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認知アーキテクチャ(ACT-R)

1990
  • John R. Anderson
ACT-R認知モデルとシミュレーションを用いた認知アーキテクチャ研究のセットアップ。

(画像はイメージです)

ACT-R (Adaptive Control of Thought—Rational) は、人間の心の基本的で固定された構造を定義する認知アーキテクチャです。これは、認知を知覚、 モーター情報処理と宣言的記憶は、中央のプロダクションシステムを介して相互作用する。情報はバッファに保持され、プロダクションルールが発動してこの情報を操作する。これにより、人間の問題解決や学習プロセスがシミュレートされる。

ACT-Rアーキテクチャは、記号処理とサブ記号処理の両方を統合したハイブリッドシステムです。その中核となるのはプロダクションシステムであり、知識はIF-THENルール(手続き型メモリ)として符号化されます。これらのルールは、さまざまなバッファの現在の内容に基づいて発火するかどうかを競い合います。バッファには、さまざまなモジュール(視覚、目標、宣言型メモリなど)からの小さな情報チャンクが格納されています。宣言型メモリモジュールは、事実に関する知識をチャンクとして格納します。

どのルールを実行するかの選択は、単なる記号的なものではなく、サブシンボリックな計算によって導かれます。各生成ルールには、現在の目標を達成する確率と、それに関連するコストと報酬に基づいて計算される効用値があります。同様に、宣言的記憶内のチャンクには、使用履歴(基本レベルの活性化)と現在のコンテキストとの関連性(拡散活性化)によって決定される活性化レベルがあります。このサブシンボリック層により、モデルは経験から学習し、合理的かつ最適化された方法で動作を適応させ、人間のパフォーマンスデータを高い精度で反映させることができます。この統合により、ACT-Rは反応時間やエラー率など、人間の行動に関する定量的な予測を行うことができます。

UNESCO Nomenclature: 6105
実験心理学

タイプ

抽象システム

混乱

実質的な

使用法

広く普及している

前駆物質

  • 人間の情報処理理論
  • アレン・ニューウェルとハーバート・A・サイモンによって開発された生産システム
  • 記憶モデルに関する初期の研究(例:アトキンソン=シフリンモデル)
  • 汎用問題解決プログラム(GPS)

アプリケーション

  • インテリジェントな個別指導システム
  • 人間とコンピュータの相互作用分析
  • 運転者の注意散漫を予測する
  • 神経画像データの解釈
  • 教育における学習プロセスのモデリング

特許:

NA

潜在的なイノベーションのアイデア

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歴史的背景

認知アーキテクチャ(ACT-R)

1941
1986
1990
2000
1950
1990
1990

(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)

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