Expertise, Intelligence, and Neural Efficiency in Tournament Chess

Roland H. Grabner

Institute of Psychology, University of Graz, AustriaInstitute of Behavioral Sciences, ETH Zürich, Switzerlande-mail: grabner@ifv.gess.ethz.ch

„Fürwahr, dies Spiel ist ein Probierstein des Gehirns“

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Johann Wolfgang von Goethe

„To play chess requires no intelligence at all.“

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Jose Raoul Capablanca

Studien mit Kindern/Jugendlichen

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N = 15 Eliteschachspieler (M = 11 Jahre)überdurchschnittliche Leistungen bei - Raven‘s Progressive Matrices (Allg. Intelligenz)

- Piagetian plant task (reasoning)

Horgan & Morgan (1990)

N = 90 Jugendliche (M = 17 Jahre), zufällige Zuteilung zu Schachklasse und Kontrollgruppe,1 Jahr Training, psychometrische Tests vor und nach dem TrainingPrädiktion von Schachexpertise: - spatial aptitude(Primary Mental Abilities Test) - numeric ability

Frank & D‘Hondt (1979)

N = 33 junge Turnierschachspieler (M = 11 Jahre )WISC-Test: (a) Gesamt-IQ von 121 überdurchschnittlich

(b) Handlungs-IQ von 129 höher als Verbal-IQ von 109(c) 3 Expertisegruppen: Handlungs-IQ: 131 vs. 132 vs. 124

„high level chess playing requires good general intelligence and strong visuospatial abilities“

Frydman & Lynn (1992)

Studien mit Erwachsenen

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kleine Stichprobe von Novizen bis zu starken Amateuren kein Zusammenhang zwischen Expertise und visuell-räumlichen Leistungen

Lane, zitiert in Cranberg & Albert (1988)

N = 8 Großmeister; keine Unterschiede bei - allgemeiner Intelligenz- visuell-räumlichem Gedächtnis

Djakow, Petrowski & Rudik (1927)

N = 27 Bundesligaspieler (ELO 2220-2425) BIS Form A (nicht normiert) - Bearbeitungsgeschwindigkeit (M = 115.3, SD = 15.3)

- Verarbeitungskapazität (M = 114.2, SD = 13.0)- Numerisch (M = 116.4, SD = 11.9)

CFT3, Teil 1 - höhere Rohwerte als studentische Kontrollstichprobe

Doll & Mayr (1987)

N = 36 Schachspieler (Novizen bis zu Großmeister)visual memory test (shapes) r = .03 mit Expertisegrad

Waters, Gobet & Leyden (2002)

Stichprobe: 90 TurnierschachspielerInnen ELO: 1311 bis 2387 Punkte (M = 1869, SD = 247) Alter: 15 bis 65 Jahre (M = 36.23, SD = 13.29)

Untersuchungsmaterial: Intelligenz-Struktur-Test 2000 R (Amthauer et al., 2001)

Persönlichkeits-, Motivations-, Biographie- und Trainingsfragebögen

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70 80 90 100 110 120 130 140

IQ figural

1200

1400

1600

1800

2000

2200

2400

EL

O r

ati

ng

70 80 90 100 110 120 130 140

IQ numerical

1200

1400

1600

1800

2000

2200

2400

EL

O r

ati

ng

Zusammenhang zwischen Spielstärke und Intelligenz

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70 80 90 100 110 120 130 140

IQ verbal

1200

1400

1600

1800

2000

2200

2400

EL

O r

ati

ng

r = .38** r = .46** r = .02

** p < .01

Signifikante Zusammenhänge vor allem mit numerischer Signifikante Zusammenhänge vor allem mit numerischer IntelligenzIntelligenz

Vorhersage der Spielstärke(Regressionsanalyse)

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Haier et al. (1988). Intelligence

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IQ lowest IQ highest

„Intelligence is not a function of how hard the brain works but rather how efficiently it works. ... This efficiency may derive from the disuse of many brain areas irrelevant for good task performance as well as the more focused use of specific task-relevant areas.“ (Haier et al., 1992)

Grabner et al. (2004). Cogn Brain Res

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5 2 9 …

Gedächtnisspanne

IV-Geschwindigkeit

Arbeitsgedächtnis

…

IQ lower IQ higher

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Niedrigere Intelligenz

Höhere Intelligenz

Experten n = 12 n = 12

Novizen n = 12 n = 11

N = 47 Turnierschachspieler

IQ: 80-144 M = 118SD = 14

ELO: 1325-2338M = 1893SD = 227

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IV-Geschwindigkeit (Speed Task; ST) Enumeration von Leichtfiguren

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Lösung: 4

SPIELPOSITION ZUFALLSPOSITIONLösung: 5

Problemlösen (Reasoning) 30 Ein-Zug-Matt-Aufgaben 35 Exchange-Aufgaben (nach Schweizer, 1996)

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EIN-ZUG-MATT EXCHANGE

Lösung: Ta4-h4 Lösung: 4

1

2

4

3

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Unabhängige Effekte von Expertise und IntelligenzUnabhängige Effekte von Expertise und Intelligenz Kompensation geringer Intelligenz durch hohe ExpertiseKompensation geringer Intelligenz durch hohe Expertise

0

2

4

6

8

10

12

IQ lower IQ higher IQ lower IQ higher

ELO lower ELO higher

Re

sp

on

se

late

nc

y (

s)

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Aufgabenunspezifische Effekte figuraler IntelligenzAufgabenunspezifische Effekte figuraler Intelligenz Größter Unterschied in frontalen GehirnarealenGrößter Unterschied in frontalen Gehirnarealen

Kortikale Aktivierung (%ERD Upper Alpha)

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erfolgreicherweniger erfolgreich

Geringere frontale, aber höhere parietale Aktivierung bei Geringere frontale, aber höhere parietale Aktivierung bei erfolgreicheren Spielernerfolgreicheren Spielern

IV-Geschwindigkeit (Speed Task; ST)

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Geringere frontale, aber höhere parietale Aktivierung bei Geringere frontale, aber höhere parietale Aktivierung bei erfolgreicheren Spielernerfolgreicheren Spielern

Problemlösen (Reasoning)

erfolgreicherweniger erfolgreich

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anteriorposterior

early

late

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit …

… und an alle Mitarbeitenden in diesen Studien

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Referenzen

Grabner, R., Stern, E., & Neubauer, A. (2007). Individual differences in chess expertise: A psychometric investigation. Acta Psychologica, 124, 398-420.http://www.ifvll.ethz.ch/people/sterne/Grabner_Stern_Neubauer_Acta_2006.pdf Grabner, R., Neubauer, A., & Stern, E. (2006). Superior performance and neural efficiency. Brain Research Bulletin, 69, 422-439.http://www.ifvll.ethz.ch/people/sterne/grabner_neubauer_stern_2006.pdf

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