Skip to content

Instantly share code, notes, and snippets.

@tomires
Last active January 13, 2019 10:53
Show Gist options
  • Save tomires/36970f3f022b3e67f57db2b3fd7f7595 to your computer and use it in GitHub Desktop.
Save tomires/36970f3f022b3e67f57db2b3fd7f7595 to your computer and use it in GitHub Desktop.
KSY

1 - úvod

  • kognice - zkoumá akvizici, ukládání, vybavování a zpracování znalostí
  • kognitivní psychologie - zabývá se vnímáním, zapamatováním, myšlením a rozhodováním (souhrně činostmi mysli)
    • redukce informací, adaptace v závislosti na předchozích znalostech
    • vědomé, nevědomé procesy mysli
    • plasticita mozku
  • neuropsychologie - studium struktury a funkcí mozku, ovlivňujících psychiku a chování
  • filosofické směry
    • racionalismus
    • empirismus
  • moderní psychologie - Wilhelm Wundt, 1879
    • introspekce
      • záznam mentálních stavů
      • z postaty subjektivní
      • ignorování nevědomých stavů
    • behaviorismus
      • studium pozorovatelného chování jakožto reakce na stimuly
      • pokusy na zvířatech, podmíněny reflex (Pavlov)
    • kognitivismus
      • důraz na myšlenkové procesy
      • analogie k výpočetní technice
      • zanedbává externí prostředí, emoce, vědomí ...
  • psychologické metody
    • introspekce
      • popis vědomých stavů během řešení úlohy (HCI, user testing)
      • deníkové záznamy
    • experiment
      • měření závislé proměnné (typ. času, přesnosti)
      • vliv intervenujících proměnných
    • pozorování
    • dotazník
    • kazuistiky
      • studium jednotlivce (př. génia, postižených)
  • přístupy v kognitivní psychlogii
    • kognitivní věda
      • užití výpočetního modelování (diagramů) k napodobení některých aspektů kognice
    • kognitivní neuropsychologie
      • zkoumání kognitivních funkcí jedinců s poškozením mozku
    • kognitivní neurověda
      • užití zobrazovacích metod pro studium kognitivních funkcí a anatomie mozku
      • EEG, PET, fMRI

2 - pozornost, vědomí

  • centrální nervová soustava
    • mícha
      • šedá hmota - těla neuronů
      • bílá hmota - myelin
    • mozek
      • mozeček - zpracování pozice, koordinace hlavy, jemná motorika (vč. jejího učení se)
      • mezimozek
        • thalamus - integrace senzorické informace, její prahování
        • hypothalamus - řízení tělesné teploty, pocitů hladu, žízni, spánku, řídí cirkadiální rytmus, regulace hormonů
      • koncový mozek - 2 hemisféry
        • percepce, motorika, kognitivní funkce
        • levá strana mozku ovládá pravou stranu těla a naopak
        • mozková kůra (cerebral cortex)
          • mozková centra
          • pod kůrou se nachází bílá hmota
          • 4 laloky - temporální, occipitální, parietální, frontální
        • subkortikální formace
          • amygdala - emoce, sociální chování
          • hippocampus - paměť, prostorová orientace
          • bazální ganglia - jemná motorika
  • neurony
    • axon - přenáší akční potenciál dále
      • synapse - spojení dvou neuronů
    • dendrity - přijímá nervový vzruch
  • asociační oblasti
    • unimodální - integrace informací z jedné oblasti
    • multimodální
      • percepce + jazyk
      • emoce + paměť
      • plánování + rorzhodování
  • zpracování senzorických informací je rozděleno asymetricky v hemisférách, liší se člověk od člověka
  • vědomí - funkce mozku, stav bdělosti
    • je možné jej empiricky testovat?
  • znaky bdělosti
    • subjektivita, jednotnost, úmyslnost
  • pozornost
    • koncetrace mentální energie, která musí být použita pro zpracování příchozích informací
    • je selektivní, limitovaná
    • předvědomá pozornost
      • informace je přístupná kognitivnímu zpracování, ale dosud není v centru vědomé pozornosti
      • priming
        • zpracování informace je rychlejší, pokud kontextově souvisí s předešlým slovem
        • negativní priming - nastává u slov s mnoha významy (PALM - rostlina, část ruky, firma), může mít za následek pomalejší zpracování následující informace
      • 'mít něco na jazyku'
        • vyvolání může být blokováno příbuzným slovem
      • automatické procesy
        • nevyžadují vědomou kontrolu (psaní na klávesnici)
        • proces automatizace
            1. názor - opakování vede k integraci
            1. názor - zaměřený na paměť, odkazujeme se na výsledky předešlých operací
      • habituace
        • snížení tendence reagovat při opakované prezentaci stimulů
        • kuřáci necítí cigaretový zápach
        • dishabituace - změna ve známém stimulu způsobí, že si jej opět uvědomíme
        • při testech se zkoumá se úroveň arousalu
    • vědomá pozornost
      • detekce signálu
        • schopnost člověka vyhledat v opakující se stimulaci přítomnost signálu
        • pasivní čekání na signál
      • vyhledávání
        • vlastností - probíhá paralelně na úrovni celého zorného pole, detekují se signály
        • složené - zkoumáme integraci vlastností, vjem zpracováváme sekvenčně a snažíme se najít správnou kombinaci
      • selektivní pozornost
          1. názor - senzorický filtr provádí selekci vjemů
          1. názor - všechny signály jsou zpracovány, jejich relevantnost určí až následné zpracování v pracovní paměti
    • rozdělená pozornost
      • neexistuje fixní limit pro počet úloh, které by člověk dokázal dělat simultánně

