心智模型(ppt).ppt

Neural 史忠植 心智模型 10-00 NN 1 Elene Marchiori 内容提要 一、概述 二、物理符号假设 三、诺尔曼模型 四、认知记忆模型 五、ACT模型 六、 SOAR系统 七、心智社会 八、构建复杂心智联机系统 九、意识 概 述 心智(mind)是脑的精神活动的总称，包括感觉、知觉、学习、记忆、注意、情感、意志、兴趣、性格、思维等大脑活动的一切方面。神经系统看成是脑的硬件，心智可以看成脑的软件。 概 述 心智以人类全部精神活动（包括情感、意志和感觉、知觉、表象、思维、直觉等）为研究对象，用现代科学方法来研究人类非理性心理与理性认知融合运作的形式、过程及规律。心智是一个庞大的学科群体，它涉及生物学、心理学、细胞学、脑科学、遗传学、语言学、逻辑学、认知科学、人工智能等多个领域。其目标在于探讨人类生命和精神方面的问题，例如，信息如何经由感官输入，如何处理、储存与运用，及与遗传、进化的关系等等。 概 述 人类学家认为，一切生物都有某种心智。心智的发展经历了简单反射、条件反射、工具使用、语言符号四个阶段。使用语言符号与外界进行交流，只有人类才能做到，因此，人类心智的产生与发展是和人类所特有的符号语言分不开的。人类的符号语言以文字为载体，文字虽然产生很晚，但它对心智的发展和文明进步所起的作用是无以伦比的。250万年前人类意识出现，30万—10万年前人类开始使用符号语言，中国最早的文字甲骨文有3000多年的历史。在这个漫长的进化过程中，人类使用符号语言和符号文字不过是很短的一段时间，但人类心智的发展、人类文化和文明的进步却取得如此辉煌的成就，足见语言与心智研究具有何等密切的关系。 概 述 心智问题是一个非常复杂的非线性问题，我们必须借助现代科学的方法来研究心智世界。心智科学研究的是心理或心智过程，但它不是传统的心理科学，它必须寻找神经生物学和脑科学的证据，以便为心智问题提供确定性基础。心智世界与现代逻辑学和数学所描述的可能世界也有明显的区别：逻辑学和数学所描述的可能世界是一个无矛盾的世界，而心智世界则处处充满了矛盾；逻辑和数学对可能世界的认识和把握只能用演绎推理和分析方法，而人的心智对世界的把握则有演绎、归纳、类比、分析、综合、抽象、概括、联想和直觉等等多种手段。所以心智世界比数学和逻辑学所描述的可能世界要复杂广大得多。那么，我们应该如何从有穷的、无矛盾的、使用演绎法的、相对简单的可能世界进入无穷的、有矛盾的、使用多种逻辑和认知方法的、更为复杂的心智世界呢？这是心智研究要探索的基本问题之一。 心智的计算理论 Pinker (as well as others such as Lindsay and Norman, 1977; Minsky 1986) argues that “the mind is a system of organs of computation.” 1 “The mind is what the brain does; specifically, the brain processes information, and thinking is a kind of computing.” 1 心智的计算理论 CTM holds that thought is a kind of computation. CTM holds that the mind is a digital computing device. 心智的计算理论 “The mind is organized into modules or mental organs, each specialized in one way of interaction with the world.” 5 希尔伯特 希尔伯特 希尔伯特 图灵 图灵 图灵 图灵机 图灵机 图灵测试 半个世纪以来，数学家提出的各种各样的计算模型都被证明是和图灵机等价的。1945年，图灵到英国国家物理研究所工作，并开始设计自动计算机。 1950年，图灵发表了题为《计算机能思考吗？》的论文，给人工智能下了一个定义，而且论证了人工智能的可能性。1951年，他被选为英国皇家学会会员。 物理符号系统 物理符号系统 我们把人看成一个信息加工系统，常称作物理符号系统。用物理符号系统主要是强调所研究的对象是一个具体的物质系统，如计算机的构造系统，人的神经系统、大脑神经元等。所谓符号就是模式；任何一个模式，只要它能和其它模式相区别，它就是一个符号。不同的英文字母就是不同的符号。对符号进行操作就是对符号进行比较，即找出哪个是相同的符号，哪几个是不同的符号。物理符号系统的基本任务和功能就是辨认相同的符号和区分不同的符号。符号既可以是物