Когнітивні процеси. Напрямки робіт у галузі ШІ. Засоби подання знань

КОГНІТИВНІ ПРОЦЕСИ

Когнітивістика (cognitive science) – наука про мислення – вивчає і моделює принципи організації і роботи природних і штучних інтелектуальних систем(ІС).

Людина як ІС – це не тільки головний мозок і його механізми, а й інші органи: спинний мозок (початкова нейронна структура, що зберігає рефлекторну інформацію (інстинкти) і керує моніторними функціями); проміжний мозок (центр сприйняття інформації і джерело емоційних реакцій). Великий мозок – орган мислення – результат розвитку здатності людини до адаптації та свідомої еволюції (не є функціонально однорідним тілом (≈50 зон)). Всі органи функціонують незалежно паралельно, але пов’язані засобом кодування і обміну інформацією, що вказує на еволюційний розвиток від „існування” до „створення”.

Відмінність між біологічними і штучними ІС полягає в тому, що останні розвивалися обернено (від „створення” до „усвідомлення існування”), крім того вони мають різні засоби досягнення мети (Відмінності лекція 1). Тому повна аналогія між ними не можлива, хоча архітектура ЕОМ може розвиватись в напрямку подібності до внутрішньої функціональної будови мозку.(Наприклад: Процес мислення у людини багатоетапний (багатоплановий) з окремим видом знань на кожному етапі. Види знань виділяються за функціональним призначенням і зберігаються окремо. Це вказує на подібність нашого уявлення про механізми розумової діяльності і механізмів переробки інформації в ЕОМ)

Для опису певної сфери людської діяльності застосовується поняття предметна галузь (ПГ) – сукупність об’єктів, понять, зв’язків відношень і задач. ПГ можуть бути внутрішніми (когнітивні процеси) та зовнішніми по відношенню до людини.

У смисловому просторі виділяється ділянка змістів, із якими система себе ототожнює – “Я” (Ототожнення) і інші змісти – “не Я”. Змісти “Я” – актуальні для суб’єкта, впливають на його активність, процеси сприйняття, діяльність. Між “Я” та “не Я” існує певний бар’єр потенціалів змістів (Якщо актуальність змісту достатня він переходить до “Я”, інакше повертається до “не Я”).

Можна також виділити ділянки засвоєних змістів (осмислених суб’єктом) і незасвоєних. Засвоєні змісти не мають протиріч і складають смисловий континуум суб’єкта. Між цими двома ділянками також існує бар’єр, перейти який можуть тільки ті змісти, які здатні спричинити переосмислення, рефлексію вмісту цієї ділянки, що пов’язано з виникненням нових складних ситуацій. Це рефлексія - ділянка навичок і можливостей.

Крім того виділяють ділянки позначених і не позначених змістів. Для переходу з однією ділянки в іншу змісти позначаються певними дискретними мітками (семантичними). Позначені змісти усвідомлюються суб’єктом, тому ця ділянка має назву свідомість.

Загальна структура смислового простору

Смисловий простір поділяється на 8 зон.

1)  Зона усвідомленої думки про самого себе і задач, на яких суб’єкт концентрує увагу.

2)  Зона імітації усвідомленої думки про себе і проблем, які ще не ясно як вирішити.

3)  Зона своєї неусвідомленої думки про себе і задач, які вирішуються автоматично.

4)  Зона зовнішньої неусвідомленої думки про себе і можливі проблемні ситуації.

5)  Зона своєї усвідомленої думки про світ, світогляду суб’єкта, його відомих можливостей і тривіальних ситуацій.

6)  Зона зовнішньої думки пор світ, ерудиції суб’єкта.

7)  Зона своєї неусвідомленої думки пор світ, прихованих можливостей суб’єкта.

8)  Зона зовнішньої неусвідомленої думки про світ. Реальне смислове середовище.

До результатів розумової діяльності відносяться:

-  запам’ятовування інформації, що надходить від різних рецепторів;

-  побудова умовиводів (висновки, маніпуляція знаннями);

-  розуміння і синтез зв’язаних текстів;

-  переклад з однієї мови на іншу;

-  спілкування;

-  переробка (аналіз і синтез) візуальної інформації;

-  навчання;

-  планування дій;

-  творчість;

-  поведінка: нормативна, доцільна, ситуаційна.

Пам’ять. Три ступені (від миттєвого до довгострокового), асоціативний характер (інформація вибирається за набором властивостей).

Умовиводи. Виведення за аналогією, дедуктивне та індуктивне виведення.

Дедукція – процес виведення за логічними правилами, при якому здійснюється перехід від посилань, фактів, що мають загальний характер, до висновків наслідків.(від загального до окремого). Дедукція має стопроцентну достовірність знань.

Індукція – форма умовиводу, у якому на основі знання про окреме робиться висновок про загальне, засіб мислення, за допомогою якого встановлюють обґрунтованість гіпотези. Розрізняють повну (на основі скінченої кількості фактів) і неповну індукцію (кількість фактів нескінченна). Результатом застосування індукції найчастіше є формулювання статистичних законів.

Опрацювання інформації в нервовій системі людини проходить такими способами:

1)  якісний, конкретно-почуттєвий відбиток (камінь твердий, вода рідка);

2)  пошук зв’язків (за блискавкою буде грім);