Reprezentace obsahů v procedurální paměti

Reprezentace obsahů v procedurální paměti

Jedny z prvních modelů reprezentace procedurálních znalostí vytvořil výzkum umělé inteligence a výzkum užívající počítačové simulace, v jehož průběhu se badatelé snažili přimět počítače k inteligentnímu řešení úloh zejména ve směrech napodobujících inteligentní chování lidí. Kognitivní psychologové se odtud o reprezentaci a užívání obsahů v procedurální paměti naučili mnohé - zejména ze zřejmých obtíží spjatých s potřebou zvládnout postupy založené na sériích instrukcí napsaných v řídicích programech. Ve snaze přimět počítače k simulaci inteligentních kognitivních procesů se kognitivní psychologové dopracovali prostřednictvím pokusů a omylů k pochopení některých složitých otázek lidského zpracovávání informací. Výsledkem jejich úsilí byl vývoj rozmanitých modelů reprezentace a zpracovávání informací. Každý z těchto modelů zahrnuje sériové zpracování informace, v jehož průběhu se informace zpracovává v lineárním pořadí operací, vždy jedna operace v jedné časové jednotce.

#Produkce a produkční systém

Jedním ze způsobů, jímž mohou počítače reprezentovat a organizovat procedurální znalosti, je tvorba souborů pravidel řídících produkci (vytvoření a výstup nějakého postupu). Počítačové simulace produkce užívají pravidla produkce (pravidla jestliže - pak), tvořená podmínkou jestliže a důsledkem pak (Newell a Simon, 1972). Tento postup možná i lidé užívají pro organizaci poznatků nebo užívají něco, co je tomu velmi blízké. Kupříkladu jestliže se vaše auto při jízdě vydalo na levou stranu silnice, pak musíte stočit volant doprava, nechcete-li skončit v příkopu. Část pravidla uvozená slovem jestliže zahrnuje množinu podmínek, které je nutné splnit, chceme-li uvést v život obsah důsledku pak. Důsledek pak odpovídá akci nebo sérií akcí.

Pro danou situaci každá z podmínek v části (klauzuli) začínající jestliže obsahuje jednu nebo větší počet proměnných, pro každou z nich pak může nastat jedna nebo víc možností. Kupříkladu jestliže se chcete někam dostat autem, jestliže umíte řídit auto, jestliže máte řidičský průkaz a jste pojištěni, jestliže máte vůbec nějaké auto a jestliže vás neomezuje nic dalšího (např. máte-li klíčky do zapalování, benzin v nádrži, motor v pořádku, nabitou baterii), pak můžete vykonat akce nezbytné k tomu, abyste s vozem někam dojeli.

Dokážete si jistě představit, že za předpokladu přesného popisu všech pravidel, jejich relevantních podmínek a akcí vyžaduje výkon i velmi jednoduché úlohy obrovský počet pravidel. Tato pravidla jsou organizována do struktury zvané program, v žargonu též rutina (což jsou instrukce pro postupy určené k řešení úloh), a podprogram (subrutina - instrukce pro postupy k řešení dílčí úlohy, která je součástí rozsáhlejšího úkolu řešeného programem). Řada z nich je iterativních, to znamená, že se v průběhu řešení úlohy opakují. Rozličné programy a podprogramy řeší složené úlohy a podúlohy vyžadované k základní produkci. Podle Johna Andersona (1983) a dalších vědců (např. Newella a Simona, 1972) zahrnuje reprezentace poznatků určená k výkonu nějakého úkolu nebo využití nějaké dovednosti produkční systém tvořený celou množinou pravidel (produkcí).

Uvádíme příklad jednoduchého Newellova a Simonova (1972) produkčního systému pro chodce, který chce přejít ulici na křižovatce řízené světly. Podmínka jestliže je vlevo od šipky, důsledek pak je vpravo od šipky:

svítí červená stop

svítí zelená jdi

jdeš a levá noha na chodníku vykroč pravou nohou

jdeš a pravá noha na chodníku vykroč levou nohou

V tomto produkčním systému si jedinec nejprve ověří, zda vidí červené světlo. Jestliže je světlo červené, zastaví se, znovu testuje, zdali vidí červené světlo. Tato sekvence se opakuje, dokud nenaskočí zelená - v tomto okamžiku se jedinec začne pohybovat. Jestliže se pohybuje a má-li levou nohu na chodníku, pak vykročí pravou nohou. Pohybuje-li se a má-li na chodníku pravou nohu, vykročí nohou levou.

Podobně jako v počítačových programech mohou být součástí produkčních systémů i chyby v podmínkách nebo provedení akce. Jestliže by se např. v programu přecházení ulice objevila poslední řádka „jdeš a pravá noha na chodníku vykroč pravou nohou“, pak by se jedinec provádějící tento produkční systém nedostal nikam. Podle tohoto modelu systému produkce mohou být součástí lidské reprezentace obsahů v procedurální paměti chyby (orig. bugs; VanLehn, 1990).

Jak doložily předchozí části, přibližně do poloviny sedmdesátých let 20. století sledovali badatelé zabývající se reprezentací poznatků dva základní výzkumné směry: vědci pracující v oboru umělé inteligence a reprezentace poznatků zjemňovali modely reprezentace obsahů v procedurální paměti, zatímco kognitivní psychologové a další badatelé promýšleli různé alternativní modely reprezentace obsahů v deklarativní paměti. Koncem sedmdesátých let se začaly objevovat některé integrující modely reprezentace poznatků.