4CAPS - 4CAPS

4CAPS (производственная система на основе одновременной активации с ограничением корковой способности) - это когнитивная архитектура, разработанная Марселем А. Джастом и Сашанком Варма из Университета Карнеги-Меллона . Это преемник когнитивных архитектур CAPS и 3CAPS.

Обзор и предположения

В 4CAPS вычисления распределяются и динамически балансируются между независимыми центрами обработки. Как и в других когнитивных архитектурах (например, ACT-R ), эти центры обработки были идентифицированы с соответствующими кортикальными областями в человеческом мозге. Выполнение конкретной задачи, такой как чтение или вождение, требует одновременного участия многих из таких регионов.

Примечательно, что 4CAPS отличается от других архитектур своим упором на ограничения емкости (то есть ограниченные вычислительные мощности) и динамическое сотрудничество между различными центрами. В частности, согласно Just и Varma, 4CAPS основан на четырех характерных предположениях:

  1. Каждая область коры может выполнять несколько когнитивных функций.
  2. Каждая область коры имеет ограниченные вычислительные ресурсы.
  3. Корковая сеть регионов, отвечающая за выполнение конкретной задачи, динамично изменяется по мере насыщения емкостных ресурсов регионов.
  4. Связь между кортикальными областями также подчиняется определенным ограничениям, подобным ограничениям полосы пропускания информационных каналов.

Реализация и приложения

Как и другие когнитивные архитектуры (такие как ACT-R , EPIC и Soar ), 4CAPS реализована как производственная система . Он написан на языке программирования Common Lisp . Эта система использовалась для создания вычислительных моделей для множества явлений, особенно в области когнитивной нейробиологии. В частности, модели 4CAPS были созданы и использованы для соответствия поведенческим данным и данным визуализации для таких задач, как лондонский Тауэр, ментальное вращение и двойное выполнение задач.

Ссылки

  • Джаст, М.А., и Варма, С. (2007). Организация мышления: что функциональное изображение мозга показывает нейроархитектуру сложного познания. Когнитивная, аффективная и поведенческая нейробиология , 7 (3) , 153-191.

внешние ссылки

Ноты