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Symbolische kognitive Modelle

1950
  • Allen Newell
  • Herbert A. Simon
Forschungslabor für Kognitionspsychologie zur Analyse symbolischer kognitiver Modelle.

(Abbildung dient nur zur Veranschaulichung)

Symbolische kognitive Modelle basieren auf dem Prinzip, dass Kognition Berechnungen sind, die die Manipulation von Symbolen beinhalten. Diese Modelle nutzen explizite Repräsentationen höherer Ebene wie Propositionen, Schemata und Regeln (z. B. Wenn-Dann-Aussagen), um strukturierte Denkprozesse wie logisches Denken, Sprachgebrauch und Problemlösung zu simulieren. Sie bilden die Grundlage der klassischen künstlichen Intelligenz, oft auch als „gute alte KI“ (GOFAI) bezeichnet.

Das grundlegende Konzept der symbolischen Modellierung ist die von Newell und Simon formulierte Hypothese des physikalischen Symbolsystems. Sie besagt, dass ein physikalisches System (wie ein Computer oder ein Gehirn) genau dann Intelligenz aufweist, wenn es ein physikalisches Symbolsystem ist. Ein solches System enthält Symbole (Muster) und Prozesse, die diese Symbole erzeugen, modifizieren und zu komplexen Strukturen kombinieren können. Denken wird somit als eine Form der Symbolmanipulation nach festgelegten Regeln betrachtet.

In der Praxis stellen diese Modelle ein Problem oft als „Problemraum“ dar, der eine Menge möglicher Zustände enthält. Das Modell verwendet dann heuristisch gesteuerte Suchalgorithmen (wie die Mittel-Zweck-Analyse), um einen Pfad von einem Ausgangszustand zu einem Zielzustand zu finden. Das Wissen ist explizit kodiert und interpretierbar. Beispielsweise würde ein Expertensystem für die medizinische Diagnose eine große Datenbank mit „WENN Symptom, DANN Krankheit“-Regeln enthalten. Dieser Ansatz ist in klar definierten, logischen Bereichen sehr leistungsstark, hat aber Schwierigkeiten mit Mehrdeutigkeiten, Rauschen und Mustererkennungsaufgaben, bei denen konnektionistische Modelle ihre Stärken ausspielen.

UNESCO Nomenclature: 6105
– Experimentelle Psychologie

Typ

Abstraktes System

Störung

Grundlegendes

Verwendung

Nische/Spezialisiert

Vorläufer

  • Die formale Logik wurde von Frege, Russell und Whitehead entwickelt.
  • Alan Turings Arbeit über die Berechenbarkeit und die Turingmaschine
  • Informationstheorie von Claude Shannon
  • frühe Entwicklungen bei Computerprogrammiersprachen

Anwendungen

  • Expertensysteme in Medizin und Finanzen
  • das allgemeine Problemlöserprogramm (GPS)
  • Produktionssysteme wie ACT-R und SOAR
  • automatisiertes Theorembeweisen
  • frühe Systeme zum Verstehen natürlicher Sprache

Patente:

NA

Potenzielle Innovationsideen

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Verwandt mit: symbolischer Modellierung, Hypothese des physikalischen Symbolsystems, Allen Newell, Herbert A. Simon, Produktionsregeln, Expertensysteme, GOFAI, Kognitionswissenschaft, Logik, Problemlösung.

Historischer Kontext

1950
1990
1990
1941
1986
1990
2000

(wenn das Datum unbekannt oder nicht relevant ist, z. B. „Strömungsmechanik“, wird eine gerundete Schätzung seines bemerkenswerten Auftretens bereitgestellt)

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