العمارة الإدراكية
العمارة الإدراكية أو العمارة الاستعرافية تُعرَّف العمارة الإدراكية بأنها نظرية حول بنية العقل البشري وتجسيدها الحسابي، وتُستخدم في مجالات الذكاء الاصطناعي (AI) وعلم الإدراك الحاسوبي.
توفر النماذج المعتمدة للعمارة الإدراكية إطارًا مفيدًا لصقل النظرية الشاملة للإدراك وتطوير محاكاة فعالة للذكاء الاصطناعي.[1]
تشمل الأمثلة الناجحة عن العمارة الإدراكية "التحكم التكيفي في الفكر - العقلاني" (بالإنجليزية: ACT-R) و "الحالة والمشغل والنتيجة" (بالإنجليزية: SOAR)
بدأت الأبحاث حول العمارة الإدراكية كتمثيل برمجي للنظريات المعرفية في عام 1990 على يد الباحث الأمريكي آلن نيويل الذي عمل في مجال علم الحاسوب وعلم النفس المعرفي.
بدأ البحث عن البنى الإدراكية باعتبارها تجسيدًا برمجيًا للنظريات المعرفية في عام 1990 على يد ألين نيويل (19 آذار/مارس 1927 - 19 تموز/يوليو 1992).[2]
يعرف معهد التقنيات الإبداعية العمارة الإدراكية بأنها:
تاريخ العمارة الإدراكية
صرح هيربرت ألكساندر سيمون، أحد مؤسسي مجال الذكاء الاصطناعي، بأن الأطروحة التي قدمها طالبه إدوارد ألبرت فايجنباوم عام 1960، حول نظرية المدرك والحافظ الابتدائي (بالإنجليزية: Elementary Perceiver and Memorizer)، قدمت "عمارة محتملة للإدراك"[4] لأنها تضمنت بعض الأفكار أو الافتراضات حول كيفية عمل جوانب أساسية مختلفة من العقل البشري وهي الذاكرة البشرية والتعلم البشري.
بدأ جون روبرت أندرسون البحث في الذاكرة البشرية في أوائل السبعينيات، وقدمت أطروحته عام 1973 مع جوردون هوارد باور والتي قدمت نظرية عن الذاكرة التشاركية البشرية.[5]
ضَمّن في أطروحته المزيد من جوانب بحثه حول الذاكرة طويلة المدى وعمليات التفكير، وفي النهاية صمم بنية معرفية أطلق عليها (التحكم التكيفي في الفكر – العقلاني) (بالإنجليزية: ACT).
تأثر هو وطلابه باستخدام ألين نيويل لمصطلح "البنية الإدراكية". استخدم مختبر أندرسون المصطلح عينه للإشارة إلى نظرية "التحكم التكيفي في الفكر – العقلاني" كما هو مجسد في مجموعة من الأوراق والتصميمات التي لم تنفذ تنفيذا كاملا في ذلك الوقت.
نشر جون روبرت أندرسون العمل المؤسس في هذا المجال في عام 1983، بعنوان "العمارة الإدراكية" (بالإنجليزية: The Architecture of Cognition)،[6] ويمكن للمرء التمييز بين نظرية المعرفة وتنفيذ هذه النظرية.
حددت نظرية الإدراك بنية الأجزاء المختلفة للعقل والتزمت باستخدام القواعد والشبكات الترابطية والجوانب الأخرى. طبقت نظرية العمارة الإدراكية على الأجهزة الحاسوبية. وسميت البرمجيات المستخدمة لتنفيذ لتنفيذ العمارة الإدراكية ب"العقليات المعرفية".
يمكن أن تشير البنية الإدراكية أيضًا إلى آلية عمل الوكلاء الأذكياء. التي تقترح عمليات حسابية (مصطنعة) تعمل مثل أنظمة معرفية معينة أو كأشخاص أو بذكاء تحت تعريف ما.
تشكل البنى الإدراكية مجموعة فرعية من العمارة العامة للوكيل. يشير مصطلح "العمارة" إلى نهج لا يحاول نمذجة السلوكيات فحسب، بل أيضًا الخصائص الهيكلية للنظام المُصمم.
