Elementy kognitywistyki III: Modele i architektury poznawcze
Transkrypt
Elementy kognitywistyki III: Modele i architektury poznawcze
Elementy kognitywistyki III: Modele i architektury poznawcze Wykład III: Psychologiczne modele umysłu 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 Modele modularne - blokowe ...w psychologii: 1. Blokowe modele umysłu: ● przepływ informacji w systemie poznawczym (umyśle) ● struktura systemu poznawczego (bloki, moduły) ● zasady ich wyróżniania ● procesy charakterystyczne Atkinson, Shiffrin (1968, 1971) Model blokowy Blokowy model Atkinsona i Shiffrina (1968) Model blokowy ● ● ● ● ● ● ● zapoczątkował nowe podejście w psychologii poznawczej oparty na badaniach nad pamięcią (np. G Sperling – pamięć ikoniczna) informacja przetwarzana sekwencyjnie i „oddolnie” (bottom-up) nast. po sobie etapy, realizowane w kolejnych blokach procesów przetwarzania informacji sekwencyjność działania sprzeczna z licznymi empirycznymi (por. Pandemonium Selfridge, Neisser) danymi blok – zespół proc. p.i. o podobnym charakterze i zadaniach, obsługujący wyróżnioną czynność poznawczą z krytyki wyrosło podejście koneksjonistyczne Pandemonium Pandemonium ● bodziec ● mechanizmy rozpoznające proste cechy („demony cech”) ● ● ● mechanizmy kognitywne aktywowane mechanizm decyzyjny) podejmowania przez decyzji zjawisko „mam to na końcu języka...” demony i cech rozpoznania (demony (demon Koncepcja poziomów przetwarzania Craik, Lockhart (1972) – jako ramy teoretyczne badań nad pamięcią ● ● każda informacja przetwarzana jest przez te same struktury, ale na różnym poziomie „głębokości” „głębokość” - liczba, złożoność operacji ● poziom płytki – sensoryczna analiza danych ● poziom głęboki – semantyczna analiza odbieranego sygnału ● ● ● poziom trzeci (najgłębszy) – aktywizacja skojarzeń zanalizowanym sensorycznie i semantycznie sygnałem ze obieg pierwotny: dane odbierane na poziomie płytkim, poziom głęboki, najgłębszy obieg wtórny – włączane dane zakodowane w pamięci Koncepcja poziomów przetwarzania Koncepcja poziomów przetwarzania ● Model jednolity, zakłada oddolny charakter przetwarzania ● dwa źródła informacji podlegających przetwarzaniu ● wejście do systemu na dowolnym poziomie ● ● ● ● wnioski: efektywność pracy systemu zależy od głębokości przetworzenia informacji podatność na zakłócenia i zapominanie zależna od głębokości przetwarzania o wyborze poziomu przetwarzania decydują czynniki zewnętrzne (rodzaj zadania) lub wewnętrzne (wymagania przyjęte przez sam system poznawczy) Intermezzo: symbole i neurony Intermezzo: symbole i neurony ● ● Poznanie: mentalna manipulacja mentalnych reprezentacji świata; modelujemy manipulacje symbolami ● Operacje obliczeniowe ● Reprezentacje symboliczne Poznanie: propagacja pobudzeń w sieciach prostych jednostek; modelujemy aktywacje jednostek i architektury sieci neuronowych ● Operacje obliczeniowe ● Reprezentacje sieciowe (lokalne/rozproszone) Modele sieciowe McClelland, Rumelhart, grupa badawcza PDP (Parallel Distributed Processing) Założenia: ● ● przetwarzanie odbywa się dzięki aktywności licznych, prostych jednostek tworzą one sieć, której węzły (tj. jednostki) aktywizują się nie sekwencyjne, ale równocześnie ● model ma symulować pracę mózgu ● architektura sieci neuronowych: ● neuronowa warstwa wejściowa, wyjściowa i ukryte (pośredniczące) Modele sieciowe Modele sieciowe ● ● ● od warstwy wejściowej, do „efektorów” sterowanych warstwą wejściową badacz dostarcza informacji zwrotnej uaktywnienie jednostki zależy od sumy wartości pobudzeń (wartość progowa) ● skuteczność przekazu zależy od wagi połączeń między neuronami ● operuje strukturami subsymbolicznymi ● działanie chaotyczne – informacje zwrotne – uczenie się ● usuwanie fragmentów wyuczonej sieci – symulacja pacjentów z uszkodzeniami mózgu