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Modelos Conexionistas na Cognição

1990
  • David Rumelhart
  • James McClelland
  • Geoffrey Hinton
Laboratório de pesquisa focado em modelos conexionistas na psicologia cognitiva.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

Os modelos conexionistas, também conhecidos como processamento distribuído paralelo (PDP) ou redes neurais artificiais, representam os processos cognitivos como interações entre muitas unidades de processamento simples e interconectadas, chamadas nós. O conhecimento não é armazenado em um local explícito, mas distribuído nos pesos de conexão entre essas unidades. O aprendizado ocorre pelo ajuste desses pesos, frequentemente por meio de algoritmos como retropropagação, permitindo o reconhecimento de padrões e a aproximação de funções.

Os modelos conexionistas foram propostos como uma alternativa inspirada no funcionamento do cérebro aos modelos simbólicos. Uma rede típica consiste em camadas de nós: uma camada de entrada, uma ou mais camadas ocultas e uma camada de saída. Cada conexão entre nós possui um peso numérico, que pode ser excitatório ou inibitório. Quando um padrão é apresentado à camada de entrada, a ativação se propaga pela rede, modificada pelos pesos e por uma função de ativação em cada nó, para produzir um padrão na camada de saída.

A principal novidade reside no processo de aprendizagem. Na aprendizagem supervisionada, a saída da rede é comparada a uma saída alvo, e a diferença (erro) é utilizada para modificar os pesos das conexões em toda a rede. O algoritmo de retropropagação é um método comum para calcular eficientemente esses ajustes de peso. Esse processo permite que a rede "aprenda" gradualmente mapeamentos complexos de entradas para saídas sem ser programada com regras explícitas. Essa abordagem se destaca em tarefas que envolvem dados ruidosos e reconhecimento de padrões, como reconhecimento de objetos ou aprendizagem do pretérito de verbos em inglês, que são desafiadoras para sistemas puramente simbólicos.

UNESCO Nomenclature: 6105
Psicologia experimental

Tipo

Sistema abstrato

Interrupção

Revolucionário

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • O modelo Perceptron de Frank Rosenblatt
  • Teoria de aprendizagem hebbiana ('células que disparam juntas, conectam-se juntas')
  • Pesquisas iniciais em cibernética por Norbert Wiener
  • o modelo de neurônio de McCulloch-Pitts

Aplicações

  • natural language processing (e.g., translation, sentiment analysis)
  • computer vision and image recognition
  • sistemas de reconhecimento de fala
  • arquiteturas de aprendizado profundo
  • modelagem de distúrbios neurológicos

Patentes:

NA

Ideias de Inovação Potencial

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Relacionado a: conexionismo, redes neurais, processamento distribuído paralelo, PDP, retropropagação, aprendizado de máquina, modelagem cognitiva, inteligência artificial, nós, pesos.

Contexto histórico

1950
1990
1990
1941
1986
1990
2000

(Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

Princípios relacionados à invenção, inovação e tecnologia

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