# Assoziative Netze
## Einführung

Als Assoziation gilt die Annahme, dass Vorstellungen in Form einfacher kognitiver Elemente miteinander verknüpft (erlernt) werden. Die Verbindung geschieht unter bestimmten Bedingungen, wie Emotionen oder von Modifikationen einfacher Sinneseindrücke. Denkprozesse seien beispielsweise eine Folge dieser Verknüpfungen.$^{(a)}$
Diese Annahme gilt in der Psychologie, der Psychoanalyse und in der Lernpsychologie.

## Historische Entwicklung

Aristoteles teilte in seinem Werk Über das Gedächtnis und die Erinnerung gesetzmäßige Bedingungen mit, die das Auftreten von Assoziationen begünstigen bzw. hemmen. Sie wurden auch als Assoziationsgesetze bezeichnet. Danach hängt während des Lernens die Assoziationsstärke zweier Reize ab von ihrer
* (Kontiguität) räumlichen und zeitlichen Nähe ,
* (Assimilation) Ähnlichkeit und
* (Gegensätzlichkeit) Assozitive Verbindung von Gegensätzen (schnell-langsam, alt-jung, ...).

### Aristoteles

Die Theorien des Aristoteles wurden erst damals wieder aufgenommen, da die Scholastik des MA dem empirischen Denken weniger aufgeschlossen war.$^{(b)}$ Damit wurde die Fähigkeit zur Assoziation als unabdingbare Voraussetzung des menschlichen Gedächtnisses angesehen. Bedeutsam ist dies auch in der Lernforschung.

### Wiederholung und Üben

Aristoteles hielt auch Momente der Wiederholung (z.B. Übungen und Training von Fertigkeiten), der Gefühle und der Aufmerksamkeit sowie bestimmter Formen und Gestalten der Objekte für die Bildung von Assoziationen bedeutsam.$^{(a)}$$^{(b)}$. Emotionale Aspekte können die Speichungen von Informationen und deren Verbindung beeinflussen.

### Aufgabe

* Was ist ein Trauma und wie können z.B. Geräusche oder ein Knall dadurch traumatische Erinnerungen wieder hervorrufen?
* Welche Verbindung besteht hier zum Begriff der Assoziation?
* Betrachten Sie ein neuronale Netz in

### Begriff der Assoziation

Der Begriff der Assoziation dient zur Erklärung des Phänomens, dass zwei (oder mehr) ursprünglich isolierte Inhalte (wie z. B. Wahrnehmungen, Gefühle oder Ideen), auch als „Assoziationsglieder“ bezeichnet, eine so enge Verbindung eingehen, dass das Aufrufen eines Assoziationsgliedes das Auftreten eines oder mehrerer weiterer Assoziationsglieder nach sich zieht oder zumindest begünstigt.

#### Beispiel

So werden zum Beispiel der Anblick einer Rose und der Duft einer Rose im Gedächtnis miteinander verbunden, da sie beim Lernen meist gemeinsam auftreten, während Zitronenduft vielleicht eher das Bild einer Spülmittelflasche aktiviert.

### Mathematische Modellbildung

Elementaren assoziative Netze können durch Matrizen dargestellt werden. Dabei unterscheidet man:
* Heteroassoziatoren ($m\times n$-Matrix, die unterschiedliche Domänen miteinerander verbindet (z.B. Personen und deren präferierten Getränke)
* Autoassziatoren ($n\times n$-Matrix, die assoziative Verbindungen innerhalb einer Domäne darstellen.

### Gedächtnisleistungen

Die Leistungen des Gedächtnisses beruhen nach der herrschenden, seit dem Sensualismus im 17. Jahrhundert aufgekommenen Meinung auf Assoziationsketten.

#### Beispiel - Assoziationskette

* Feuerzeug,
* Zigarette,
* Brand,
* Feuerwehr,

### Sekundäre Assoziationsgesetzen

Die „primären 3 Assoziationsgesetze“ des Aristoteles wurden mit weiteren „sekundären Assoziationsgesetzen“$^{(c)}$ verbunden.

#### Verbindungsstärke

Nach diesen ist die Verbindungsstärke zweier Reize zusätzlich zu den aristotelischen Gesetzen abhängig von:
* der Dauer des ursprünglichen Eindrucks,
* der Häufigkeit ihres gemeinsamen Auftretens, Häufigkeit ihrer Wiederholung
* ihrer jeweiligen Intensität und Lebhaftigkeit, Zeitdauer
* den Lebensumstände und dem körperlicher Zustand
* der Anzahl mit dieser Verknüpfung konkurrierender Verknüpfungen.

## Neuere Konzepte

Assoziationslernen ist auch die Verknüpfung von Reizen, die normalerweise neutral und unverbunden sind.

### Pawlowscher Hund

Am Beispiel des Pawlow-Hundes heißt dies:
(z. B. Klingeln einer Glocke = unkonditionierter Reiz [US]), der mit einer unspezifischen Reaktion (evtl. Kopfdrehen zur Klangquelle) verknüpft ist, löst nun eine spezifische andere Reaktion aus (Speichelfluss = konditionierte Reizantwort), die zuvor mit einem anderen Reiz (Anblick oder Geruch von Futter) verknüpft war (Reiz-Substitution).

### Erläöuterung - Pawlowscher Hund

Der ursprünglich neutrale Reiz wird damit zu einem erfahrungsabhängigen Auslöser, dem sog. konditionalen Stimulus [CS].$^{(d)}$

### Assoziationslernen

Das Assoziationslernen beinhaltet
* Kognitive Verknüpfungen (z. B. Signal lernen)
* Biologische Grundformen des Lernens (Habituation, Sensitivierung, Prägung)
* Konditionierung

### Mustererkennung

Assoziation wird auch im Rahmen der technischen Mustererkennung als eine Eigenschaft von neuronalen Netzen genannt.