陈教授从背景介绍、战略意义、发展现状与趋势、关键科学问题、我国研究基础和优势、政策建议六个方面来展开讲述认知的计算建模研究。
人类认知反映了一系列关于获取、储存、改变和回溯信息的心理过程,认知可以涉及多个单独的功能,这取决于特定的大脑回路和神经机制。认知的计算模型并非传统意义上的数据挖掘,而是理论驱动取向的研究,来解释人类认知背后的心理机制,如人究竟是如何做决策的。
传统的认知心理学是通过测量反应时和准确率等指标,来研究和推断认知背后可能的机制,但这种推断过程是模糊的,无法有效解释复杂心理学现象。随着技术的发展,目前的认知神经科学通过测量大脑反应,来研究人类大脑如何编码、处理和实现认知功能的神经机制,但这容易因为复杂的大脑系统而导致任务相关信号难以被发现。
在心理学研究现存的这些局限中,计算模型在其中可以发挥什么作用?陈教授介绍了认知计算建模的发展历程,该方法在1956年后逐渐进入心理学
计算建模主要是什么?简单来说,人类认知计算建模是大脑模型的一种,研究者试图用数学公式描述认知过程,再看这个公式能否解释我们的行为或影像数据。传统研究只能简单地反映组间差异,而无法知道差异背后的具体机制。而通过计算建模拟合,研究者揭示层级学习的计算行为与神经基础。
计算建模的研究有什么意义呢?陈教授主要讨论了目前人工智能发展的局限性。AI是认知缺损的,它们是通过海量数据堆积而成,无法像人类一样进行跨任务的学习。比如对于“红色按左键,绿色按右键”的指令,看似很简单的事情对于机器学习是无法做到的。心理学怎么帮助人工智能的发展?通过心理学研究,理清人脑具体机制,从而可以借鉴到机器学习。同时国内在这一方面的研究尚存差距,因此人类认知的计算建模研究是很有必要的。