10 weeks
from 2 to 3 hours per week
3 credit units
Russian languageСтоимость полного доступа к материалам курса — 10000 ₽ (включая НДС 22%). Оплата — единоразово, 100% предоплата. Доступ открывается сразу после оплаты.
У курса есть бесплатная ознакомительная часть: нажмите на кнопку “Записаться”, этот курс появится у вас в разделе “Мои курсы”, и вы сможете посмотреть бесплатные общедоступные видеолекции, после чего принять решение: покупать курс или нет.
Вы можете пройти повышение квалификации по этому курсу в онлайн-формате. В отличие от сертификата, удостоверение о повышении квалификации — это официальный документ государственного образца (72 часа, ФИС ФРДО).
Записаться на программу повышения квалификации можно по ссылке.
Десять последовательно связанных модулей (наименования есть в программе курса), контрольные вопросы, зачетные материалы в электронной форме.
ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА:
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА:
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И ИНТЕРНЕТ-РЕСУРСЫ:
Специальное программное обеспечение не требуется.
Студенты должны найти, освоить и использовать имеющиеся в открытом доступе интернет-ресурсы по основным когнитивным архитектурам (Act-R, Soar, Clarion, Icarus, Epic, …) для приобретения практических навыков работы с ними на примерах решения простейших задач.
Кроме того, для реализации своих проектов студенты могут использовать различные общедоступные программные средства (например, Unity, Unreal). В частности, рекомендуется использование Python, Matlab для обработки и визуализации данных.
Модуль 1. Общее введение.
Может ли машина иметь сознание подобное человеческому? Амбиции и проблемы искусственного интеллекта (ИИ). Когнитивные архитектуры как альтернативный подход к созданию ИИ. Интерес к данному направлению в научном мире. Сообщества исследователей когнитивных архитектур.
Основные сведения из когнитивной психологии: интроспекция, бихевиоризм, когнитивная революция и компьютерная аналогия мозга.
Модели систем памяти человека, явная и неявная, кратковременная и долговременная память. Элементы когнитивного цикла, восприятие, внимание, воображение.
Модуль 2. Введение в нейронауку.
Краткое введение в нейронауку: элементы нейрофизиологии и нейроанатомии, поведенческая, вычислительная, системная нейронаука. Психофизиология, визуализация активности мозга и когнитивная нейронаука.
Принципы работы нейронов и их элементов. Поведенческие корреляты нейронной активности. Виды кодирования. Локализация функций. Примеры: детекторы стимулов, зеркальные нейроны, клетки места, «бабушкины нейроны». Проблема байндинга. Дискуссия о природе воображения.
Модуль 3. Биологическое и машинное обучение нейросетей.
Механизмы формирования памяти в мозгу. Нейросетевые модели и аттракторы, их типы и связь с биологией и психологией. Пространственные когнитивные карты в биологии. Их роль в формировании памяти.
Элементы теории и приложения нейросетей. Эволюционное программирование и другие формы машинного обучения. Возможность связи с биологией.
Модуль 4. Представления знаний и семантическое картирование.
Понятия знака, символа, языка. Представления концепций и категорий в памяти человека. Семантические сети и коннекционизм. Семантические решетки и анализ концепций.
Непрерывные семантические пространства. Сильные и слабые семантические карты. Методы семантического картирования: математические, физиологические, психологические, и лингвистические аспекты. Типы семантических карт и их применение. Семантическое картирование активности мозга и «чтение мыслей».
Модуль 5. Принципы, разнообразие и эволюция когнитивных архитектур.
Эволюция подходов к созданию интеллектуальных агентов. Понятие когнитивной архитектуры. Когнитивная архитектура как воплощенный интеллектуальный агент, как язык программирования и как теоретический фреймворк.
Общая теория когнитивных архитектур. Системы памяти, когнитивный цикл. Иерархия когнитивных архитектур. Тенденции расширения и слияния моделей БИКА. Общая минимальная когнитивная модель (Common Model of Cognition) и максимально расширенная функциональная схема BICA. Понятие критической массы.
Принципы работы наиболее известных конкретных когнитивных архитектур: Soar, Act-R, Clarion, Icarus. Гибридные БИКА. Обзор разнообразия моделей БИКА. Пример GMU BICA. Таблица когнитивных архитектур.
Модуль 6. Моделирование эмоций и эмоциональные когнитивные архитектуры.
Типы вычислительных подходов к моделированию эмоций. Дискретные и компонентные модели. Аффективные пространства. Логические и статистические подходы: модальные логики, исчисления ситуаций, BDI-модели, методы индуктивного вывода. Примеры эмоциональных когнитивных архитектур (EMA).
Зачем роботу нужно чувство юмора? Проблема моделирования сложных и социальных эмоций. Моральные схемы. Пример eBICA.
Модуль 7. Память о прошлом и будущем, возможном и невозможном.
Эпизодическая память. Проспективная и ретроспективная автобиографическая память. Консолидация и реконсолидация. Ретроградная и антероградная амнезия. «Теория Мысли». Понятия «я», манипуляции с памятью. Свобода воли, детерминизм, доверие.
Виды метамышления. Социальный и нарративный интеллект. Фабула и сюжет. Персонаж и роль. Автор и актор. Нарративная сеть и рабочий сценарий. Нарративное планирование, автономная генерация целей, правдоподобные персонажи. Социально приемлемые интеллектуальные агенты.
Модуль 8. Обучение человека, БИКА и путь к критической массе ИИ.
Проблема обучения в педагогике. Виды обучения. Активное обучение. Обучение путем рассуждения и решения задач. Саморегулируемое обучение. Метаобучение. Роль эмоций, воображения, социального и метамышления в реализации способности к обучению.
Воплощение теорий и моделей обучения человека в компьютере. Интеллектуальные тьюторинговые системы на основе БИКА и их применение в образовательном процессе. Задача создания «искусственного студента» общего назначения. Преодоление барьера в человеческом сознании.
Модуль 9. Применения когнитивных архитектур.
Научные и практические задачи, решаемые на основе БИКА. Применения в медицине, в психологии, в военном деле, в социальной инженерии и аналитике, в образовании, в бизнесе, в искусстве, сфере развлечений и т.д. Искусственная креативность.
Модуль 10. Системы и методы оценки когнитивных архитектур и развитие ИИ.
Тесты, критерии и метрики для оценки работы интеллектуальных систем. Когнитивный Декатлон. Тест Тьюринга и его модификации. Виртуальные и окружения и VR среды для исследования поведения естественных и искусственных когнитивных архитектур при их социальном взаимодействии. Эффективность, правдоподобие и социальная совместимость. Интеллектуальная и социально-эмоциональная компетентность. Применение характеристик человеческой психики к искусственным системам.
Постановка задачи создания сильного ИИ. Возможные варианты развития ИИ. Возможная роль когнитивных архитектур в системах ИИ ближайшего будущего. Сверхзадачи, опасности и дорожные карты. Этические и философские вопросы.
Ended
СПбГУThe course has already startedThe course has already started
Philosophiae Doctor
Position: Профессор отделения интеллектуальных кибернетических систем офиса образовательных программ
Course enrollment is currently closed
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
Политех