Uni-Logo
Sie sind hier: Startseite Lehrveranstaltungen Archiv der Lehrveranstaltungen der vergangenen Semester Sommersemester 2013 Intensivkurs: Kognitive Modellierung I
Artikelaktionen

Intensivkurs: Kognitive Modellierung I

Dozenten:

 

Tutoren:

  • Rebecca Albrecht (albrechR@informatik.uni-freiburg.de)
  • Markus Lohmeyer (markus.lohmeyer@gmx.de)

 

Zeit und Ort:

Montag 16.00 - 18.00 Uhr, Wilhelmstraße (Vorlesung)
Freitag  09.00 - 13 Uhr, KG I, HS 1228 (Vorlesung + Übung)

 

Die Wiederholungsklausur wird am Freitag, den 18.10.2013, um 14 Uhr geschrieben.

Ort: Seminarraum 02009, IIG

 

 

Ankündigungen

  • Ergebnisse der Klausur
  • Am Freitag, den 19.07., wird Lars ab 11 Uhr die Klausur besprechen.
  • Die Klausur findet am Montag, den 15.07.2013, um 16.00 Uhr in der Wilhelmstraße statt.
  • Probeklausur wurde hochgeladen.
  • Die Abgabe der vierten Bonusaufgabe ist am Freitag, den 19.07.2013, 9 Uhr.
  • Die Abgabe der dritten Bonusaufgabe ist am Freitag, den 05.07.2013, 9 Uhr.
  • Die Abgabe der zweiten Bonusaufgabe ist am Freitag, den 31.05.2013, 9 Uhr.
  • Am Freitag, den 10.05.2013, 09-11 Uhr werden wir Ihnen Zeit geben, in Gruppen an den Bonusaufgaben zu arbeiten. Hierbei ist zu beachten, dass zwei Stunden in der Regel nicht ausreichen, um die Aufgabe abschließend zu bearbeiten. 
  • Die Abgabe der ersten Bonusaufgabe ist am Freitag, den 10.05.2013, 11 Uhr.

 

Inhalt

Kognitive Modellierung ist die zentrale Methodologie der Kognitionswissenschaft, die neben formalen und empirischen Analysen auch die Formulierung einer Theorie als Computerprogramm umfasst. Das Programm soll sich dabei in wesentlichen Aspekten so verhalten wie das menschliche "Original" und mit entsprechenden Resultaten aus empirischen Untersuchungen übereinstimmen.

Wir beginnen mit einfachen Modellen des menschlichen Gedächtnisses und werden anschließend Produktionsregelsysteme als Modellierungsplattform kennenlernen. Der größte Teil der Veranstaltung widmet sich der ACT-R Theorie (Anderson, Bothell, Byrne, und Lebiere, 2002) und deren Anwendungen.

ACT-R ist eine hybride Theorie der Architektur menschlicher Kognition (mit symbolischen und subsymbolischen Repräsentationsformen), auf deren Basis sich Modelle kognitiver Phänomene verschiedenster Art formulieren lassen. Ihre Bausteine ("Adaptive Components of Thought") sind allesamt psychologisch fundiert und schränken die Möglichkeiten der Modellbildung sinnvoll ein. ACT-R Modelle adaptieren an die Anforderungen ihrer Umwelt, indem sie Erfahrungen über Lösungswahrscheinlichkeiten und Kosten von Lösungsalternativen bei der Entscheidungsfindung einbeziehen ("Adaptive Character of Thought-Rational"). Aus ACT-R Modellen lassen sich zudem Echtzeitverläufe kognitiven Verhaltens vorhersagen und mit empirisch gewonnenen Daten von Menschen abgleichen. Die Anwendungen von ACT-R sind vielfältig: sie reichen von kognitionspsychologischen Modellen des Lernens, Gedächtnisses, Problemlösens, der Sprachverarbeitung, Wahrnehmung, Aufmerksamkeit, über Modelle der Mensch-Computer-Interaktion (HCI) hin zu neuropsychologischen Modellen zur Interpretation von fMRI-Daten.

Aktuelle Implementierungen von ACT-R stellen eine komfortable Entwicklungsumgebung für kognitive Modelle zur Verfügung. Diese soll in den begleitenden Übungen verwendet werden.

