auch der Fall ist. Die Invarianz wird durch eine Kopie des motorischen Signals an die Sensorik erreicht, die eine Vorhersage (und damit Berücksichtigung) der durch die Augenbewegung bedingten Signaländerung ermöglicht. Ganz generell werden willkürlich erzeugte Signale anders verarbeitet (und häufig auch anders wahrgenommen) als extern generierte Signale. Bspw. lösen selbst generierte Schalle kleinere EKP-Komponenten aus als fremd erzeugte Schalle; sie werden auch als weniger laut empfunden.

Es existieren versch. computationale Ansätze, die sich mit der p. M. befassen. Bei vielen spielt der Vorhersagefehler (engl. prediction error) bei der Erstellung der Vorhersagen eine wichtige Rolle (Friston & Kiebel, 2009). Die Modelle werden durch Minimierung der Fehler kontinuierlich verbessert. Letztlich wird in diesem hierarchischen Verarbeitungssystem nur der Vorhersagefehler an die jew. nächste Verarbeitungsebene weitergegeben. So gesehen kann – im Extremfall – Wahrnehmung auf diesen Vorhersagefehler reduziert werden. Demnach nehmen wir das wahr, für das wir keine Vorhersage treffen konnten; was das System schon «weiß», muss nicht mehr wahrgenommen werden.

P. M. ermöglicht u. a. die flexible Zuweisung von Aufmerksamkeit, die Verfolgung bewegter Reize (Bewegungswahrnehmung) oder Reflexinhibierung (Reflex). Aber auch «kognitivere» Leistungen werden mit p. M. in Zusammenhang gebracht, wie etwa die Unterscheidung, ob externe Reize selbst oder fremd erzeugt sind, oder die Entwicklung von Handlungsverständnis durch Effektantizipation. Die Fähigkeit der p. M. stellt also nicht nur eine zentrale Eigenschaft des Wahrnehmungssystems dar, sondern betrifft das gesamte Informationsverarbeitungssystem des Menschen.

Referenzen und vertiefende Literatur

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