Wstęp do kognitywistyki Rola eksplanacyjna reprezentacji. ROBOTYKA

1. Marcin Miłkowski Wstęp do kognitywistykiRola eksplanacyjna reprezentacji. ROBOTYKA

2. O czym będzie mowa • Świat jako swój najlepszy model • Poznanie jako działanie sensomotoryczne • Antyreprezentacjonizm • Pojęcie informacji

3. Słonie nie grają w szachy • Rodney Brooks: inteligencja nie polega na rozwiązywaniu abstrakcyjnych zadań. • Zwierzętom nie odmawia się inteligencji, nawetjeśli nie grają w szachy.

4. Świat swoim najlepszym modelem • Zamiast tworzyć szczegółowe modele symboliczne, inteligentne zachowanie można uzyskać bez nich. • Wystarczy tylko wykrywać stany otoczenia i na nie reagować. • Reaktywna koncepcja poznania: wystarczy reagować na zmiany świata.

5. Poznanie jako działanie sensomotoryczne • Tradycyjny »kanapkowy« model poznawczy

6. Poznanie jako działanie sensomotoryczne • Model Brooksa (1985)

7. Sterowanie warstwowe • Wyższe poziomy u Brooksa korzystają z niższych

8. Robotyka behawioralna a reprezentacja • W świecie są wszystkie szczegóły, nie warto ich zapamiętywać; „idzie o to, by je tylko wystarczająco często i dokładnie wykrywać (sense) • Całkowicie zdecentralizowana architektura • Brak symboli w sensie Pylyshyna i Fodora

9. Aktywna eksploracja otoczenia • Robotyka behawioralna odwołuje się do psychologii ekologicznej, zwłaszcza do Jamesa Gibsona i jego badań nad postrzeganiem. • Widzenie nie polega na tworzeniu skomplikowanych trójwymiarowych modeli świata przez unieruchomionego badanego, lecz na aktywnej eksploracji otoczenia.

10. Afordancje: koncepcja J. Gibsona • Afordancja: własności otoczenia dające danemu podmiotowi sposobność działania • Np. krzesło oferuje możliwość siedzenia, więc postrzegamy je jako otwierającego sposobność siedzenia. • W polskiej psychologii podobną koncepcję miał A. Lewicki (1960), który uznawał, że podmioty postrzegają wskaźniki działania i wskaźniki wartości.

11. Jak baseballiści łapią piłki? Michaels & Oudejans, 1992 • Zamiast rozwiązywać trudne równania, po prostu biegną tak, aby kąt piłki był cały czas taki sam.

12. Aktywna eksploracja otoczenia • W klasycznej psychologii laboratoryjnej ruch badanego to zakłócenie badania. • W ekologicznej – warunek sukcesu. • Zadanie jest prostsze, kiedy się poruszamy. • Wcale nie trzeba budować superszczegółowych modeli w głowie, jeśli można skorzystać z gotowych wskazówek w otoczeniu.

13. Podstawienie zmysłowe: Paul Bach-y-Rita • P. Bach-y-Rita (1934-2006) pracował nad protezami widzenia. • Nieruchome w ogólenie działały.

14. K. O’Regan i A. Noe: widzenie jako aktywna eksploracja • Postrzeganie to aktywna eksploracja otoczenia. Jakości przeżyć zmysłowych to niezmienne cechy relacji sensomotorycznych z otoczeniem. • Nasze widzenie świata nie jest podobne do robienia zdjęć.

18. Ślepota na zmiany • Gdybyśmy mieli bardzo dokładny obraz świata, taki jak na zdjęciu, to bardzo trudno byłoby wyjaśnić, skąd bierze się ślepota na zmiany. • Czy widzieliśmy, ale nie zwracaliśmy uwagi? • A może nie wiedzieliśmy, że widzimy? • A może po prostu tylko próbkujemy otoczenie?

