Biologiskt motiverade kognitiva arkitekturer (BICA) - gratis kurs från Open Education, utbildning 10 veckor, från 2 till 3 timmar per vecka, Datum 28 november 2023.

instagram viewer

Modul 1. Allmän introduktion.

Kan en maskin ha ett medvetande som liknar en människas? Ambitioner och problem med artificiell intelligens (AI). Kognitiva arkitekturer som ett alternativt tillvägagångssätt för att skapa AI. Intresse för detta område i den vetenskapliga världen. Kognitiv arkitektur forskningsgemenskaper.

Grundläggande information från kognitiv psykologi: introspektion, behaviorism, kognitiv revolution och datoranalogi av hjärnan.

Modeller av mänskliga minnessystem, explicit och implicit, korttids- och långtidsminne. Element i den kognitiva cykeln, perception, uppmärksamhet, fantasi.

Modul 2. Introduktion till neurovetenskap.

En kort introduktion till neurovetenskap: inslag av neurofysiologi och neuroanatomi, beteendevetenskap, beräknings-, systemneurovetenskap. Psykofysiologi, hjärnavbildning och kognitiv neurovetenskap.

Principer för drift av neuroner och deras element. Beteendekorrelat av neural aktivitet. Typer av kodning. Lokalisering av funktioner. Exempel: stimulusdetektorer, spegelneuroner, platsceller, mormorsneuroner. Bindningsproblem. Diskussion om fantasins natur.

Modul 3. Biologisk och maskininlärning av neurala nätverk.

Mekanismer för minnesbildning i hjärnan. Neurala nätverksmodeller och attraherande, deras typer och samband med biologi och psykologi. Rumsliga kognitiva kartor i biologi. Deras roll i minnesbildningen.

Delar av teori och tillämpningar av neurala nätverk. Evolutionär programmering och andra former av maskininlärning. Möjlighet till koppling till biologi.

Modul 4. Kunskapsrepresentationer och semantisk kartläggning.

Begrepp av tecken, symbol, språk. Representationer av begrepp och kategorier i mänskligt minne. Semantiska nätverk och sambandism. Semantiska gitter och begreppsanalys.

Kontinuerliga semantiska utrymmen. Starka och svaga semantiska kartor. Semantiska kartläggningsmetoder: matematiska, fysiologiska, psykologiska och språkliga aspekter. Typer av semantiska kartor och deras tillämpningar. Semantisk kartläggning av hjärnaktivitet och "tankeläsning".

Modul 5. Principer, mångfald och utveckling av kognitiva arkitekturer.

Utveckling av metoder för att skapa intelligenta agenter. Begreppet kognitiv arkitektur. Kognitiv arkitektur som en förkroppsligad intelligent agent, som ett programmeringsspråk och som ett teoretiskt ramverk.

Allmän teori om kognitiva arkitekturer. Minnessystem, kognitiv cykel. Hierarki av kognitiva arkitekturer. Trender i expansion och sammanslagning av BICA-modeller. Gemensam minimal kognitiv modell (Common Model of Cognition) och det mest utökade funktionsdiagrammet för BICA. Begreppet kritisk massa.

Funktionsprinciper för de mest kända specifika kognitiva arkitekturerna: Soar, Act-R, Clarion, Icarus. Hybrid BIKA. Översikt över mångfalden av BICA-modeller. GMU BICA exempel. Tabell över kognitiva arkitekturer.

Modul 6. Känslomodellering och emotionella kognitiva arkitekturer.

Typer av beräkningsmetoder för känslomodellering. Diskreta och komponentmodeller. Affektiva utrymmen. Logiska och statistiska angreppssätt: modal logik, situationskalkyl, BDI-modeller, induktiva slutledningsmetoder. Exempel på emotionella kognitiva arkitekturer (EMA).

Varför behöver en robot humor? Problemet med att modellera komplexa och sociala känslor. Moraliska upplägg. eBICA exempel.

Modul 7. Minne av det förflutna och framtiden, det möjliga och det omöjliga.

Episodiskt minne. Prospektivt och retrospektivt självbiografiskt minne. Konsolidering och rekonsolidering. Retrograd och anterograd amnesi. "Tanketeori". Begreppen "jag", minnesmanipulation. Fri vilja, determinism, tillit.

Typer av metatänkande. Social och narrativ intelligens. Fabel och handling. Karaktär och roll. Författare och skådespelare. Berättande nätverk och arbetsscenario. Narrativ planering, autonom målgenerering, trovärdiga karaktärer. Socialt acceptabla intelligenta agenter.

Modul 8. Mänskligt lärande, BICA och vägen till AI kritisk massa.

Problemet med undervisning i pedagogik. Typer av träning. Aktivt lärande. Lärande genom resonemang och problemlösning. Självreglerat lärande. Meta-lärande. Känslors, fantasis, sociala och metatänkandes roll i förverkligandet av inlärningsförmåga.

Implementering av teorier och modeller för mänskligt lärande i en dator. Intelligenta handledningssystem baserade på BIKA och deras tillämpning i utbildningsprocessen. Uppgiften att skapa en "konstgjord student" för allmänt syfte. Att övervinna barriären i mänskligt medvetande.

Modul 9. Tillämpningar av kognitiva arkitekturer.

Vetenskapliga och praktiska problem lösta utifrån BIKA. Tillämpningar inom medicin, psykologi, militära angelägenheter, social ingenjörskonst och analys, utbildning, affärer, konst, underhållning, etc. Konstgjord kreativitet.

Modul 10. System och metoder för bedömning av kognitiva arkitekturer och AI-utveckling.

Tester, kriterier och mått för att bedöma prestanda hos intelligenta system. Kognitiv tiokamp. Turing-testet och dess modifieringar. Virtuella miljöer och VR-miljöer för att studera beteendet hos naturliga och artificiella kognitiva arkitekturer under deras sociala interaktion. Effektivitet, trovärdighet och social kompatibilitet. Intellektuell och social-emotionell kompetens. Tillämpning av egenskaper hos det mänskliga psyket på artificiella system.

Ange uppgiften att skapa stark AI. Möjliga alternativ för utveckling av AI. Möjlig roll för kognitiva arkitekturer i AI-system i den närmaste framtiden. Utmaningar, faror och vägkartor. Etiska och filosofiska frågor.