Die Veranstaltung richtet sich hauptsächlich an Studierende, die Kognitionswissenschaft als Nebenfach im Magister- oder BA-Studiengang studieren und den Pflichtschein "Kognitive Modellierung" erwerben wollen. Studierende der Kognitionswissenschaft aus anderen Studiengängen (Diplomstudiengänge Psychologie, Informatik usw.) können nach Absprache ebenfalls daran teilnehmen. Vorkenntnisse, wie sie in den beiden Vorlesungen zur Einführung in die Kognitionswissenschaft und den begleitenden Intensivkursen vermittelt werden, insbesondere Kenntnisse empirischer Methoden und der Programmiersprache LISP, sind erforderlich.

 

Vorlesungen


 

 Datum

 Thema

 Folien 

 15.04.2013 
 19.04.2013
 Enführung in die Kognitive Modellierung pdf
 19.04.2013
 22.04.2013
 26.04.2013
 Einführung in ACT-R, Count Modell, Addition Modell (ACT-R Tutorial/Unit 1) pdf
 29.04.2013
 03.05.2013
 Kognitve Architekturen und Semantische Netze (ACT-R Tutorial/Unit 1) pdf
 06.05.2013  Perceptual, Motor, Imaginal pdf
 13.05.2013  Perzeption und Interaktion II, Aufmerksamkeit pdf
 27.05.2013
 31.05.2013
 03.06.2013
 07.06.2013
 10.06.2013
 14.06.2013
 17.06.2013
 
 Subsymbolische Verarbeitung, Base-level Learning, Spreading Activation
 Folien von Lars (pdf)
 Tabelle zum schätzen von Parametern (xls)

 

pdf

 21.06.2013
 24.06.2013
 Utility Learning pdf
 01.07.2013
 05.07.2013
 Production Compilation pdf
 08.07.2013  Gehinraktivation und ACT-R pdf
 15.07.2013  Klausur  

 

Übungen

Anmerkung: Der bisherige Benutzername muss um "ss13" erweitert werden (studkogmodss13), damit der Download funktioniert. Das Passwort ist das alte.  

 

 Übungsblatt

 Ausgabe

 Besprechung

 Blatt 1  16.04.2013, 11 Uhr  Aufgabe 1, 2: 19.04.2013
 Aufgabe 3, 4: 26.04.2013
 Blatt 2  26.04.2013, 15 Uhr  Aufgabe 1: 26.04.2013
 Aufgabe 2,3,4: 03.05.2013
 BONUSAUFGABE:
 Blatt 3
 03.05.2013, 13 Uhr  Aufgabe 1: 10.05.2013
 Blatt 4  10.05.2013, 15 Uhr  Aufgabe 1, 2: 17.05.2013
 Blatt 5  14.05.2013, 16 Uhr  Aufgabe 1: 17.05.2013
 BONUSAUFGABE:
 Blatt 6
 17.05.2013, 14 Uhr  Aufgabe 1: evt. 07.06.2013
 Blatt 7  07.06.2013, 17 Uhr  Aufgabe 1-5: 21.06.2013
 Blatt 8  21.06.2013, 19 Uhr  Aufgabe 1-3: 28.06.2013
 BONUSAUFGABE:
 Blatt 9 (Environment)
 26.06.2013, 17 Uhr  Abgabe: 05.07.2013, 9 Uhr
 Blatt 10  28.06.2013, 16 Uhr  Aufgabe 1,2: 05.07.2013
 BONUSAUFGABE:
 Blatt 11
 26.06.2013, 17 Uhr   Abgabe: 19.07.2013, 9 Uhr
 Probeklausur  28.06.2013, 17 Uhr  Komplett: 12.07.2013

 

Modelle zu Übungsaufgaben:

 

Literatur

 

  • Anderson, J. R., Bothell, D., Byrne, M. D., Douglass, S., Lebiere, C., Qin, Y . (2002). An integrated theory of the mind. Psychological Review 11, (4). 1036-1060.
  • Anderson, J. R. & Lebiere, C. (1998). The Atomic components of thought. Lawrence Erlbaum Associates, ISBN 0-8058-2817-6.
  • Taatgen, N.A. & Anderson, J.R. (2008). ACT-R. In R. Sun (ed.), Constraints in Cognitive Architectures. Cambridge University Press, pp 170-185. (PDF)
  • Anderson, J.R. (2007). How can the human mind occur in the physical universe?. Oxford Series on cognitive models and architectures. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-532425-9
  • Newell, Allen (1994). Unified Theories of Cognition. Harvard University Press. Cambridge, MA. ISBN 0-674-92101-1

 

Benutzerspezifische Werkzeuge