3 - vnímání

  • fotoreceptory
    • nacházejí se před sítnicí (retinou)
    • tyčinky (rods)
      • ~100 milionů
      • odstíny šedi
      • adaptace na tmu trvá 20-30 minut
    • čípky (cones)
      • ~7 milionů
      • barevná informace, tři druhy fotopigmentu (RGB)
      • funkční při vyšším osvětlení
      • nejvíce jich je na žluté skrvně (fovea)
        • místo projekce obrazu
        • nejostřejšího vidění
      • ostré vidění
      • adaptace na světlo trvá 1 minutu
    • slepá skrvna
      • místo, kde ústí optický nerv (17°)
  • field of view - 200° (stejné jako Pimax 8K!)
  • oční pohyby
    • sakády
      • mitigují omezenou obnovovací frekvenci fotoreceptorů
      • změna orientace oka, užití jiné skupiny receptorů
    • divergence
      • při pohledu na blízký objekt
  • zpracování obrazu
    • optický nerv vede přes thalamus, kde dojde k prahování informace
    • následně je informace zpracována ve vizuálním kortexu
    • zpracovává se separátně levá a pravá část složeného obrazu (nikoliv separátně oči)
    • dorsální dráha - zpracování pohybu
    • ventrální dráha - citlivá na obrysy
  • poruchy vnímání obrazu
    • agnosie - neschopnost rozpoznat a identifikovat objekty i přes jejich předchozí znalost
      • aperceptivní - neschopnost tyto objekty napodobit, pojmenovat
      • asociační - neschopnost přiřazení významu
    • prosopagnosie - deficit v oblasti vnímání tváří
    • achromatopsie - poškození vnímání barev v celém spektru
      • způsobená mj. nefunkčností čípků
    • akinetopsie - neschopnost vnímat pohyb
  • gestalt psychologie
    • vjem jako stavba poskládaná z elementárních stavebních prvků
    • figura x pozadí
      • popředí bývá spíše symetrické, určité, detailní, uzavřené, atd.
    • patterny, vyplňování, uzavření, grouping
    • založena na lidské tendenci preferovat pravidelnost, symetrii, geometrická pravidla
  • rozpoznávání objektů
    • teorie integrace vlastností
      • identifikace primitiv (barva, tvar, pohyb, atp.), jejich sloučení do obrazu objektu, porovnání z databází v paměti, rozpoznání objektu
    • prostřednictvím komponent
      • komplexní objekt si rozložíme na jednoduchá primitiva (př. zvíře - údy)
  • percepce - činnost smyslových orgánů
  • vnímání - proces rozpoznání, organizace a interpretace informací
  • teorie vnímání
    • přímá - vzniká na základě informací z prostředí
    • konstruktivní - vzniká na základě očekávání

