3400.2.3.4 Kognitionswissenschaftliche Paradigma

Sammelbegriff für alle geistigen bzw. mentalen Prozesse des Menschen

Gesamtheit der informationsverarbeitenden Prozesse und Strukturen eines intelligenten Systems unabhängig vom materiellen Substrat
=> letzteres wird kritisiert: bestimmte körperliche Prozesse spielen eine Rolle

-Mensch= Informatiosverarbeitendes System
- Hardware= Gehirn
- Software= Geist
- Inputs werden enkodiert,intern repräsentiert und verarbeitet und bestimmte Outputs werden produziert.

Philosophie (z.B. Leib-Seele-Problem)

Psychologie (Erleben, Verhalten)

Informatik / künstliche Intelligenz

Linguistik (Sprache)

Kognitive Anthropologie (Kultur)

Neurowissenschaften (wie werden intelligente Leistungen im Gehirn realisiert)

Kognitionswissenschaft: Gesamtheit aller Teilbereiche (Interdisziplin)

-       Wie funktioniert der Geist?

-       Wissenserwerb und Wissensnutzung

-       Studium mentaler Repräsentationen

-       Untersuchung von intelligenten Leistungen und Prozessen mit dem Ziel einer allgemeinen Theorie der Intelligenz

-       Allgemeine Theorie deswegen,weil: Natürliche und künstliche Intelligenz Abstraktion von den materiellen Spezifika des Trägers der Intelligenz.

(- Natürliche Intelligenz wird unabhängig von materiellen Prozessen untersucht (ohne Hardware))

-nach Thagard
- Computational Representational understanding of mind

- allgemeinste und grundlegenste Hypothese der Kognitionswissenschaften

- basiert auf Computermetapher= denken= aktives Computerprogramm

= repräsentationale geistige Strukturen und computationale Verfahren die auf diese Strukturen angewendet werden.

Datenstrukturen repräsentationale Strukturen
Algorithmen computationale Prozesse
aktives Computerprogramm--- denken

- emp. Phänomene werden durch Angabe von Generativen und in denen ablaufenden Prozesse erklärt und nicht durch Auftretensbedingungen(WIE nicht warum)

- 3-Weg Analogie:
Geist-Gehirn-Computer (beeinflußen sich gegenseitig)

Erklärungsziel: Warum zeigen Menschen ein bestimmtes Intelligentes Verhalten?

Erklärungsmuster: Menschen haben mentale Repräsentationen und algorithmische Verfahren, die mit diesem Repräsentationen arbeiten => Das Verfahren angewendet auf die Repräsentationen produziert das Verhalten

abstrahierte Wissensstruktur, die einen Teil eines Stimulusgebietes in Form von aufeinander bezogenen Kategorien repräsentiert

Kategorie:

Klasse von Stimuli mit bestimmten gleichen Merkmalen

Informations- oder Leerstelle, in die bestimmte Stimuli mehr oder weniger passen => Schema/Konzept als Satz von Informationsstellen

- enthalten keine logischen Ableitungen sondern stereotypische Züge

- übertragen Aktivierung auf andere potentiell relevante Schemata

Systematische Handlungsabfolge, z.B. Restaurant-Schema

Hierarchische Organisation

Ein Schema wird durch einen passenden Stimulus aktiviert und aktiviert seinerseits andere Schemata

=> Vergleich, ob ein Stimulus in ein Schema passt

=> Ausbreitung der Aktivierung

=> Ableiten von Folgerungen, wenn das Hintergrundwissen vorhanden ist

sympolorientierte Modelle:

• Informationen werden durch Symbole (z.B. Wörter) und €
• Symbolstrukturen repräsentiert
• Wörter, Sätze, Geschichten => Repräsentation von Sachverhalten
• Beispiel:Schemagesteuerte Informationsverarbeitung

konnektionistische Repräsentation:

• Informationen als Muster von Aktivierungen von Knoten eines
• (künstlichen neuronalen) Netzwerks
• Information als Aktivierungsmuster (spezifische Neuronenfeuer)
• aller Einheiten eines Netzes
• Beispiel: "Hund" ist nicht ein bestimmter Knoten, sondern ein Aktivierungsmuster von miteinander vernetzten Knoten

- Bsp Schema und Konzeptgesteuerte Informationsverarbeitung
- top down processing
- Wörter repräsentieren die Infos
- Schemata
- hierarchisch geordnet

- schema und Konzeptgesteuerte Informationsverarbeitung.
-Symbolorientierte Modelle
- Wörter repräsentieren die Infos

-bottom up processing
- von bottom up zu top down= vom erkennen zu handlungsorientierten Handeln
- Aktuelle Infos= Muster von Aktivierungen von Knoten eines (künstlich neuralen) Netzwerks
- Info als Aktivierungsmuster werden von allen Einheiten eines Netzwerkes konzipiert.
- Konzept: Netzwerkverband

Menschen haben Repräsentationen, die in einfachen Verabeitungseinheiten generiert werden.

Die Einheiten sind untereinander durch erregende (exzitatorische) und hemmende (inhibitorische) Verknüpfungen verbunden

Menschen verfügen über Verfahren, die die Aktivierung zwischen den Einheiten über deren Verbindungen weiterverbreiten und auch solche, die Verknüpfungen modifizieren (durch Lernen wird die Aktivierung erleichtert, da auf Vorwissen zurückgegriffen werden kann)

Aus der Anwendung der sich ausbreitenden Aktivierung und des Lernens entsteht  Verhalten

-Konnektionistisches Modell
- vom erkennen zum zielgerichteten Handeln

Versuch der Erklärung empirisch gefundener Phänomene natürlicher Intelligenz durch Konstruktion künstlicher Systeme, die sich ähnlich "verhalten", wie natürliche Systeme

z.B. Schaffung eines Systems, das Zahlen addieren kann

Komplexe kognitive Modelle, die verschiedene empirisch gefundene Phänomene simulieren können

Komplexe intelligente Leistungen

Beispiel: beseelte Dampfmaschine nach Dietrich Dörner

-SOAR
-3 CAPS
-ACT-R
-EPIC
-PSI

- Kogn. Architektur
- Comuterprogramm
- "Bauplan" einer Seele
- wird in verschiedene Umwelten gesetzt.
-beseelte Dampfmaschine
- moduliert Hypothesen über Kognition,Emotion und Interaktion