Wykład II

Elementy kognitywistyki III:
Modele i architektury poznawcze
Wykład II:
Modele pojęciowe
Gwoli przypomnienia:
Kroki w modelowaniu kognitywnym:
●
teoretyczne ramy pojęciowe (modele pojęciowe)
●
przeformułowanie założeń w precyzyjnym języku
●
dodatkowe założenia
●
●
szacowanie parametrów na podstawie danych
empirycznych
porównywanie przewidywań konkurujących modeli
O dwóch podejściach...
...do umysłu:
●
●
umysł jest systemem uniwersalnego zastosowania
umysł to system złożony z niejednorodnych,
wyspecjalizowanych pod-systemów
analogiczne podejścia:
neurobiologia: holizm (syncytium) vs. lokalizm
psychologia: modele poziomów przetwarzania vs. model blokowy
Podejście „uniwersalistyczne”
Unified Theory of Cognition (Newell 1990) to pojedynczy
zbiór mechanizmów wyjaśniających całość poznania, jak
pamięć, rozwiązywanie problemów, marzenia senne
umysł jest systemem uniwersalnego zastosowania
rozwiązującym problemy (General Problem Solver, Newell,
Simon 1972)
cel: dostarczenie dostatecznie silnej i adekwatnej architektury
poznawczej dostarczającej schematu dla teorii poznania
ludzkiego (schematu tworzenia modeli)
GPS → Soar (http://sitemaker.umich.edu/soar/home)
Unified Theory of Cognition...
to zbiór generalnych założeń umożliwiających tworzenie modeli
poznawczych wyjaśniających całe ludzkie poznanie
W szczególności:
●
jak inteligentne organizmy elastycznie reagują na bodźce
środowiska
●
jak to się dzieje, że wykazują zachowanie nakierowane na cel
●
jak reprezentują wiedzę
●
jak używają symboli
●
jak uczą się z doświadczenia ?
Dlaczego UTC?
●
●
●
●
●
Umysł funkcjonuje jako pojedynczy system
funkcjonujące modele poznawcze są w dużym stopniu
niedookreślone przez dane empiryczne (eksperymentalne)
dostarczałaby ograniczeń dla procesu tworzenia modeli –
bardziej dokładne, lepiej przewidujące modele
można stosować do szerokiego wachlarza zjawisk
poznawczych (w tym percepcja i sterowanie motoryką);
jeśli zjawisko nie mogłoby być wyjaśnione przez UTC –
błędność UTC
Standardowa Teoria Poznania
zakłada rozczłonkowanie umysłu ludzkiego na komponenty,
np..: pamięć krótko- i długotrwała, procesy PPP informacji
●
Carruthers: paradygmatem psychologi poznawczej jest tak
czy inaczej rozumiana modularność
Teza o modularności:
Umysł jest systemem narządów obliczeniowych, będących wytworem
naturalnej selekcji mających rozwiązywać problemy […] Umysł jest
zorganizowany w moduły lub narządy mentalne, z których każdy
ma wyspecjalizowaną architekturę, pozwalającą mu doskonale
sobie radzić w jednej dziedzinie interakcji ze światem. (Pinker
1997)
Podejście modularne
umysł system „specjalistów”
●
określenie czym jest moduł
●
budowa modułów i zakres odpowiedzialności
●
ich wzajemne powiązania
Neurobiologia: frenologia, lokalizm
Psychologia poznawcza: modele blokowe
Modelowanie: ACT-R, SNePS
Modularność Fodora
Modularność Fodora
The Modularity of Mind, The Mind Doesn't Work That Way
Ograniczenia:
●
moduł nie jest tożsamy z modalnością zmysłową
●
modularność charakteryzuje jedynie aspekt umysłu
Moduł sans phrase to pewien informacyjnie domknięty
mechanizm poznawczy, co do którego zakładamy, że jest
wrodzony (Fodor 2000)
Moduły Fodora są...
●
szybkie i obligatoryjne w działaniu
●
sterowane danymi wejściowymi
●
niedostępne (relatywnie) dla systemów centralnych
●
o ograniczonym działaniu (dostęp do określonych informacji,
ściśle określone hipotezy)
●
informacyjnie zamknięte
●
wrodzone i powiązane ze strukturami neuronowymi
Systemy centralne
●
integrują informacje z modułów i pamięci operacyjnej
●
stosunkowo powolne
●
izotropiczne
●
mają Quine'owski charakter
●
zależne od woli
●
nieukierunkowane działanie
Nie istnieje praktycznie żadne świadectwo za lub przeciw
modularności systemów centralnych (Fodor 1983)
Modularność wyznaczona strukturą
●
umysł ma określoną architekturę
●
modularność obejmuje systemy centralne
●
moduły działają na „małą skalę”
●
3 rodzaje modułów:
●
●
●
integracyjne
●
pośredniczące [interface modules]
●
inferencyjne
moduł nie jest specyficzny dla dziedziny (pośredniczące)
moduł ma dostęp do tych informacji, do przetwarzania których
został przeznaczony (Jackendoff 1993)
Modularność wyznaczona strukturą
Bibliografia
●
●
●
●
●
The MIT Encyclopedia of the Cognitive Sciences, R.A.
Wilson, F.C. Keil (red.), The MIT Press, 2001.
Anderson J., How Can the Human Mind Occur in the
Physical Universe?, Oxford U.P., 2007.
Carruthers P., The Architecture of the Mind, Oxford
UP, 2006.
Harnish R., Minds, Brains, Computers, 2002.
Russell S.J., Norvig P., Artificial Intelligence – a
Modern Approach, Prentice Hall, 1995.