Biologisk motiverede kognitive arkitekturer (BICA) - gratis kursus fra Åben Uddannelse, træning 10 uger, fra 2 til 3 timer om ugen, Dato 28. november 2023.
Miscellanea / / November 30, 2023
Dette kursus udbydes til kandidatstuderende. BICA er et lovende felt i hastig udvikling i krydsfeltet mellem kunstig intelligens, biologi og kognitiv videnskab. Et bevis på dette er det stigende antal videnskabelige publikationer, der på den ene eller anden måde er relateret til BICA. Her forstås kognitiv arkitektur i bred forstand, som en skabelon for udvikling af intelligente agenter. Kilderne til biologisk motivation er hjernen (neurovidenskab) og den menneskelige tanke (kognitiv psykologi). Kurset skal sikre, at de studerende udvikler grundlæggende viden inden for kognitive arkitekturer, deres grundlæggende elementer og principper, tilgange til deres implementering, deres undersøgelse og brug i virtuelle miljøer. Studerende vil lære om globale kunstig intelligens-problemer og BICA-baserede tilgange til at løse dem, samt de tests og målinger, der bruges til vurdering. Nogle af nøglebegreberne og emnerne, der ligger til grund for BICA, vil blive dækket i detaljer, herunder menneskelige hukommelsessystemer, neurale netværksmodeller, semantisk kortlægning, sund fornuft ræsonnement mv. Der vil blive lagt særlig vægt på køreplanen for at løse BICA-udfordringen og lovende anvendelser af fremtidige BICA'er humanoid type.
Kurset er tosproget. Materialet præsenteres hovedsageligt på engelsk med russiske undertekster.
Modul 1. Generel introduktion.
Kan en maskine have en bevidsthed, der ligner et menneskes? Ambitioner og problemer med kunstig intelligens (AI). Kognitive arkitekturer som en alternativ tilgang til at skabe AI. Interesse for dette område i den videnskabelige verden. Kognitiv arkitektur forskningsfællesskaber.
Grundlæggende information fra kognitiv psykologi: introspektion, behaviorisme, kognitiv revolution og computeranalogi af hjernen.
Modeller af menneskelige hukommelsessystemer, eksplicit og implicit, kort- og langtidshukommelse. Elementer af den kognitive cyklus, perception, opmærksomhed, fantasi.
Modul 2. Introduktion til neurovidenskab.
En kort introduktion til neurovidenskab: elementer af neurofysiologi og neuroanatomi, adfærdsmæssig, beregningsmæssig, systemneurovidenskab. Psykofysiologi, hjernebilleddannelse og kognitiv neurovidenskab.
Principper for drift af neuroner og deres elementer. Adfærdskorrelater af neural aktivitet. Typer af kodning. Lokalisering af funktioner. Eksempler: stimulusdetektorer, spejlneuroner, stedceller, bedstemorneuroner. Bindingsproblem. Diskussion om fantasiens natur.
Modul 3. Biologisk og maskinlæring af neurale netværk.
Mekanismer for hukommelsesdannelse i hjernen. Neurale netværksmodeller og attraktorer, deres typer og forbindelser med biologi og psykologi. Rumlige kognitive kort i biologi. Deres rolle i hukommelsesdannelsen.
Elementer af teori og anvendelser af neurale netværk. Evolutionær programmering og andre former for maskinlæring. Mulighed for tilknytning til biologi.
Modul 4. Vidensrepræsentationer og semantisk kortlægning.
Begreber af tegn, symbol, sprog. Repræsentationer af begreber og kategorier i menneskets hukommelse. Semantiske netværk og forbindelseisme. Semantiske gitter og begrebsanalyse.
Kontinuerlige semantiske rum. Stærke og svage semantiske kort. Semantiske kortlægningsmetoder: matematiske, fysiologiske, psykologiske og sproglige aspekter. Typer af semantiske kort og deres anvendelser. Semantisk kortlægning af hjerneaktivitet og "tankelæsning".
