Expertise, Intelligence, and Neural Efficiency in Tournament Chess Roland H. Grabner Institute of Psychology, University of Graz, Austria Institute of Behavioral Sciences, ETH Zürich, Switzerland e-mail: grabner@ifv.gess.ethz.ch

„Fürwahr, dies Spiel ist ein Probierstein des Gehirns“ Johann Wolfgang von Goethe Karpow - Schachakademie Hockenheim

„To play chess requires no intelligence at all.“ Jose Raoul Capablanca Karpow - Schachakademie Hockenheim

Studien mit Kindern/Jugendlichen Frydman & Lynn (1992) 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“ Frank & D‘Hondt (1979) N = 90 Jugendliche (M = 17 Jahre), zufällige Zuteilung zu Schachklasse und Kontrollgruppe, 1 Jahr Training, psychometrische Tests vor und nach dem Training Prädiktion von Schachexpertise: - spatial aptitude (Primary Mental Abilities Test) - numeric ability Horgan & Morgan (1990) N = 15 Eliteschachspieler (M = 11 Jahre) überdurchschnittliche Leistungen bei - Raven‘s Progressive Matrices (Allg. Intelligenz) - Piagetian plant task (reasoning) Karpow - Schachakademie Hockenheim

Studien mit Erwachsenen Djakow, Petrowski & Rudik (1927) N = 8 Großmeister; keine Unterschiede bei - allgemeiner Intelligenz - visuell-räumlichem Gedächtnis Lane, zitiert in Cranberg & Albert (1988) kleine Stichprobe von Novizen bis zu starken Amateuren kein Zusammenhang zwischen Expertise und visuell-räumlichen Leistungen Doll & Mayr (1987) 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 Waters, Gobet & Leyden (2002) N = 36 Schachspieler (Novizen bis zu Großmeister) visual memory test (shapes)  r = .03 mit Expertisegrad Karpow - Schachakademie Hockenheim

Untersuchungsmaterial: 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 Karpow - Schachakademie Hockenheim

Zusammenhang zwischen Spielstärke und Intelligenz Signifikante Zusammenhänge vor allem mit numerischer Intelligenz ** p < .01 Karpow - Schachakademie Hockenheim

Vorhersage der Spielstärke (Regressionsanalyse) Karpow - Schachakademie Hockenheim

Karpow - Schachakademie Hockenheim

Haier et al. (1988). Intelligence 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) Karpow - Schachakademie Hockenheim

5 2 9 … … Grabner et al. (2004). Cogn Brain Res IQ lower IQ higher Gedächtnisspanne 5 2 9 … IV-Geschwindigkeit Arbeitsgedächtnis … Karpow - Schachakademie Hockenheim

Niedrigere Intelligenz N = 47 Turnierschachspieler Niedrigere Intelligenz Höhere Intelligenz Experten n = 12 Novizen n = 11 IQ: 80-144 M = 118 SD = 14 ELO: 1325-2338 M = 1893 SD = 227 Karpow - Schachakademie Hockenheim

Karpow - Schachakademie Hockenheim

IV-Geschwindigkeit (Speed Task; ST) Enumeration von Leichtfiguren SPIELPOSITION ZUFALLSPOSITION Lösung: 4 Lösung: 5 Karpow - Schachakademie Hockenheim

Problemlösen (Reasoning) 30 Ein-Zug-Matt-Aufgaben 35 Exchange-Aufgaben (nach Schweizer, 1996) EIN-ZUG-MATT EXCHANGE 1 2 3 4 Lösung: Ta4-h4 Lösung: 4 Karpow - Schachakademie Hockenheim

Unabhängige Effekte von Expertise und Intelligenz Kompensation geringer Intelligenz durch hohe Expertise Karpow - Schachakademie Hockenheim

Kortikale Aktivierung (%ERD Upper Alpha) Aufgabenunspezifische Effekte figuraler Intelligenz Größter Unterschied in frontalen Gehirnarealen Karpow - Schachakademie Hockenheim

IV-Geschwindigkeit (Speed Task; ST) weniger erfolgreich erfolgreicher Geringere frontale, aber höhere parietale Aktivierung bei erfolgreicheren Spielern Karpow - Schachakademie Hockenheim

Problemlösen (Reasoning) weniger erfolgreich erfolgreicher Geringere frontale, aber höhere parietale Aktivierung bei erfolgreicheren Spielern Karpow - Schachakademie Hockenheim

early late anterior posterior Karpow - Schachakademie Hockenheim

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit … … und an alle Mitarbeitenden in diesen Studien Karpow - Schachakademie Hockenheim

Karpow - Schachakademie Hockenheim 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 Karpow - Schachakademie Hockenheim