Биологично мотивирани когнитивни архитектури (BICA) - безплатен курс от Open Education, обучение 10 седмици, от 2 до 3 часа седмично, Дата 28 ноември 2023 г.

instagram viewer

Модул 1. Общо въведение.

Може ли една машина да има съзнание, подобно на това на човека? Амбициите и проблемите на изкуствения интелект (AI). Когнитивните архитектури като алтернативен подход за създаване на AI. Интерес към тази област в научния свят. Общности за изследване на когнитивната архитектура.

Основна информация от когнитивната психология: интроспекция, бихейвиоризъм, когнитивна революция и компютърна аналогия на мозъка.

Модели на човешки паметови системи, явна и имплицитна, краткосрочна и дългосрочна памет. Елементи на когнитивния цикъл, възприятие, внимание, въображение.

Модул 2. Въведение в неврологията.

Кратко въведение в неврологията: елементи от неврофизиологията и невроанатомията, поведенческа, изчислителна, системна невронаука. Психофизиология, изображения на мозъка и когнитивна невронаука.

Принципи на работа на невроните и техните елементи. Поведенчески корелати на невронната активност. Видове кодиране. Локализация на функции. Примери: детектори на стимули, огледални неврони, клетки на място, грани неврони. Проблем със завързването. Дискусия за природата на въображението.

Модул 3. Биологично и машинно обучение на невронни мрежи.

Механизми на формиране на паметта в мозъка. Модели и атрактори на невронни мрежи, техните видове и връзки с биологията и психологията. Пространствени когнитивни карти в биологията. Тяхната роля във формирането на паметта.

Елементи от теорията и приложенията на невронните мрежи. Еволюционно програмиране и други форми на машинно обучение. Възможност за връзка с биологията.

Модул 4. Представяне на знания и семантично картографиране.

Понятия за знак, символ, език. Представяне на понятия и категории в човешката памет. Семантични мрежи и конекционизъм. Семантични решетки и концептуален анализ.

Непрекъснати семантични пространства. Силни и слаби семантични карти. Методи за семантично картографиране: математически, физиологични, психологически и лингвистични аспекти. Видове семантични карти и техните приложения. Семантично картографиране на мозъчната дейност и „четене на мисли“.

Модул 5. Принципи, разнообразие и еволюция на когнитивните архитектури.

Еволюция на подходите за създаване на интелигентни агенти. Концепцията за когнитивна архитектура. Когнитивната архитектура като въплътен интелигентен агент, като език за програмиране и като теоретична рамка.

Обща теория на когнитивните архитектури. Системи на паметта, когнитивен цикъл. Йерархия на когнитивните архитектури. Тенденции в разширяването и сливането на моделите на BICA. Общ минимален когнитивен модел (Common Model of Cognition) и най-разширената функционална диаграма на BICA. Концепцията за критична маса.

Принципи на работа на най-известните специфични когнитивни архитектури: Soar, Act-R, Clarion, Icarus. Хибрид BIKA. Преглед на разнообразието от модели на BICA. GMU BICA пример. Таблица на когнитивните архитектури.

Модул 6. Моделиране на емоции и емоционални когнитивни архитектури.

Видове изчислителни подходи за моделиране на емоции. Дискретни и компонентни модели. Афективни пространства. Логически и статистически подходи: модални логики, ситуационно смятане, BDI модели, индуктивни методи за извод. Примери за емоционални когнитивни архитектури (EMA).

Защо един робот се нуждае от чувство за хумор? Проблемът за моделиране на сложни и социални емоции. Морални схеми. пример за eBICA.

Модул 7. Спомен за миналото и бъдещето, възможното и невъзможното.

Епизодична памет. Проспективна и ретроспективна автобиографична памет. Консолидация и реконсолидация. Ретроградна и антероградна амнезия. „Теория на мисълта“. Концепции за “Аз”, манипулиране на паметта. Свободна воля, детерминизъм, доверие.

Видове метамислене. Социална и наративна интелигентност. Басня и сюжет. Характер и роля. Автор и актьор. Наративна мрежа и работен сценарий. Планиране на разказ, автономно генериране на цели, правдоподобни герои. Социално приемливи интелигентни агенти.

Модул 8. Човешко обучение, BICA и пътят към критичната маса на ИИ.

Проблемът на обучението в педагогиката. Видове обучение. Активно обучение. Учене чрез разсъждение и решаване на проблеми. Саморегулиращо се обучение. Метаобучение. Ролята на емоциите, въображението, социалното и метамисленето в реализацията на способността за учене.

Внедряване на теории и модели на човешкото обучение в компютър. Интелигентни системи за обучение, базирани на BIKA и приложението им в учебния процес. Задачата за създаване на „изкуствен ученик“ с общо предназначение. Преодоляване на бариерата в човешкото съзнание.

Модул 9. Приложения на когнитивните архитектури.

Научни и практически проблеми, решавани на базата на BIKA. Приложения в медицината, психологията, военното дело, социалното инженерство и анализи, образованието, бизнеса, изкуството, развлеченията и др. Изкуствено творчество.

Модул 10. Системи и методи за оценка на когнитивните архитектури и развитието на ИИ.

Тестове, критерии и метрики за оценка на работата на интелигентни системи. Когнитивен десетобой. Тестът на Тюринг и неговите модификации. Виртуални среди и VR среди за изследване на поведението на естествени и изкуствени когнитивни архитектури по време на тяхното социално взаимодействие. Ефикасност, достоверност и социална съвместимост. Интелектуална и социално-емоционална компетентност. Приложение на характеристиките на човешката психика към изкуствени системи.

Поставяне на задачата за създаване на силен AI. Възможни варианти за развитие на AI. Възможна роля на когнитивните архитектури в AI системите на близкото бъдеще. Предизвикателства, опасности и пътни карти. Етични и философски въпроси.