8 Pages
Unlock Document

Cognitive Science
Terry Regier

The Discipline Matures Lecture • Behaviorism o Environment  ▯Behavior • Cognitive science o Environment  ▯Representation (and processing)  ▯Behavior • Language is special o Uniquely human o Classic challenge to behaviorism (whitehead) o Symbolic system par excellence • Language o Defining feature of human cognition o We have seen proposals about how linguistic knowledge is represented but not  how it is processed o Language is understanding – necessarily at least partly symbolic • Eliza (mimicking understanding) o  Joseph Weizenbaum  o Original chatterbot: applied pattern matching rules to human’s statements, and  replied accordingly o No representation of meaning of the statements o Remarkably easy to talk to o Input is examined, keywords are matched and an appropriate response is output o Nothing near “understanding” o Symbolic but shallow • SHRDLU o Terry Winograd “All language use can be thought of as a way of activating  procedures within the hearer” o Natural language understanding in a micro­world o Language linked to action o This is the one with the blocks and pyramids and such o 3 interacting components  Syntactic analysis: Grammatical analysis of input sentences  Semantic analysis: Determine what the sentence means  Perception and inference: consult the “world” for answers to questions  posed  All implemented as procedures o Example for syntactic analysis: Sentence  ▯noun phrase + verb phrase • SHRDLU recap o Narrow, limited domain  In that domain it does a lot more than a chatterbot. o Links language “understanding”, symbolically represented with observable  action in the world o Language understanding as dependent on multiple interacting processes • Shepard & Metzler o Rotated figure o Findings: Time to confirm “same figure” is a linear function of angle of rotation  – whether in picture plane or in depth o Interpretation: people mentally rotate one figure onto the other. Imagistic mental  representations • Kosslyn o Airplane picture experiment o Scanning a mental image o Is there a pilot? Takes shorter than is there a front wheel b/c it is farther • How are we to think of Cognitive systems o David Marr  Model of vision: contributed to vision science  Levels of analysis: contribution to cognitive science generally   Marr Prize  given to the best student paper at the Cognitive Science  Society conference  Marr’s model of vision: Image, Primal sketch, 2.5 D sketch, 3D sketch –  Continuum from Imagistic to symbolic  Hierarchical structure in perception o Marr’s 3 levels  3 levels at which any machine carrying out an information­processing  task must be understood • Computational theory – goal or what the system is up to o Goal is to fly • Representation and algorithm o Curved wings, aerodynamics • Hardware implementation o Feathers, balsa wood, steel etc • Explanations at different levels o Afterimages can be explained at the implementational neural level: photoreceptor  adaptation o The ambiguity of a Necker cube suggests an explanation involving competing 3D  interpretations Lecture Turing test and its critics • Highlights from Dan Klein Guest Lecture o AI as computational rationality o Maximize your expected utility o Focus on getting it right rather than getting it human o Focus on action rather than thought o Complex behavior from simple rules o Watson, Deep Blue, object recognition, games, autonomous vehicles • Highlights from Clayton Critcher Guest Lecture o How do we make decisions? o Heuristics and biases o Theme: Human irrationality o Also: Logic (or lack therof), correlations in the world, experiential  representations, embodiment o Can machines understand?  Why should you care? • Many theories assume the human mind is a machine. If the  assumption is wrong, we’re in trouble • Possibility of non­human understanders  Two extremes • Solipsism­ no mind exists except mine • Anthropomorphism­ attribute human abilities to anything  Metaphors for the mind • Historically reflect the technology of the age • Mechanical Turk­ hid a human chess player • Clockwork  of enlightenment­ reflected in the concept of  “mechanical man” • Modern methaphor: mind as a computer • Physical Symbol System Hypothesis: Newell and Simon o Symbols are physical patterns o Symbols can be combined to form complex symbol  structures o The physical symbol system contains processes for  manipulating complex symbol structures o The processes for generating and transforming complex  symbol structures can themselves be represented by symbols  and symbol structures • Physical symbol systems o Syntax: the identification and manipulation of such  symbols based purely on their shape o Semantics: the meaning and changes in meaning that  these syntactic manipulations are meant to correspond to • A physical symbol system has the necessary and sufficient means  for general intelligent action o Eg problem solving  Problem: find the shortest path  Search space: space of possible solutions, search  to find the most optimal  Proposed criterion: Turing test • Turing test: can the machine convince you it’s a human? o Linguistic in nature • Attempts to pass the Turing test o Eliza o SHRDLU o Watson  Argument against the test • John Searle’s Chinese Room argument o Turing test is an inadequate criterion • Summary o Metaphors for the mind have historically reflected the technology of the age.  Computers are just the latest o Physical symbol system hypothesis Lecture: turn to brain • How does neuroscience fit into cognitive science? • Marr’s 3 levels with Nuerons o Computation theory  The functional goal of the visual system is to determine the shape  of  objects in the world o Representation and algorithm  3D pictures and hierarchy o Hardware implementation  Neurons, somehow… • Caveat o Marr’s framework says we investigate the different levels independently of each  other o Assumption that could lead us astray o Top down v. bottom up • Dualism 17  century – Descartes o Mind body problem  If minds and bodies are different kinds of things how does information  get to the mind from the senses? The mind causes the body to act? o Descartes’ solution: Pineal gland o Gall and Phrenology: segmented mapping of the brain for functions o Lombroso: criminal type • How is the brain actually organized? o New to old  ▯Forebrain to midbrain to hindbrain o Corpus callosum – co
More Less

Related notes for COG SCI 190

Log In


Join OneClass

Access over 10 million pages of study
documents for 1.3 million courses.

Sign up

Join to view


By registering, I agree to the Terms and Privacy Policies
Already have an account?
Just a few more details

So we can recommend you notes for your school.

Reset Password

Please enter below the email address you registered with and we will send you a link to reset your password.

Add your courses

Get notes from the top students in your class.