Modul 5. Principper, mangfoldighed og udvikling af kognitive arkitekturer.
Udvikling af tilgange til at skabe intelligente agenter. Begrebet kognitiv arkitektur. Kognitiv arkitektur som en legemliggjort intelligent agent, som et programmeringssprog og som en teoretisk ramme.
Generel teori om kognitive arkitekturer. Hukommelsessystemer, kognitiv cyklus. Hierarki af kognitive arkitekturer. Tendenser i udvidelsen og sammenlægningen af BICA-modeller. Fælles minimal kognitiv model (Common Model of Cognition) og det mest udvidede funktionelle diagram af BICA. Begrebet kritisk masse.
Driftsprincipper for de mest berømte specifikke kognitive arkitekturer: Soar, Act-R, Clarion, Icarus. Hybrid BIKA. Oversigt over mangfoldigheden af BICA-modeller. GMU BICA eksempel. Tabel over kognitive arkitekturer.
Modul 6. Følelsesmodellering og emotionelle kognitive arkitekturer.
Typer af beregningsmæssige tilgange til følelsesmodellering. Diskrete og komponentmodeller. Affektive rum. Logiske og statistiske tilgange: modal logik, situationsberegning, BDI-modeller, induktive inferensmetoder. Eksempler på emotionelle kognitive arkitekturer (EMA).
Hvorfor har en robot brug for humor? Problemet med at modellere komplekse og sociale følelser. Moralske ordninger. eBICA eksempel.
Modul 7. Erindring om fortiden og fremtiden, det mulige og det umulige.
Episodisk hukommelse. Prospektiv og retrospektiv selvbiografisk hukommelse. Konsolidering og rekonsolidering. Retrograd og anterograd amnesi. "Tanketeori". Begreber om "jeg", hukommelsesmanipulation. Fri vilje, determinisme, tillid.
Typer af metatænkning. Social og narrativ intelligens. Fabel og plot. Karakter og rolle. Forfatter og skuespiller. Narrativt netværk og arbejdsscenarie. Narrativ planlægning, autonom målgenerering, troværdige karakterer. Socialt acceptable intelligente agenter.
Modul 8. Menneskelig læring, BICA og vejen til AI kritisk masse.
Problemet med undervisning i pædagogik. Typer af træning. Aktiv læring. Læring gennem ræsonnement og problemløsning. Selvreguleret læring. Meta-læring. Rollen af følelser, fantasi, social og metatænkning i realiseringen af indlæringsevne.
Implementering af teorier og modeller for menneskelig læring i en computer. Intelligente vejledningssystemer baseret på BIKA og deres anvendelse i uddannelsesprocessen. Opgaven med at skabe en generel "kunstig elev". At overvinde barrieren i den menneskelige bevidsthed.
Modul 9. Anvendelser af kognitive arkitekturer.
Videnskabelige og praktiske problemer løst på baggrund af BIKA. Anvendelser inden for medicin, psykologi, militære anliggender, social engineering og analyse, uddannelse, business, kunst, underholdning osv. Kunstig kreativitet.
Modul 10. Systemer og metoder til vurdering af kognitive arkitekturer og AI-udvikling.
Tests, kriterier og målinger til vurdering af ydeevnen af intelligente systemer. Kognitiv tikamp. Turing-testen og dens modifikationer. Virtuelle miljøer og VR-miljøer til at studere adfærden af naturlige og kunstige kognitive arkitekturer under deres sociale interaktion. Effektivitet, troværdighed og social kompatibilitet. Intellektuel og social-emotionel kompetence. Anvendelse af karakteristika ved den menneskelige psyke til kunstige systemer.
Sætter opgaven med at skabe stærk AI. Mulige muligheder for udvikling af AI. Mulig rolle for kognitive arkitekturer i AI-systemer i den nærmeste fremtid. Udfordringer, farer og køreplaner. Etiske og filosofiske spørgsmål.