parâmetros neurofuncionais para modelagem de memória em sistemas de consciência artificial prof....
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Parâmetros Neurofuncionais para Modelagem de Memória em Sistemas de Consciência Artificial
Prof. Dr. Lucas F. de Oliveira
UCS
Sistemas artificiais
Inteligência artificial John McCarthy, 1955 “A ciência e a engenharia da construção de
máquinas inteligentes”
Princípio A inteligência humana pode ser precisamente
descrita Então pode ser modelada
Inteligência artificial
Processamento de informação Modela-se
Percepção Aprendizagem Resolução de problemas
Foco na aplicação
Impulsionou o desenvolvimento Da Psicologia Cognitiva
Conexionismo Modela-se
Comportamento de neurônios
Ou de grupos de neurônios
Foco na modelagem Mas com algumas
aplicações
Inteligência artificial
Herbert Simon, 1965 “máquinas serão capazes, em 20 anos, de fazer
qualquer trabalho que um homem pode fazer”
Marvin Minsky, 1967 “dentro de uma geração… o problema de criar uma
‘inteligência artificial’ estará substancialmente resolvido”
Inteligência artificial
Avaliando inteligência artificial (Rajani, 2011) Ótima: impossível melhorar performance
Ex.: damas (Schaeffer et al., 2007) Sobre-humana forte: melhor do que todos humanos
Ex.: Jeopardy Sobre-humana: melhor que a maioria dos humanos
Ex.: palavras cruzadas (Keim et al., 1999) Sub-humana: pior que a maior parte dos humanos
Ex.: reconhecimento de voz
Consciência artificial
Tentativa de aproximação da mente humana Através da modelagem de processos mentais Oriunda da Psicologia Cognitiva
Processos mentais
Percepção Atenção
Memória
EmoçãoMotivação
Conhecimento
Linguagem
Resolução de problemas
Raciocínio dedutivo
Tomada de decisão
Metacognição
Exemplo
Agente Inteligente de Distribuição (IDA) Franklin et al., 1998 Designa novas tarefas para marinheiros
Após estes completarem um turno de serviço Usando linguagem natural (por e-mail)
O Ciclo Cognitivo do IDA
IDA
Mesmo sendo sistema de consciência artificial A modelagem segue enfatizando memória
Que segue sendo modelada de maneira incompleta
Modelando memória
Memória
Processo através do qual Informação é
Codificada Armazenada Evocada
No sistema nervoso
Aprendizagem Manifestação
comportamental Da memória
Classificação da memória por conteúdo
Classificação por conteúdo
Memória declarativa Episódica
Eventos Semântica
Fatos
Rápida formação Evocação consciente
Memória não-declarativa Procedural
Para ações Motora
Para movimentos
Lenta formação Evocação
automatizada
Conteúdo e facilidade de evocação Memória declarativa
Precisa passar pela consciência O que a torna lenta
Memória não-declarativa Não precisa passar
pela consciência O que a torna rápida
Modelagem funcional em máquinas Memória declarativa Memória não-declarativa
Difícil distinção em termos de modelagem Máquinas são rápidas para registrar E rápidas para evocar
Classificação da memória por Duração
Classificação por duração
Memória declarativa Memória de trabalho
Dura segundos Memória de curta
duração Dura de horas a dias
Memória de longa duração Dura a vida inteira
Memória não-declarativa Apenas de longa
duração
Modelagem funcional em máquinas Memória declarativa
De trabalho De curta duração De longa duração
Memória não-declarativa De longa duração
Pelo menos quatro sistemas diferentes de memória Cada um com suas características
Caracterização dos tipos de memória
Caracterização: memória não-declarativa Memória não-
declarativa Lenta formação Rápida evocação
Não precisa passar pela consciência
Modelagem Requer repetições para ser
formada Evocação por uma saída
paralela, independente da saída da memória declarativa E ocupando (aparentemente)
pouco recursos computacionais
Em um modelo envolvendo software Seria implementada em
hardware FPGA? ROM?
Caracterização: memória de trabalho
Executiva central
Alça fonológica Esboço visuo-espacial Buffer episódico
O que foi ouvido O que foi visto A ordem das coisas
Coordena com a
atenção
Independentes uns dos outros
Modelo teórico de Baddeley e Hitch (1974, 2000)
Caracterização: memória de trabalho Três componentes
Alça fonológica Esboço visuoespacial Buffer episódico
Capacidade reduzida Duração muito curta
Segundos Difícil de ser distinguida
Da consciência Da atenção
Modelagem Um ou dois
componentes com informação sensorial
Um componente com informação relacional
Extrema volatilidade
Em um computador A memória cache
Caracterização: memória de curta duração Rápida formação Evocação consciente
O conteúdo vai para a memória de trabalho
A codificação é uma síntese Mas ainda mantém boa parte
das informações intacta
A evocação é uma reconstrução razoavelmente fiel
Modelagem A informação sofre
pequena compactação com perdas
A evocação é uma reconstrução
Em um computador A memória RAM
Caracterização: memória de longa duração Formação demora horas Evocação consciente
O conteúdo vai para a memória de trabalho
A codificação é uma síntese Contendo os elementos
essenciais
A evocação é uma reconstrução contendo os elementos essenciais apenas
Modelagem A informação sofre
considerável compactação com perdas potencialmente relevantes
A evocação é uma reconstrução envolvendo considerável recriação
Em um computador O disco rígido
Características especiais da evocação Depende de “dicas
contextuais” O indivíduo imagina-se
de volta no contexto em que a memória foi formada
Dicas relevantes Local Indivíduos presentes Referências temporais
Modelagem Cada memória precisa
ter tags específicas E só pode ser
acessada através destas tags
Conclusões
Conclusões
Pelo menos quatro sistemas diferentes de memória Memória declarativa
De trabalho De curta duração De longa duração
Memória não-declarativa De longa duração
Cada um com suas características funcionais E diferentes com relação ao
que chega à consciência
A correta modelagem destes sistema Pode ser importante em
modelos de consciência artificial
Conclusões
Limitação Modelagem ainda enfatiza os sistemas
conscientes Memória declarativa
Mas muito de nosso processamento É não consciente