Биолошки мотивисане когнитивне архитектуре (БИЦА) - бесплатан курс Отвореног образовања, обука 10 недеља, од 2 до 3 часа недељно, датум 28.11.2023.
мисцеланеа / / November 30, 2023
Овај курс се нуди студентима мастер студија. БИЦА је перспективна област која се брзо развија на пресеку вештачке интелигенције, биологије и когнитивне науке. Један доказ за то је све већи број научних публикација које се на овај или онај начин односе на БИЦА. Овде се когнитивна архитектура схвата у ширем смислу, као шаблон за развој интелигентних агената. Извори биолошке мотивације су мозак (неуронаука) и људска мисао (когнитивна психологија). Курс ће обезбедити да студенти развију основна знања из области когнитивних архитектура, њихових основних елемената и принципа, приступа њиховој имплементацији, њиховом проучавању и употреби у виртуелним окружењима. Студенти ће научити о глобалним проблемима вештачке интелигенције и БИЦА-базираним приступима њиховом решавању, као и о тестовима и метрикама које се користе за процену. Неки од кључних концепата и тема на којима се заснива БИЦА биће детаљно обрађени, укључујући системе људске меморије, моделе неуронских мрежа, семантичке мапирање, здраворазумско резоновање итд. Посебан нагласак биће стављен на мапу пута за решавање БИЦА изазова и обећавајуће примене будућих БИЦА-а хуманоидног типа.
Курс је двојезичан. Материјал је представљен углавном на енглеском језику са руским титловима.
Модул 1. Општи увод.
Може ли машина имати свест сличну људској? Амбиције и проблеми вештачке интелигенције (АИ). Когнитивне архитектуре као алтернативни приступ стварању АИ. Интересовање за ову област у научном свету. Истраживачке заједнице когнитивне архитектуре.
Основне информације из когнитивне психологије: интроспекција, бихевиоризам, когнитивна револуција и компјутерска аналогија мозга.
Модели система памћења човека, експлицитно и имплицитно, краткорочно и дугорочно памћење. Елементи когнитивног циклуса, перцепција, пажња, машта.
Модул 2. Увод у неуронауку.
Кратак увод у неуронауку: елементи неурофизиологије и неуроанатомије, бихејвиорална, компјутерска, системска неуронаука. Психофизиологија, снимање мозга и когнитивна неуронаука.
Принципи рада неурона и њихових елемената. Бихевиорални корелати неуронске активности. Врсте кодирања. Локализација функција. Примери: детектори стимулуса, неурони огледала, ћелије места, бакин неурони. Проблем са везивањем. Дискусија о природи маште.
Модул 3. Биолошко и машинско учење неуронских мрежа.
Механизми формирања меморије у мозгу. Модели и атрактори неуронских мрежа, њихови типови и везе са биологијом и психологијом. Просторне когнитивне карте у биологији. Њихова улога у формирању меморије.
Елементи теорије и примене неуронских мрежа. Еволуционо програмирање и други облици машинског учења. Могућност повезивања са биологијом.
Модул 4. Репрезентације знања и семантичко пресликавање.
Појмови знака, симбола, језика. Репрезентације појмова и категорија у људском памћењу. Семантичке мреже и конекционизам. Семантичке решетке и анализа концепта.
Континуирани семантички простори. Јаке и слабе семантичке карте. Методе семантичког мапирања: математички, физиолошки, психолошки и лингвистички аспекти. Врсте семантичких мапа и њихове примене. Семантичко мапирање мождане активности и „читање ума“.
Модул 5. Принципи, разноликост и еволуција когнитивних архитектура.
Еволуција приступа стварању интелигентних агената. Концепт когнитивне архитектуре. Когнитивна архитектура као отелотворени интелигентни агент, као програмски језик и као теоријски оквир.
Општа теорија когнитивних архитектура. Меморијски системи, когнитивни циклус. Хијерархија когнитивних архитектура. Трендови ширења и спајања БИЦА модела. Заједнички минимални когнитивни модел (Цоммон Модел оф Цогнитион) и најшири функционални дијаграм БИЦА. Концепт критичне масе.
Принципи рада најпознатијих специфичних когнитивних архитектура: Соар, Ацт-Р, Цларион, Ицарус. Хибрид БИКА. Преглед разноликости БИЦА модела. ГМУ БИЦА пример. Табела когнитивних архитектура.
Модул 6. Моделовање емоција и емоционалне когнитивне архитектуре.
Врсте рачунарских приступа моделирању емоција. Дискретни и компонентни модели. Афективни простори. Логички и статистички приступи: модална логика, ситуациони рачун, БДИ модели, индуктивне методе закључивања. Примери емоционалне когнитивне архитектуре (ЕМА).
Зашто је роботу потребан смисао за хумор? Проблем моделирања сложених и друштвених емоција. Моралне шеме. еБИЦА пример.
Модул 7. Сећање на прошлост и будућност, могуће и немогуће.
Епизодично памћење. Проспективно и ретроспективно аутобиографско памћење. Консолидација и поновна консолидација. Ретроградна и антероградна амнезија. „Теорија мисли“. Концепти „ја“, манипулација меморијом. Слободна воља, детерминизам, поверење.
Врсте метамишљења. Социјална и наративна интелигенција. Басна и заплет. Карактер и улога. Аутор и глумац. Наративна мрежа и сценарио рада. Наративно планирање, аутономно генерисање циљева, уверљиви ликови. Друштвено прихватљиви интелигентни агенти.
Модул 8. Људско учење, БИЦА и пут до критичне масе вештачке интелигенције.
Проблем наставе у педагогији. Врсте обуке. Активно учење. Учење кроз расуђивање и решавање проблема. Саморегулисано учење. Мета-учење. Улога емоција, маште, социјалног и метамишљења у реализацији способности учења.
Имплементација теорија и модела људског учења у рачунару. Интелигентни туторски системи засновани на БИКА-и и њихова примена у образовном процесу. Задатак стварања „вештачког ученика“ опште намене. Превазилажење баријере у људској свести.
Модул 9. Примене когнитивних архитектура.
Научни и практични проблеми решавани на бази БИКА. Примене у медицини, психологији, војним пословима, социјалном инжењерингу и аналитици, образовању, бизнису, уметности, забави итд. Вештачка креативност.
Модул 10. Системи и методе за процену когнитивних архитектура и развоја вештачке интелигенције.
Тестови, критеријуми и метрике за процену перформанси интелигентних система. Цогнитиве Децатхлон. Тјурингов тест и његове модификације. Виртуелна окружења и ВР окружења за проучавање понашања природних и вештачких когнитивних архитектура током њихове друштвене интеракције. Ефикасност, кредибилитет и друштвена компатибилност. Интелектуална и социјално-емоционална компетенција. Примена карактеристика људске психе на вештачке системе.
Постављање задатка стварања јаке АИ. Могуће опције за развој АИ. Могућа улога когнитивних архитектура у АИ системима блиске будућности. Изазови, опасности и мапе пута. Етичко-филозофска питања.