4 - paměť a učení

  • učení - proces získávání informací o světě
  • paměť - proces, jímž je tato znalost kódována, ukládána a později vyvolávána
  • poruchy paměti
    • amnézie
      • retrográdní
        • nemožnost vyvolání starých informací
      • anterográdní
        • nemožnost ukládání nových informací
  • druhy
    • sensorická
      • echoická - audio buffer
        • 4-20s, prodlužuje se s věkem
      • ikonická - image buffer
        • information persistence
    • krátkodobá
      • kapacita omezena na 7(+-2) chunků
      • efekt novosti/prvenství - při diktování série položek se spíše vybaví položky na konci/začátku seznamu
      • phonological loop - ukládá auditivní informace včetně slov
      • visuo-spatial sketchpad - ukládá vizuální informace
    • dlouhodobá
      • implicitní - info o činnostech
        • percepční a motorické schopnosti
        • bazální ganglia, premotorická kůra
      • explicitní - faktické informace o světě
        • uloženy v hippocampusu, orbitální kůře, neokortexu
        • episodická - znalost o čase a místě
        • sémantická - fakta, slova, objekty, koncepty
        • zpracování
          • kódování
          • konsolidace - stabilita informace
          • uchování - způsob uchování v čase
          • vyvolání
  • teorie úrovní zpracování
    • úroveň kognitivního zpracování určuje jak moc si předmět nebo událost zapamatujeme
      • fyzikální
      • akustická
      • sémantická
      • rozvíjející význam
  • záblesková paměť
    • vzpomínky na události vybuzující vysokou úroveň arousalu jsou detailnější
    • 'kde jste byli 9/11?'
  • racionalizace
    • doplňování vzpomínek, aby byl při vyvolání smysluplný
    • vliv při podávání svědectví na traumatický zážitek

5 - mentální představy a reprezentace

  • teorie duálního kódování
    • pro reprezentaci znalostí užíváme dva kódy
    • imagen - analogové kódy, které sdílejí perceptuální vlastnosti s objektem, jež reprezentují
    • logogen - arbitrární symboly reprezentující objekty
      • ambiguita (slunce nebo kormidlo?)
  • vliv heuristik
    • heuristika rotace
      • snaha orientování šikmých objektů svisle či vodorovně
    • heuristika zarovnání
    • heuristika hustoty
      • pokud na mapě vidíme vice objektů mezi dvěma body, pak uvažujeme větší vzdálenost
    • heuristika symetrie
      • nepravidelné objekty prezentujeme jako pravidelné
  • subvokalizace
    • čtení si pro sebe
    • nepatrný pohyb mluvících svalů
    • indikátor použití vnitřního ucha

