A Decidable Confluence Test for Cognitive Models in ACT-R

Computational cognitive modeling investigates human cognition by building detailed computational models for cognitive processes. Adaptive Control of Thought - Rational (ACT-R) is a rule-based cognitive architecture that offers a widely employed framework to build such models. There is a sound and complete embedding of ACT-R in Constraint Handling Rules (CHR). Therefore analysis techniques from CHR can be used to reason about computational properties of ACT-R models. For example, confluence is the property that a program yields the same result for the same input regardless of the rules that are applied. In ACT-R models, there are often cognitive processes that should always yield the same result while others e.g. implement strategies to solve a problem that could yield different results. In this paper, a decidable confluence criterion for ACT-R is presented. It allows to identify ACT-R rules that are not confluent. Thereby, the modeler can check if his model has the desired behavior. The sound and complete translation of ACT-R to CHR from prior work is used to come up with a suitable invariant-based confluence criterion from the CHR literature. Proper invariants for translated ACT-R models are identified and proven to be decidable. The presented method coincides with confluence of the original ACT-R models.Comment: To appear in Stefania Costantini, Enrico Franconi, William Van Woensel, Roman Kontchakov, Fariba Sadri, and Dumitru Roman: "Proceedings of RuleML+RR 2017". Springer LNC

Bewußtsein

Die Begriffe "bewußt" und "Bewußtsein" bezeichnen in der Alltagspsychologie eine Reihe verschiedener Phänomene. Hauptsächlich lassen sich die folgenden fünf Verwendungsweisen unterscheiden. Erstens wird der Begriff des Bewußtseins als einstelliges Prädikat Personen zugeschrieben, um damit zu kennzeichnen, daß diese sich im Zustand des Wachseins befinden und dazu in der Lage sind, Reize aufzunehmen und auf diese zu reagieren. Zweitens wird "bewußt" als zweistelliges Prädikat verwendet, um den Bezug von Personen auf Objekte der Wahrnehmung, des Denkens, etc. zu beschreiben. Bewußtsein dieses Typs, zu dem neben dem begrifflich strukturierten Bewußtsein von Objekten unter einer Beschreibung auch die vorbegriffliche Aufmerksamkeit auf äußere Objekte zählt, ist intentional, da es stets "Bewußtsein von etwas" ist. Drittens wird Bewußtsein" als Eigenschaft mentaler Zustände verstanden. Dabei muß zwischen zwei Bedeutungen unterschieden werden, in denen "bewußt" als einstelliges Prädikat auf mentale Zustände angewendet wird. Zum einen werden mentale Zustände als bewußt bezeichnet, wenn ihre Inhalte für Überlegungen und zur Verhaltenskontrolle verfügbar sind.1 In diesem Sinne können nicht nur intentionale Zustände wie zum Beispiel Überzeugungen, sondern auch sensorische Zustände wie Empfindungen "zugriffsbewußt" sein. Zum anderen sind mentale Zustände bewußt, wenn wir Kenntnis von ihren Erlebnisqualitäten nehmen und erfahren, wie es ist, sich in dem betreffenden Zustand zu befinden.2 Dieses Bewußtsein von den phänomenalen Qualitäten bzw. Qualia mentaler Zustände wird im allgemeinen auf sensorische Zustände eingeschränkt. Der Gehalt des phänomenalen Bewußtseins ist nicht öffentlich, sondern nur für die Person zugänglich, die sich in dem betreffenden sensorischen Zustand befindet. Viertens wird mit dem Begriff des Bewußtseins die Aufmerksamkeit auf die eigenen mentalen Zustände beschrieben. Der Begriff "bewußt" wird dabei als zweistelliges Prädikat gebraucht, das auf Personen und deren mentale Zustände bezogen wird. Dieses Bewußtsein kann sowohl vorbegrifflich als auch begrifflich strukturiert sein. Im letzten Fall hat es zum Inhalt, daß sich eine Person in einem bestimmten Zustand befindet. Es ist zudem reflexiv, weil die Selbstzuschreibung mentaler Zustände voraussetzt, daß das betreffende Subjekt über einen geeigneten Begriff von sich selbst als potentiellem Träger solcher Zustände verfügt. Diese Art des Bewußtseins wird überwiegend entweder als innere Wahrnehmung (Introspektion) oder als höherstufiges Wissen der eigenen inneren Zustände beschrieben. Fünftens wird unter "Bewußtsein" das begrifflich strukturierte und reflexiv verfaßte Selbstbewußtsein von sich als identischer Person mit bestimmten Überzeugungen, Absichten, etc. verstanden. Dieses ist von dem zuvor genannten Selbstbewußtsein insofern verschieden, als es über die inhaltliche Bestimmung des Subjekts als eines bloßen Trägers mentaler Zustände hinausgeht

