認(rèn)知計(jì)算公式原理

認(rèn)知計(jì)算公式原理學(xué)習(xí)目標(biāo)認(rèn)知概述認(rèn)知計(jì)算概述認(rèn)知計(jì)算經(jīng)典算法認(rèn)知計(jì)算公式原理學(xué)習(xí)目標(biāo)認(rèn)知概述認(rèn)知計(jì)算概述認(rèn)知計(jì)算經(jīng)典算法認(rèn)知計(jì)算公式原理一、認(rèn)知的定義認(rèn)知（cognition）是人們推測(cè)和判斷客觀事物的心理過程，是在過去的經(jīng)驗(yàn)及對(duì)有關(guān)線索進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上形成的對(duì)信息的理解、分類、歸納、演繹和計(jì)算認(rèn)知活動(dòng)包括思維、語言、定向和意識(shí)4部分認(rèn)知反映個(gè)體的思維能力，是制定和執(zhí)行護(hù)理計(jì)劃的依據(jù)認(rèn)知計(jì)算公式原理1．思維人腦對(duì)客觀現(xiàn)實(shí)間接的、概括的反應(yīng)，是認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)特征及內(nèi)部規(guī)律的理性認(rèn)知過程。思維活動(dòng)是人類認(rèn)識(shí)活動(dòng)的最高形式，常通過語言文字表達(dá)思維具有連續(xù)性，否則為思維障礙。抽象思維、洞察力和判斷力是反映思維水平的主要指標(biāo)。認(rèn)知計(jì)算公式原理2．語言是人們進(jìn)行思維的工具，是思維的物質(zhì)外殼學(xué)習(xí)語言的技巧與環(huán)境有關(guān)分接受性語言和表達(dá)性語言認(rèn)知計(jì)算公式原理3．定向人們對(duì)現(xiàn)實(shí)的感覺，對(duì)過去、現(xiàn)在、將來的察覺以及對(duì)自我存在的意識(shí)。包括時(shí)間定向、地點(diǎn)定向、空間定向和人物定向認(rèn)知計(jì)算公式原理4．意識(shí)是大腦功能活動(dòng)的綜合表現(xiàn)。即對(duì)環(huán)境的知覺狀態(tài)。認(rèn)知計(jì)算公式原理二、認(rèn)知水平的評(píng)估思維能力的評(píng)估-抽象思維功能-洞察力-判斷力語言能力的評(píng)估定向力的評(píng)估意識(shí)的評(píng)估認(rèn)知計(jì)算公式原理記憶-個(gè)人所經(jīng)歷過的事物在人腦中的反映，是人腦積累經(jīng)驗(yàn)的功能表現(xiàn)。評(píng)估方法-短時(shí)記憶-長(zhǎng)時(shí)記憶（一）思維能力的評(píng)估－抽象思維認(rèn)知計(jì)算公式原理注意力心理活動(dòng)對(duì)一定對(duì)象的指向和集中評(píng)估方法-無意注意：觀察被評(píng)估者對(duì)周圍環(huán)境變化的注意-有意注意（人類特有）：指派一些任務(wù)讓被評(píng)估者完成（一）思維能力的評(píng)估－抽象思維認(rèn)知計(jì)算公式原理概念力人腦反映客觀事物本質(zhì)特性的思維形式。通過抽象概括，把握事物的本質(zhì)特性而形成。評(píng)估方法通過數(shù)次健康教育后，請(qǐng)被評(píng)估者概括相關(guān)內(nèi)容（一）思維能力的評(píng)估－抽象思維認(rèn)知計(jì)算公式原理理解力對(duì)事物的理解能力。評(píng)估方法請(qǐng)被評(píng)估者按指示完成一些動(dòng)作（一）思維能力的評(píng)估－抽象思維認(rèn)知計(jì)算公式原理推理力有已知判斷推出新判斷的思維過程歸納（從特殊到一般）演繹（從一般到特殊）評(píng)估方法根據(jù)被評(píng)估者的年齡特征提出一定的問題（一）思維能力的評(píng)估－抽象思維認(rèn)知計(jì)算公式原理識(shí)別與理解客觀事物真實(shí)性的能力評(píng)估方法讓被評(píng)估者描述所處情形，再與實(shí)際情形作比較看有無差異你認(rèn)為導(dǎo)致你來就診的主要問題是什么？你如何判斷你目前的這種情況？（一）思維能力的評(píng)估－洞察力

認(rèn)知計(jì)算公式原理肯定或否定某事物具有某種屬性或某行動(dòng)方案可行性的思維方式受個(gè)體的年齡、情緒、智力、受教育水平、社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況、文化背景等的影響評(píng)估方法展示實(shí)物讓被評(píng)估者說出其屬性評(píng)價(jià)被評(píng)估者對(duì)將來打算的現(xiàn)實(shí)性與可行性進(jìn)行評(píng)估（一）思維能力的評(píng)估－判斷力