6 - mentální reprezentace znalostí

  • znalost - organizované informace využitelné na řešení problémů
    • explicitní
    • implicitní (skryté, sdělitelné)
    • tacitní (nevědomé, nesdělitelné)
  • znalost jazyka - prostředí pro lidské vyjadřování
  • reprezentace znalostí
    • asociativní
      • založená na vztazích mezi objekty, nemusí být zdůvodnitelné
    • kauzální
      • zdůvodnitelné vztahy, příčina -> důsledek
    • kontextové
      • uplatnění souvislostí objektů dle kontextu
    • prostorové
      • prostorové vztahy objektů (poloha, směr, rychlost), př. ATC
    • časové
      • založené na změnách v určitých časech, př. jízdní řády
    • modelové
      • předpokládáné souvislosti více provázaných, vzájemně ovlivňujících se objektů, př. křižovatky
  • v paměti aplikujeme logiku, pravidla, pracujeme s koncepty, hierarchií, propojením objektů
  • systémy
    • ACT - Adaptive Control of Thought
      • síť objektů
      • objekt, relace, předmět, agent, čas
  • indukce - z příkladů získáme obecné tvrzení
  • dedukce - obecné tvrzení konkretizujeme
  • abdukce - vytváření hypotéž pro pozorované jevy
  • koncept
    • mentální reprezentace objektu, spojená s určitou znalostí a souborem vět
    • jsou to jednotky znalosti, dají se kategorizovat
    • schéma - rámec pro organizaci konceptů
      • pomáhají při kódování, ukládání a užití znalostí
      • modely externího světa založené na předchozí zkušenosti
      • scénář - typ schémat o událostech
        • struktury zachycující sled událostí stereotypních činností, př. návštěva restaurace
    • teorie tvorby konceptů
    • definující vlastnost
      • podmínky nutné pro přítomnost v kategorii
      • obtížně definovatelné nutné vlastnosti, výjímky
      • u kategorií ještě horší
    • prototypy
      • abstraktní reprezentace vlastností, vhodné k identifikaci objektu
    • příklady / exempláře
      • oproti prototypům je potřeba více příkladů z různých úhlů pro správnou kategorizaci
      • kategorii určíme porovnáním uložených příkladů (K-means)
  • úrovně reprezentace
    • nadřazená (př. zvířata)
      • abstraktní úroveň shrnující obecné vlastnosti
    • základní (př. pták)
      • největší počet vlastností
    • podřazená (př. tučňák)
      • nejčastěji používané
  • pozorování
    • lidé užívají nejčastěji základní úroveň
    • základní kategorie jsou stejné napříč kulturami
  • model sémantických sítí
    • uzly reprezentují koncepty v paměti
    • vztahy jsou reprezentovány hranami
    • využití ve vyhledávání
      • aktivace se šíří do všech přilehlých uzlů
  • rámce
    • reprezentace stereotypních situací
    • hierarchie, abstrakce, dědění (analogie OOP)

7 - onemocnění mozku

  • autismus
    • špatné propojení mozkových center
    • nevyvážené excitačně-inhibiční sítě
    • velká lokální konektivita neuronů, nedospělá propojení
    • problém adekvátní reakce na senzorické podněty
    • narušení pozornosti - koncentrace na jeden objekt
  • neurodegenerativní onemocnění
    • Alzheimer - ztráta neuronů a synapsí
    • Parkinson -syndrom narušené motoriky, úbytek neuronů v bazální ganglii
    • ALS - ztráta motoneuronů vedoucí k ochrnutí

8 - mentální reprezentace představ

  • mentální představy
    • vnímání bez percepce
    • př. četba knihy, popis objektu
    • závislé na zkušenostech
    • reproduktivní - poskytuje zhuštěný souhrn
    • předběžný plán - plánování budoucnosti
    • zapojení všech smyslů
  • představivost - schopnost vytvářet představy
  • představy se tvoří spontánně během myšlení i nenuceně během spánku
  • představy jsou živé, lze s nimi manipulovat, evokují určité emoce
  • představy se zpracovávají ve stejné oblasti, jež řídí paměť
    • pokud si představujeme vzpomínku, je větší šance, že se uloží do dlouhodobé paměti
  • iluze - mylný smyslový vjem, špatná interpretace skutečného podnětu
    • objektivní - př. Ames room
    • subjektivní - př. chybný úsudek, důsledek mentální nemoci
  • halucinace - mylný vjem v bdělém stavu bez reálného podnětu
    • dochází k ní při poruchách (schizofrenie), při smyslové deprivaci, po užití halucinogenů (LSD)
  • sny
    • nejčastější během REM fáze spánku
    • neuvědomění si, že sníme - způsobeno sníženou aktivitou prefrontální kůry (vliv na logiku, plánování)
  • teorie o povaze představ
      1. názor - jde o obrazy v našich hlavách
      1. názor - jsou uloženy jako výčet abstraktních konceptů

