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Arquitectura cognitiva (ACT-R)

1990
  • John R. Anderson
Configuración de la investigación en arquitectura cognitiva con modelos y simulaciones cognitivas ACT-R.

(Imagen generada únicamente con fines ilustrativos)

ACT-R (Control Adaptativo del Pensamiento—Racional) es una arquitectura cognitiva que define las estructuras básicas y fijas de la mente humana. Modela la cognición como un conjunto de módulos independientes, como la percepción, motory la memoria declarativa, que interactúan a través de un sistema de producción central. La información se almacena en búferes, y las reglas de producción se activan para manipularla, simulando los procesos humanos de resolución de problemas y aprendizaje.

La arquitectura ACT-R es un sistema híbrido que integra procesamiento simbólico y subsimbólico. En su núcleo se encuentra un sistema de producción, donde el conocimiento se codifica como reglas SI-ENTONCES (memoria procedimental). Estas reglas compiten para activarse en función del contenido actual de varios búferes, que almacenan pequeños fragmentos de información de diferentes módulos (p. ej., memoria visual, de objetivos y declarativa). El módulo de memoria declarativa almacena el conocimiento factual en fragmentos.

La selección de la regla a activar no es puramente simbólica, sino que se basa en cálculos subsimbólicos. Cada regla de producción tiene un valor de utilidad, calculado en función de la probabilidad de alcanzar el objetivo actual y los costos y recompensas asociados. De igual manera, los fragmentos de memoria declarativa tienen un nivel de activación, determinado por su historial de uso (activación de nivel base) y su relevancia para el contexto actual (activación propagada). Esta capa subsimbólica permite al modelo aprender de la experiencia y adaptar su comportamiento de forma racional y optimizada, reflejando con alta fidelidad los datos de rendimiento humano. Esta integración permite a ACT-R realizar predicciones cuantitativas sobre el comportamiento humano, incluyendo los tiempos de reacción y las tasas de error.

UNESCO Nomenclature: 6105
- Psicología experimental

Tipo

Sistema abstracto

Ruptura

Sustancial

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • teorías del procesamiento de la información humana
  • sistemas de producción desarrollados por Allen Newell y Herbert A. Simon
  • trabajos tempranos sobre modelos de memoria (por ejemplo, el modelo de Atkinson-Shiffrin)
  • programa de resolución de problemas generales (GPS)

Aplicaciones

  • sistemas de tutoría inteligentes
  • análisis de la interacción hombre-computadora
  • predecir la distracción del conductor
  • interpretación de datos de neuroimagen
  • modelado de procesos de aprendizaje en educación

Patentes:

NA

Ideas para posibles innovaciones

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Relacionado con: ACT-R, arquitectura cognitiva, sistema de producción, memoria declarativa, memoria procedimental, modelado cognitivo, John R. Anderson, modelo simbólico, subsimbólico, interacción persona-ordenador.

Contexto histórico

1941
1986
1990
2000
1950
1990
1990

(Si la fecha es desconocida o no es relevante, por ejemplo "mecánica de fluidos", se proporciona una estimación redondeada de su aparición notable)

Invención, innovación y principios técnicos relacionados.

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