認(rèn)知計(jì)算公式原理（二）語言能力的評(píng)估語言能力是人們認(rèn)知水平的重要標(biāo)志，對(duì)判斷個(gè)體認(rèn)知水平很有價(jià)值。認(rèn)知計(jì)算公式原理（二）語言能力的評(píng)估評(píng)估方法

-提問-復(fù)述-自發(fā)性語言-命名-閱讀-書寫認(rèn)知計(jì)算公式原理（三）定向力的評(píng)估時(shí)間定向力地點(diǎn)定向力空間定向力人物定向力定向力障礙的先后順序依次是時(shí)間、地點(diǎn)、空間和人物。認(rèn)知計(jì)算公式原理（四）意識(shí)的評(píng)估

意識(shí)的臨床表現(xiàn)認(rèn)知計(jì)算公式原理影響認(rèn)知的因素年齡受教育水平生活經(jīng)歷文化背景疾病藥物作用酗酒吸毒認(rèn)知計(jì)算公式原理認(rèn)識(shí)論——比較——認(rèn)知科學(xué)認(rèn)識(shí)論比較認(rèn)知科學(xué)思辨方法實(shí)驗(yàn)邏輯工具具體實(shí)證單一學(xué)科綜合厘清思路目標(biāo)具體驗(yàn)證理論成果實(shí)效認(rèn)知計(jì)算公式原理

七個(gè)問題1.

認(rèn)識(shí)的本質(zhì)——兩條認(rèn)識(shí)路線的對(duì)立2.

認(rèn)識(shí)的能力3.

認(rèn)識(shí)的來源4.

認(rèn)識(shí)的過程5.

認(rèn)識(shí)的途徑6.

認(rèn)識(shí)的結(jié)果及其檢驗(yàn)7.

認(rèn)識(shí)的目的

認(rèn)識(shí)論

Epistemology

TheTheoryofKnowledge

認(rèn)知計(jì)算公式原理哲學(xué)認(rèn)識(shí)論認(rèn)知計(jì)算公式原理認(rèn)知科學(xué)

研究方向認(rèn)知計(jì)算公式原理認(rèn)知

科學(xué)

——

無

所

不

能

——

學(xué)科認(rèn)知計(jì)算公式原理認(rèn)知

科學(xué)

——

最

colorful

的

學(xué)科認(rèn)知計(jì)算公式原理頭腦

風(fēng)暴

——

最

大

科學(xué)

發(fā)

現(xiàn)認(rèn)知計(jì)算公式原理認(rèn)

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——

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科認(rèn)知計(jì)算公式原理難

在

何處

——

最大

黑

箱認(rèn)知計(jì)算公式原理黑

箱

方

法認(rèn)知計(jì)算公式原理黑箱示意圖輸入輸出內(nèi)部機(jī)制已知已知未知人腦—黑箱變化已知對(duì)比推測(cè)認(rèn)知計(jì)算公式原理伽

德

納

六

邊

形認(rèn)知計(jì)算公式原理學(xué)科六邊形artificialintelligencen.人工智能Anthropologyn.人類學(xué)Linguisticsn.語言學(xué)Psychologyn.心理學(xué)Philosophyn.哲學(xué)Neurosciencen.神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)(指神經(jīng)病學(xué)、神經(jīng)化學(xué)等)認(rèn)知計(jì)算公式原理學(xué)習(xí)目標(biāo)認(rèn)知概述認(rèn)知計(jì)算概述認(rèn)知計(jì)算經(jīng)典算法認(rèn)知計(jì)算公式原理ComparisonofSiliconComputersandCarbonComputersDigitalcomputersare

MadefromsiliconAccurate(essentiallynoerrors)Fast(nanoseconds)Executelongchainsofseriallogical

operations(billions)Irritatingtohumans認(rèn)知計(jì)算公式原理ComparisonofSiliconComputersandCarbonComputersBrainsareMadefromcarboncompounds

Inaccurate(lowprecision,noisy)Slow(milliseconds,106timesslower)Executeshortchainsofparallelalogical

associativeoperations(perhaps10operations)Understandabletohumans認(rèn)知計(jì)算公式原理PerformanceofSiliconComputersandCarbonComputerHugedisadvantageforcarbon:morethan1012

intheproductofspeedandpower.Butwedobetterandfasterthantheminmanytasks:speechrecognition,objectrecognition,facerecognition,motorcontrolmostcomplexmemoryfunctions,informationintegration.Implication:Cognitive“software”usesonlyafewbutverypowerfulelementaryoperations.認(rèn)知計(jì)算公式原理WhyBuildaBrain-LikeComputer?

1.Engineering.

Computersareallspecialpurposedevices.

Manyoftheimportantpracticalcomputerapplicationsofthenextfewdecadeswillbecognitive:

·

Languageunderstanding.

