LIDA (認知架構)

LIDA （ 学习型智能分配代理 ） 認知架構是一个整合的人工认知系统 ，试图对生物系统中「廣效的认知」進行建模，範圍涵蓋低等的知覺動作到高等的推理。 LIDA架构以认知科学和认知神经科学為經驗基礎，主要开发者為孟菲斯大学的斯坦·富蘭克林（Stan Franklin）與其同事。除了提供假設來指導進一步的研究之外，該架構也支援软件代理與机器人的控制结构。 LIDA概念模型为许多认知过程提供了合理的解释，同時也是思考心智如何運作的工具。 LIDA架構及其對應的概念模型有兩個假設： 人類的許多認知功能藉著「認知循環」，即在意識內容、各种記憶系統和動作選擇之間頻繁迭代（~ 10hz）的交互作用所實現。 這些認知循環就像認知的“原子”，構成了更高等的認知歷程。 LIDA既不是符號方法，也不是严格的联結主义，而是一种混合架構，采用了多种计算机制，而这些计算机制是根据其心理合理性而选择的。LIDA認知循環是由採用這些机制的模塊和歷程所組成。 LIDA架構采用了數個從“ New AI”中提取計算机制並進行設計的模块，这些模块包括各种Copycat架構 、 稀疏分布式記憶、基模机制、 行為網路， 和包容式架构 。 作为一种綜合性的概念计算认知架构，LIDA架构打算为人类大部分的認知功能建模。 LIDA架構由各式各樣的認知模組和歷程所组成，試圖實現和具體化一些心理學和神經心理學理論，包括全局工作空间理论 、 情境認知 、知覺符號系統、 工作记忆、按能供性的记忆、长期工作记忆和H-CogAff架構。 LIDA认知循環可分为三个阶段：「理解阶段」、「注意（意识）阶段」以及「动作选择和学习阶段」。首先是從「理解阶段」開始，輸入的刺激會激活感觉记忆中的低级特征检测器，輸出則涉及到知覺聯想記憶，使得更加抽象的實體被輸入到其高級特征檢測器，如目標、類別、動作、事件等。由此產生的知覺會被移至工作空間，並在那里插入暫態的情節記憶和陳述性記憶以產生局部關聯，而這些局部關聯會與知覺相結合，生成當前的情境模型，這也就是代理對當前所發生事情的理解。「注意阶段」始于当前情境模型中最显着部分之結合，這樣的結合會去競爭一個當前意識內容中的「注意力」。接著，這些有意識的內容會被全域廣播，並進入「學習和動作選擇階段」。當有意識的廣播到達各种形式的記憶（知覺、情節和程序）時，新實體、新關聯以及對舊實體、關聯的強化就會出現。在進行這些學習以及使用意識內容的同時，合适的動作基模會從程序記憶中被實例化，并發送到動作選擇中，並在那里競相追求成為這個認知循環所選擇的行為。而所選定的行為會觸發感覺-運動記憶，以產生適合其執行的演算法，從而完成認知循環。 Virtual Mattie（V-Mattie）是一个软件代理 ，可以从從研討會組織者那里收集資訊，并撰写下週研討會的公告，每週還會定期将其邮寄到持續更新的列表中，而无需人工监督。 V-Mattie使用了多項前述的计算机制。 巴爾斯（Baars）的全局工作空间理论 （GWT）啟發了V-Mattie，使其演變成Conscious Mattie。Conscious Mattie有著一樣的领域和任务，在架构上納入了GWT的意识机制。 Conscious Mattie是第一个在功能上（尽管不是很明显）具有意识的软件代理。Conscious Mattie後來催生了IDA。 IDA（智能分配代理）由美国海军 所開發，用于完成被稱為「人事调配军官」的人力資源任务。在每个水手的任务结束时，将會被分配到一个新的营舍。此分配过程称为分发。海軍僱傭了近300名全職的人事调配军官來執行這些新任務。 IDA的任务是透過對人事调配军官的角色的自动化来促进此过程。 IDA经过前人事调配军官的测试，并被海军接受。各种海軍机构為IDA項目提供了大約150万美元的資助。 LIDA（學習型IDA）架構最初是透過添加几种学习风格和模式从IDA衍生而来的，但此后已发展成为一个更大、更通用的软件框架。 Hofstadter, D. 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