أنواع العمارة الإدراكية
يمكن أن تكون العمارة الإدراكية رمزية أو اتصالية أو هجينة.[7] تعتمد بعض العمارات أو النماذج الإدراكية على مجموعة من القواعد العامة، مثل لغة معالجة المعلومات ("الحالة والمشغل والنتيجة" (بالإنجليزية: SOAR) على سبيل المثال، استنادًا إلى النظرية الموحدة للإدراك، أو "التحكم التكيفي في الفكر - العقلاني" (بالإنجليزية: ACT-R) على نحو مشابه).
بنيت العديد من هذه العمارات اعتمادا على تشبيه العقل بالكمبيوتر. ولا تحدد المعالجة غير الرمزية في المقابل أيًا من هذه القواعد مسبقًا وتعتمد على الخصائص الناشئة لوحدات المعالجة (على سبيل المثال ، العقد).
تجمع العمارات المختلطة بين كلا النوعين من المعالجة كما في حالة التعلم الاتصالي مع تحريض القواعد التكيفية المباشر (بالإنجليزية: CLARION)).
هناك نوع آخر هو ما إذا كانت الهندسة مركزية مع وجود ارتباط عصبي للمعالج في جوهرها، أو موزعة (موزعة).
شاع استخدام النماذج اللامركزية باسم المعالجة الموزعة المتوازية في منتصف الثمانينيات وفي الاتصالية، وكان أحد أبرز هذه النماذج هو الشبكات العصبية.
يحدد المبرمج في حالات الذكاء الاصطناعي التقليدي القواعد التي تتحكم في الذكاء. يشبه هذا الأمر صنع دمية أو آلة، حيث يقوم الإنسان بتحديد كيفية عملها.
يمكن أيضًا لأنظمة الذكاء الاصطناعي التقليدية أن تتعلم، مما يعني أنها يمكن أن تحسن من سلوكها مع مرور الوقت. على سبيل المثال، يمكن لنظام الذكاء الاصطناعي تعلم كيفية تحسين مهارات في اللعب بمرور الوقت، أو يمكنه تعلم كيفية حل المشكلات بفعالية.
تتخذ الحوسبة المستوحاة من الحيوية (بالإنجليزية: Biologically inspired computing) في بعض الأحيان نهجًا لا مركزيًا من القاعدة إلى القمة؛ وغالبًا ما تتضمن التقنيات المستوحاة من الحيوية طريقة تحديد مجموعة من القواعد العامة البسيطة أو مجموعة من العقد البسيطة، والتي من ينشأ السلوك العام من تفاعلها.
في حين يمكننا القول أن الأنظمة المصممة من أعلى إلى أسفل بناءً التي تعتمد على ملاحظة ما يمكن للبشر والحيوانات الأخرى فعله بدلاً من اعتمادها على ملاحظات آليات الدماغ أنها مستوحاة من الأنظمة الحيوية، وإن كان ذلك بطريقة مختلفة.
المراجع
- ↑ Lieto، Antonio (2021). Cognitive Design for Artificial Minds. London, UK: Routledge, Taylor & Francis. ISBN:9781138207929.
- ↑ Newell, Allen. 1990. Unified Theories of Cognition. Harvard University Press, Cambridge, Massachusetts.
- ↑ Refer to the ICT website: http://cogarch.ict.usc.edu/
- ↑ "Notes--very early EPAM seminar".
- ↑ "This Week's Citation Classic: Anderson J R & Bower G H. Human associative memory. Washington," in: CC. Nr. 52 Dec 24-31, 1979.
- ↑ John R. Anderson. The Architecture of Cognition, 1983/2013.
- ↑ Vernon، David؛ Metta، Giorgio؛ Sandini، Giulio (أبريل 2007). "A Survey of Artificial Cognitive Systems: Implications for the Autonomous Development of Mental Capabilities in Computational Agents". IEEE Transactions on Evolutionary Computation. ج. 11 ع. 2: 151–180. DOI:10.1109/TEVC.2006.890274. S2CID:9709702.