Кіріспе

Ақылды агенттерге арналған жоба

Когнитивтік архитектура – адам миының құрылымы туралы теорияны да, жасанды интеллект (ЖИ) және есептеу когнитивтік ғылым салаларында қолданылатын мұндай теорияның есептеулік іске асырылуын да білдіреді. Формальдандырылған модельдерді танымның жан-жақты теориясын одан әрі жетілдіру және пайдалы жасанды интеллект бағдарламасын құру үшін пайдалануға болады. Сәтті когнитивтік архитектураларға ACT R (Ойдың адаптивті бақылауы – Рационалды) және SOAR жатады. Когнитивтік архитектураларды когнитивтік теорияларды бағдарламалық қамтамасыз ету ретінде зерттеуді 1990 жылы Аллен Ньюэлл бастады. Креативті технологиялар институты когнитивтік архитектураны былай анықтайды: «табиғи немесе жасанды жүйелерде миді қамтамасыз ететін тұрақты құрылымдар туралы гипотеза және олардың қалай бірлесіп жұмыс істейтіні – архитектураға енгізілген білім мен дағдылармен бірлесіп, күрделі ортаның әртүрлілігінде ақылды мінез-құлықты қамтамасыз ету».

Тарих

Өнеркәсіптік интеллект саласының негізін қалаушылардың бірі Герберт А. Саймон өзінің студенті Эд Файгенбаумның 1960 жылғы диссертациясы EPAM адам миының бірнеше негізгі аспектісінің қалай жұмыс істейтініне қатысты белгілі бір міндеттемелерді қамтығандықтан, «танымдық архитектураға» мүмкіндік беретінін айтты (EPAM жағдайында, адам жады және адам оқу). Джон Р. Андерсон 1970 жылдардың басында адам жады туралы зерттеулерді бастады, ал 1973 жылы Гордон Х. Боуэрмен бірлесіп жасаған диссертациясында адамның ассоциативтік жады теориясын ұсынды. Ол ұзақ мерзімді есте сақтау және ойлау процестері туралы зерттеулерінің басқа да аспектілерін осы зерттеуге енгізіп, ақырында ACT деп аталатын когнитивтік архитектураны жасады. Ол және оның студенттері Аллен Ньюэллдің «когнитивтік архитектура» терминін қолдануына ықпал етті. Андерсонның зертханасы бұл терминді ACT теориясын қағаздар мен жобалар жинағы ретінде бейнелеу үшін қолданды (сол кезде ACT толыққанды іске асырылмаған). 1983 жылы Джон Р. Андерсон осы саладағы маңызды еңбек, «Танымның архитектурасы» атты кітабын жариялады. Таным теориясы мен теорияны іске асыруды ажыратуға болады. Таным теориясы сананың әртүрлі бөліктерінің құрылымын сипаттайды және ережелерді, қауымдастық желілерді және басқа да аспектілерді пайдалануға міндеттейді. Когнитивтік архитектура теорияны компьютерде іске асырады. Когнитивтік архитектураларды іске асыруға арналған бағдарламалық қамтамасыз ету де «когнитивтік архитектуралар» деп аталды. Осылайша, когнитивтік архитектура ақылды агенттерге арналған жобаны да білдіре алады. Ол белгілі бір танымдық жүйелер сияқты әрекет ететін (жасанды) есептеу процестерін ұсынады, көбінесе адам сияқты немесе белгілі бір анықтама бойынша ақылды әрекет етеді. Когнитивтік архитектуралар жалпы агенттік архитектуралардың кіші жиынтығын құрайды. «Архитектура» термині мінез-құлықты ғана емес, сонымен қатар модельденген жүйенің құрылымдық қасиеттерін модельдеуге тырысатын тәсілді білдіреді.

Айырмалар

Когнитивтік архитектуралар символдық, байланыстық немесе гибридтік болуы мүмкін. Кейбір когнитивтік архитектуралар немесе модельдер жалпы ережелер жиынтығына негізделген, мысалы, Ақпаратты өңдеу тілі (мысалы, танымның біріктірілген теориясына негізделген Soar немесе осыған ұқсас ACT R). Осы архитектуралардың көпшілігі сананы компьютерге теңеуге негізделген (компьютерализмді қараңыз). Субсимволикалық өңдеу мұндай ережелерді алдын ала анықтамайды және өңдеу бірліктерінің (мысалы, түйіндер) пайда болатын қасиеттеріне сүйенеді. Гибридтік архитектуралар екі типті өңдеудің де комбинациясын ұсынады (мысалы, CLARION). Тағы бір ерекшелік – архитектура процессордың нейрондық коррелятымен орталықтандырылған ба, әлде орталықтандырылмаған (таратылған) ба. 1980 жылдардың ортасында децентрализация параллельді таратылған өңдеу және байланыстық ретінде танымал болды, ал нейрондық желілер оның басты мысалы еді. Тағы бір дизайндық мәселе – тұтас және атомдық, немесе (нақтырақ) модулдік құрылым арасындағы таңдау. Традициялық ЖС-да интеллект көбінесе жоғарыдан бағдарламаланады: бағдарламашы – жаратушы, ол бір нәрсені жасайды және оған интеллектін сіңіреді, бірақ көптеген дәстүрлі ЖС жүйелері де үйренуге қабілетті болды (мысалы, ойын ойнау немесе мәселелерді шешу шеберлігін арттыру). Ал биологиялық шабыттанған есептеулер кейде төменнен жоғарыға қарай, децентрализацияланған тәсілді қолданады; биологиялық шабыттанған техникалар көбінесе қарапайым жалпы ережелер немесе қарапайым түйіндер жиынтығын анықтау әдісін қамтиды, олардың өзара әрекеттесуінен жалпы мінез-құлық пайда болады. Соңғы нәтиже айқын күрделі болатынша күрделілікті арттыруға үміттеніледі (күрделі жүйелерді қараңыз). Дегенмен, ми механизмдерін бақылауға емес, адамдар мен басқа жануарлардың не істей алатынын бақылауға негізделген жоғарыдан төменге қарай жасалған жүйелер де, басқаша болса да, биологиялық шабыттанған деп санауға болады.