19. Enaktywizm • Istnieje zasadnicza współzależność między podmiotem poznającym a jego otoczeniem. Poznanie wyłania się z interakcji podmiotu z otoczeniem. • Wielu enaktywistów podkreśla, że te interakcje nie muszą być oparte na reprezentowaniu otoczenia.

20. Antyreprezentacjonizm? • Czy wszystkie zadania poznawcze można wykonać bez reprezentacji? • Czy do gry w szachy wystarczy próbkowanie stanu szachownicy, czy też trzeba planować ruchy? • Clark i Toribio (1994): istnieją problemy wymagające reprezentacji (representation-hungry problems)

21. Problemy wymagające reprezentacji wg Clarka i Toribio • (1) Problem wymaga rozumowania o nieobecnym, nieistniejącym lub nierzeczywistym stanie rzeczy. • (2) Problem wymaga selektywnej wrażliwości na parametry, które w otoczeniu ujawniają się w sposób niesystematyczny. • Np. wszystkie rzeczy należące do papieża

22. Reprezentacje online i offline • Reprezentacje można podzielić na: • online, czyli istniejące wraz z jednoczesną obecnością swoich desygnatów (przedmiotów), np. „student” • offline, czyli występujące pod nieobecność desygnatów, np. „jutro” • Robotyka behawioralna słabiej radzi sobie z tymi drugimi.

23. Antyreprezentacjonizm kontra Clark i Toribio • Istnieją przykłady antycypacyjnych systemów, które dostosowują się w czasie do tego, co nadejdzie w przyszłości. • Np. liście Lavatera Cretica mogą dostosować się do położenia słońca następnego dnia dzięki rytmom okołodobowym w roślinie • I bez żadnych reprezentacji

24. Antyreprezentacjonizm • Nie istnieje niekontrowersyjna teoria reprezentacji umysłowych. • Wiadomo, czym są informacje, ale same informacje to nie wszystko, czego potrzeba do reprezentacji. • D. Hutto i E. Myin (2013) – trudny problem treści: nie ma dobrej teorii, która odpowiada na pytanie, dlaczego reprezentacje są prawdziwe lub fałszywe, adekwatne lub nie...

25. Pojęcie informacji • Informacja strukturalna (logon): • istnieje nośnik fizyczny, który ma co najmniej dwa stany (może zmieniać się na dwa sposoby, czyli ma dwa stopnie swobody) • Informacja selektywna (Shannona): • miara nieprzewidywalności informacji strukturalnej (przesyłanej w kanale między nadawcą a odbiorcą)

26. Pojęcie informacji • Informacja metryczna (Fishera): • miara głębi świadectw (miara jakości procedury estymacji lub pomiaru) • Informacja probabilistyczna (Dretskego): • Sygnał rniesie informację, że F(s)ztwP(F(s)|r ^ k) = 1 • gdzie k to zmienna uwzględniająca uprzednią wiedzę odbiorcy

27. Pojęcie informacji • O informacji można zatem mówić, gdy występują prawidłowości w przyrodzie (rozumiane statystycznie), objawiające się pojawianiem się określonych sygnałów. • Te prawidłowości można odkrywać statystycznie przez badanie kowariacji lub mocniejszych współzależności.

28. Prawdziwość • Ale pojęcia prawdziwości nie da się sprowadzić do pojęcia kowariacji. • Aby mówić o prawdziwości (zdań) lub weredyczności (np. postrzeżeń), trzeba coś jeszcze dodać…

29. Podsumowanie • Robotycy behawioralni podkreślają aktywną naturę procesów poznawczych. • Robot, zamiast budować model świata, może po prostu próbkować stan świata swoimi detektorami. • Aktywna eksploracja otoczenia, podkreślana przez enaktywistów, to temat bardzo współcześnie eksploatowany.

30. Podsumowanie • Spór antyreprezentacjonistów z reprezentacjonistami wymaga odpowiedzi na pytania: • czym jest informacja? • jak ma się informacja do reprezentacji? • czym jest prawdziwość? • czym różni się prawdziwość od rzetelności informacji?