·

Internetsearch.·

Cognitivedatamining.·

Decenthuman-computerinterfaces.

Wefeelitwillbenecessarytohaveabrain-likearchitecturetoruntheseapplicationsefficiently.認(rèn)知計(jì)算公式原理2.KinshipRecognition,HumanFactors:

Toberecognizedasintelligentbyhumans,amachinehastohaveasomewhathuman-likeintelligence.Theremaybemanykindsofintelligence,butwecanonlyunderstandandcommunicatewithoneofthem!Successfulhuman-computerinteractionswillrequireabrain-likecomputerdoingcognitivecomputation.“Ifoxenandhorseshadhandsandcouldcreateworksofart,horseswoulddrawpicturesofgodslikehorsesandoxen,godslikeoxen…”Xenophanes(C.530B.C.E.)認(rèn)知計(jì)算公式原理3.Personal:

Itwouldbetheultimatecoolgadget.Atechnologicalvision:In2050thepersonalcomputeryoubuyinWal-MartwillhavetwoCPU’swithverydifferentarchitecture:

First,atraditionalvonNeumannmachinethatrunsspreadsheets,doeswordprocessing,keepsyourcalendarstraight,etc.Whattheydonow.

Second,abrain-likechip

·

TohandletheinterfacewiththevonNeumannmachine,·

GiveyouthedatathatyouneedfromtheWeboryourfiles(butdidn’tthinktoaskfor).·

Beyoursiliconfriend,guide,andconfidant.認(rèn)知計(jì)算公式原理History:TechnicalIssuesManyhaveproposedtheconstructionofbrain-likecomputersforcognitivecomputation.

Theseattemptsusuallystartwith

·

massivelyparallelarraysofneuralcomputingelements·

elementsbasedtosomedegreeonbiologicalneurons,·

thelayered2-Danatomyofmammaliancerebralcortex.

Suchattemptshavefailedcommercially.TheearlyconnectionmachinesfromThinkingMachines,Inc.,(W.D.Hillis,TheConnectionMachine,1987)wasthemostnearlysuccessfulcommercially..

Considertheextremesofcomputationalbrainmodels:認(rèn)知計(jì)算公式原理FirstExtreme:BiologicalRealismThehumanbrainiscomposedofontheorderof1010neurons,connectedtogetherwithatleast1014neuralconnections.(Probablyunderestimates.)Biologicalneuronsandtheirconnectionsareextremelycomplexelectrochemicalstructures.Themorerealistictheneuronapproximationthesmallerthenetworkthatcanbemodeled.Thereisverygoodevidencethatforcerebralcortexabiggerbrainisabetterbrain.

Projectsthatmodelneuronsareofscientificinterest.

Theyarenotlargeenoughtomodelorsimulateinterestingcognition.認(rèn)知計(jì)算公式原理

NeuralNetworks.

Themostsuccessfulbraininspiredmodelsareneuralnetworks.

Theyarebuiltfromsimpleapproximationsofbiologicalneurons:nonlinearintegrationofmanyweightedinputs.

Throwoutalltheotherbiologicaldetail.Cognitivecomputationisbasedonusefulapproximations.認(rèn)知計(jì)算公式原理

SecondExtreme:AssociativelyLinkedNetworks.

Thesecondclassofbrain-likecomputingapproximationsisabasicpartofcomputerscience:

Associativelylinkedstructures.

Oneexampleofsuchastructureisasemanticnetwork.Suchstructuresunderliemostofthepracticallysuccessfulapplicationsofartificialintelligence.認(rèn)知計(jì)算公式原理AssociativelyLinkedNetworks

(2)Theconnectionbetweenthebiologicalnervoussystemandsuchastructureisunclear.

Fewbelievethatnodesinasemanticnetworkcorrespondtosingleneuronsorgroupsofneurons.

Nodesarecomposedofmanypartsandcontainsignificantinternalstructure.

Physiology(fMRI)showsthatacomplexcognitivestructure–aword,forinstance–givesrisetowidelydistributedcorticalactivation.VirtueofLinkedNetworks:Theyhavesparselyconnectednodes.

Inpracticalsystems,thenumberoflinksconvergingonanoderangefromoneortwouptoadozenorso.

認(rèn)知計(jì)算公式原理LookatSomeExamplesThebrain(andcognitivecomputation)dothingsdifferently:Ifyoubuildabrainexpecttogetweaknessesaswellasstrengths.Bothstrengthsandweaknessesareintrinsictothehardwareitself.Giveafewexamples.認(rèn)知計(jì)算公式原理CognitiveStrengths

Strengths:Abilitytoapproximatecomplexeventsinusefulways(usingwords,concepts).Abilitytointegrateinformationfrommanysources.Effectivesearchofalargememory,thatis,integrationofpastexperiencewiththepresentsituation.Tightcouplingofhigher-leve