9 - jazyk

  • jazyk - systém symbolů a pravidel, který umožňuje komunikaci
  • gramatika - sada pravidel pro skládání slov
  • fonologie - pravidla pro kombinování zvuků do konzistentních vzorů
  • morfologie - kombinace slov a před-/přípon
  • syntaxe - pravidla pro kombinaci slov do frází, vět, rozpoznávání vztahů mezi slovy
  • Chomsky - vrozené neurální obvody pro jazyk
    • universální gramatika
    • možnost naučit se vždy ještě obecnější než používanou gramatiku
  • centrum jazyku - většinou levá hemisféra, do 1. roku života vysoká plasticita
  • schopnosti
    • porozumění řeči - zvuková percepce
    • mluvení - zvuková produkce
    • čtení - vizuální percepce
    • psaní - vizuální produkce
  • poruchy
    • Brocova afázie - problémy se syntaxí, neplynulá pomalá řeč, dobré chápání řeči
    • Wernickeho afázie - plynulá, gramaticky správná řeč, ale bez významu
  • symbol grounding - nelze se naučit jazyk pokud symboly nejsou ukotveny v něčem jiném, než v dalších bezvýznamných symbolech
  • parsování informace
    • jednostupňové modely - sémantická a syntaktická informace je zpracovávaná najednou
    • dvoustupňové modely - zpracování syntaxe a následně sémantiky
  • pragmatika
    • důraz na užití a pochopení jazyka
    • soustředí se na zamýšlený, nikoliv doslovný význam
    • užití metafor ('Some surgeons are butchers.')
  • diskurz
    • nutnost část informací domyslet
    • věty jsou interpretovány na základě kontextu
    • anafora - typ přemostění (asociace dvou slov ve větě), ve kterém je potřeba rozpoznat, že přídavné jméno, zájmeno nebo jméno souvisí s předchozím textem
    • vytváření inferencí

10 - řešení problémů

  • typy myšlení
    • reproduktivní
      • použití předchozích zkušeností a strategií
    • produktivní
      • stukturování podle nových strategií
  • typy problémů
    • dobře strukturované problémy
      • jasný způsob řešení
      • př. matematické úlohy
    • špatně strukturované problémy
      • dimenzionalita není předem daná nebo odvoditelná
      • př. psaní knihy
  • metody studia
    • analýza chyb, reakčních časů
    • verbální introspekce
  • strategie řešení problémů
    • užití systématických procedur (algoritmů)
    • užití heuristik
    • řešení vhledem (bezprostředně po prezentaci zadání)
  • transfer
    • závislost efektivity učení či výkonu na předchozí zkušenosti
    • pozitivní - informace naučená v jednom kontextu mi zjednodušuje učení v jiném kontextu (př. japonská a korejská gramatika)
    • negativní - informace naučená v jednom kontextu mi ztěžuje učení v jiném kontextu (př. pletení si podobných slov ve dvou jazycích)

11 - kognitivní robotika

  • robot - ovládaný mechanismus programovatelný ve 2+ osách s určitým stupněm autonomie, pohybující se v rámci svého prostředí za účelem splnění zamýšlených úkolů
  • autonomie - schopnost provádět zamýšlené úlohy v závislosti na současném stavu a vnímání, bez zásahu člověka
    • nutnost flexibilní reakce na proměnlivé komplexní prostředí
  • bioloid - robot s předprogramovaným chováním
  • Ripley - robot, který se snaží emulovat funkci lidské paměti, adaptuje se průběžně na konání člověka
  • pipeline kognitivního systému (PL3A)
    • perceive
    • learn
    • anticipate
    • act
    • adapt
  • typologie kognice
    • kognitivistické systémy
      • explicitně definovaná pravidla
      • promítá se do nich bias programátora
      • v závislosti na zvolené reprezentaci může docházet k symbol groundingu
    • emergentní systémy
      • zakládají se na procesu samoorganizace, postupně dochází ke změnám struktury systému
      • konekcionistické systémy
        • síťové modely, neuronové sítě
      • enaktivní systémy
        • ke změně struktury systému dochází v reakci na interakci s prostředím
        • základní elementy
          • autonomy
          • embodiment
            • existence jakožto fyzická entita interagující se svým prostředím
          • emergence
          • experience
            • paměť zachycující předchozí interakci se světem
          • sense-making
            • zachycení pravidelností v interakcích, predikce budoucího chování
  • kognitivní robotika
    • robotika - problémy implementace fyzických systémů
    • kognitivní vědy, AI - návrh řídicí architektury založené na získání a využití zkušeností
    • pipeline
      • pozorování prostředí - filtrace důležitého - plánování - predikce důsledků (v multiagentních systémech i ostatních agentů) - učení se z výsledných interakcí
Sign up for free to join this conversation on GitHub. Already have an account? Sign in to comment