Komplexität und die Grenzen unseres kognitiven Systems

Obwohl das menschliche Gehirn bei der Verarbeitung von Informationen im allgemeinen sehr effizient und mächtig ist, ist seine Fähigkeit mit komplexen und umfangreichen Informationsmengen umzugehen doch sehr begrenzt. Wenn man die verbale Beschreibung jedoch durch eine visuelle Darstellung der Information austauscht, lässt sich der Grad der begreifbaren Komplexität jedoch ernorm steigern. Lust auf ein Experiment? Dann lesen Sie weiter…

 Peter ist größer als Erik, Sandra ist größer als Susanne, Susanne ist kleiner als Sandra, Hannah ist größer als Erik und kleiner als Sandra und Sandra ist kleiner als Tina und größer als Erik und Susanne.

Frage: Ist Erik größer oder kleiner als Hannah?

 Diesen kleinen Test empfinden viele Menschen als schwierig. Man spürt hier förmlich, dass der verfügbare aktive Arbeitsspeicher des Gehirns ziemlich klein ist. In ihm können i.d.R. nur eine bis vier voneinander unabhängige Informationseinheiten gehalten werden.

Bei nur drei Informationseinheiten, z.B. Peter ist größer als Erik, Sandra ist kleiner als Erik. Ist Peter größer oder kleiner als Sandra? hätte das Problem von fast jedem Grundschulkind gelöst werden können. Der einzige Unterschied zum obigen Beispiel ist, dass die Komplextität in Bezug auf die Anzahl der Beziehungen der Personen untereinander im ersten Beispiel viel höher ist. Sie übersteigt die Aufnahmefähigkeit unseres Verarbeitungsspeichers und wird somit als schwierig empfunden. Daraus lässt sich ableiten: Wenn die Lösung eines Problems das gleichzeitige Berücksichtigen von mehr als drei bis vier Informationen erfordert, wird ein Mensch an der Lösung des Problems unweigerlich scheitern, zumindest solange er keine externen Hilfen verwendet.

Die zweite Erkenntnis ist, dass das Gehirn die Informationen streng seriell verarbeitet. D.h. zu einer bestimmten Zeit, erfolgt jeweils nur eine Verarbeitung. Das führt zu einigen Nachteilen, wenn es um die Transformation von Daten und Information zu neuem Wissen geht. Denn dieser Prozess dauert dann in komplexen Umgebungen recht lange, so dass man leicht den Faden verliert, insbesondere wenn die Menge der zu verarbeitenden Information relativ groß ist.

Die erfolgreiche Aufbau von nutzen-bringendem Wissen hängt somit in hohem Maße davon abhängt, wie effizient wir mit den dargestellten Beschränkungen der menschlichen Verarbeitungsfähigkeit umgehen.

Erfolgreiche Verarbeitung komplexer Informationen

Der Aufbau von Wissensstrukturen erfordert:

    • das Erkennen und Verstehen der Beziehungen zwischen den Informationseinheiten,
    • die wiederholte Kombination von Information,
    • Mustererkennung und
    • ein Verstehen von Ursachen.

Doch wir unterliegen den oben beschriebenen Beschränkungen. Daher können wichtige Elemente oder Zusammenhänge aufgrund der vorhandenen Komplexität einfach übersehen werden. Eine Möglichkeit, diese Begrenzungen zu überwinden, ist es, das Wissen in einer Art aufzunehmen, die dem Gehirn eine effizientere Wissensverarbeitung ermöglicht.

Der Mensch besitzt ein hocheffizientes visuelles System mit einer enormen Informationsverarbeitungskapazität. Es erlaubt das extrem schnelle und fast mühelose Ziehen von Schlußfolgerungen auf Basis von visuell dargestellten räumlichen Beziehungen. Oben war das Problem verbal beschrieben. Einige Größenbeziehungen wurden explizit genannt, andere mussten zunächst abgeleitet werden. Das Problem wurde dadurch schwierig, dass unser Gehirn den Beziehungen kaum folgen konnte und wir somit dabei scheiterten, die gefragte Beziehung in unser mentales Modell einzufügen. Jetzt sehen Sie sich einmal die visuelle Darstellung der gleichen Ausgangssituation an:

Frage: Ist Erik größer oder kleiner als Hannah?

Nun sieht man es ganz leicht auf einem Blick: Erik ist kleiner als Hannah. Denn in dieser visuellen Darstellung werden die Menschen von links nach rechts kleiner. Wir übersetzen die Struktur des Problems lediglich in eine visuelle Darstellung von systematisch zueinander in Beziehung gestellten Informationen. Dadurch können wir die Beschränkungen unseres kognitiven Systems überwinden und sind somit in der Lage, komplexere Probleme zu lösen, ohne das wir an die Grenzen unserer Verarbeitungskapazität gelangen. Ein weiteres Beispiel soll dies noch einmal verdeutlichen, links die verbale Beschreibung, rechts die visuelle Repräsentation:

  • A empfängt von B und E. A sendet an B,C und E.
  • B empfängt von A und C. B sendet an A und D.
  • C empfängt von A und D. C sendet an B und D.
  • D empfängt von B, C und E. D sendet an C.
  • E empfängt von A. E sendet an A und D.

Es lässt sich festhalten: Die Repräsentation verbundener Information in visueller Form anstelle einer verbalen Beschreibung dient als eine wichtige Methode zur Unterstützung bei der Erfassung von Wissen. Sie vermindert die Anforderungen an unsere Verarbeitungskapazität und erhöht somit unsere Fähigkeit zur Wahrnehmung komplexer Beziehungen.

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