Das Organ des Denkens und die Grenzen des Ausdrückbaren

Metaphern bestimmen nicht nur unser alltägliches Leben, etwa wenn wir vom Rad der Geschichte oder der Bühne des Lebens sprechen, sie geben auch nützliche Orientierung in vielen Bereichen der Wissenschaft, von den schwarzen Löchern der Physiker bis zur Computermetapher des Gehirns in der Kognitionswissenschaft. Eine solche Metapher ist auch die Deutung der Sprache als Werkzeug

In 30 Schritten zum Mond? Zukünftiger Fortschritt in der KI

Die Entwicklungen in der Künstlichen Intelligenz (KI) sind spannend. Aber wohin geht die Reise? Ich stelle eine Analyse vor, der zufolge exponentielles Wachstum von Rechengeschwindigkeit und Daten die entscheidenden Faktoren im bisherigen Fortschritt waren. Im Folgenden erläutere ich, unter welchen Annahmen dieses Wachstum auch weiterhin Fortschritt ermöglichen wird: 1) Intelligenz ist eindimensional und messbar, 2) Kognitionswissenschaft wird für KI nicht benötigt, 3) Berechnung (computation) ist hinreichend für Kognition, 4) Gegenwärtige Techniken und Architektur sind ausreichend skalierbar, 5) Technological Readiness Levels (TRL) erweisen sich als machbar. Diese Annahmen werden sich als dubios erweisen

Eine kritisch-kontrastive Darstellung der Kognitiven Linguistik

This article attempts a brief introduction on the topic of cognitive sciences. By emphasizing cognitive linguistics, which separates in two positions will be part of the cognitive Sciences expressed with their linguistic function and is the heart matter, stands for a criticism about their lack of diagnostics. These positions of cognitive linguistics, whose paper are the neuro-linguistics and the cognitive linguistics, are presented in detail and both cognitively linguistic point of views are questioned for their scientific validity. Cognitive Linguistics is a field of cognitive science understood. Cognitive science tries with their research on Imitate human brain, which has arisen from this area, and also Artificial Intelligent researches in which the brain researchers with their colleagues from the field of computer technology try to develop artificialintelligence as an objective. The contribution of the linguistic component directs the Cognitive Linguistics in their research

Complex Neuro-Cognitive Systems

Cognitive functions such as a perception, thinking and acting are based on the working of the brain, one of the most complex systems we know. The traditional scientific methodology, however, has proved to be not sufficient to understand the relation between brain and cognition. The aim of this paper is to review an alternative methodology – nonlinear dynamical analysis – and to demonstrate its benefit\ud for cognitive neuroscience in cases when the usual reductionist method fails

WH-words are not ‘interrogative’ pronouns : the derivation of interrogative interpretations for constituent questions

I discuss the status of WH-words for interrogative interpretations, and show that the derivation of constituent questions evolves from a specific interplay of syntactic and semantic representations with pragmatics. I argue that WH-pronouns are not ‘interrogative’. Rather, they are underspecified elements; due to this underspecification, WH-words can form a constitutive part not only of interrogative, but also of exclamative and declarative clauses. WH-words introduce a variable of a particular conceptual domain into the semantic representation. Accordingly, they have to be specified for interpretation. Different WH-contexts give rise to different interpretations. In a cross-linguistic overview, I discuss the characteristic elements contributing to the derivation of interrogatives. I argue that specific particles or their phonologically empty counterparts in the head of CP contribute the interrogative aspect. The speech act of ‘asking’ is then carried out via an intonational contour that identifies a question. By default, this intonational contour operates on interrogative sentences; however, other sentence formats – in particular, those of declarative sentences – are possible as well. The distinction of (a) grammatical (syntactic, semantic and phonological) sentence formats for interrogative and declarative sentences, and (b) intonational contours serving the discrimination of speech acts like questions and assertions, can be related to psychological and neurological evidence

Towards an ontology of common sense

Philosophers from Plotinus to Paul Churchland have yielded to the temptation to embrace doctrines which contradict the core beliefs of common sense. Philosophical realists have on the other hand sought to counter this temptation and to vindicate those core beliefs. The remarks which follow are to be understood as a further twist of the wheel in this never-ending battle. They pertain to the core beliefs of common sense concerning the external reality that is given in everyday experience -the beliefs of folk physics, as we might call them. Just as critics of Churchland et al. have argued that the folk-psychological ontology of beliefs, desires, etc. yields the best explanation we can have of the order of cognitive phenomena conceived from the perspective of first-person experience, so we shall argue that (1) the commonsensical ontology of folk physics yields the best explanation we can have of our externally directed cognitive experience and that (2) an ontology of mesoscopic things, events and processes must play a role, in particular, in our best scientific theory of human action