Przełom w komputerowym modelowaniu ludzkich funkcji poznawczych
W większości technik modelowania komputerowego wykorzystuje się modele koneksjonistyczne, które mają kilka wad. Modele generatywne są uważane za interesującą alternatywę jako przekonujące modele korowych procesów uczenia się. Łączą one również tradycyjny koneksjonizm z nowymi bayesowskimi podejściami do funkcji poznawczych. Założeniem zespołu finansowanego ze środków UE projektu GENMOD (Generative models of human cognition) było wykorzystanie najnowszych odkryć w dziedzinie badań nad sieciami neuronów i uczeniem się maszyn w celu opracowania generatywnych koneksjonistycznych modeli funkcji poznawczych. Aby osiągnąć ten cel, zespół projektu GENMOD zastosował te modele w trzech odrębnych obszarach poznawczych: rozpoznawaniu liczb, orientacji przestrzennej i przetwarzaniu języka pisanego. Partnerzy projektu opracowali modele koneksjonistyczne dla wszystkich trzech obszarów, które zostały najpierw ocenione ilościowo i jakościowo. Dane empiryczne obejmowały wiele poziomów: od informacji behawioralnych (czasy reakcji i błędy) po neuronalne (odpowiedzi jednokomórkowe). Ogólnie wyniki wykazały, że modele generatywne zapewniają optymalne odwzorowanie danych psychologicznych i neurofizjologicznych. Przykładowo zespół projektu GENMOD z powodzeniem wykazał, że wizualny odbiór liczb, np. percepcja liczebności, może w sposób naturalny występować w głębokiej sieci, która niezależnie nauczyła się kodować obrazy zestawów obiektów. Opracowane modele zapewniają konwencjonalne dane na temat ludzkiej psychofizyki, a także wzorce aktywności neuronów odpowiedzialnych za postrzeganie liczb w obszarze tylnej kory ciemieniowej naczelnych. Ponadto modele pomogą w wyjaśnieniu zmian w zdolności do percepcji liczebności lub rozpoznawania liczb w okresie od dzieciństwa po dorosłość. Dzięki wypełnieniu luki pomiędzy modelami koneksjonistycznymi a ustrukturyzowanymi bayesowskimi modelami funkcji poznawczych podejście opracowane w ramach projektu GENMOD stanowi przełom w komputerowym modelowaniu ludzkich funkcji poznawczych.
Słowa kluczowe
Modelowanie komputerowe, ludzkie funkcje poznawcze, modele koneksjonistyczne, GENMOD, modele generatywne
