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segunda-feira, 15 de abril de 2019

Computação e Arquitetura Cognitiva um Resumo



A busca pela definição do que é a consciência ainda é um estudo que se demonstra enigmático em qualquer área envolvida. Isso abre uma gama de possibilidades que torna os estudos dos processos da consciência e suas propriedades multidisciplinar, envolvendo pesquisadores nas áreas de física, psicologia, matemática, filosofia, engenharia, neurociência entre outras. Com isso não existe um modelo ou protocolo a ser seguido para realizar pesquisas relacionadas a consciência (da Silva, 2009).


Desses estudos relacionados a consciência, surgiram propostas de modelagens de características cognitivas aplicadas principalmente na construção de modelos computacionais agrupados a consciência, tornando os processos computacionais mais eficientes se baseando na mente humana. O dicionário Oxford define cognição como sendo o processo mental de aquisição de conhecimento e compreensão através do pensamento baseado em experiências e nos sentidos. Dessa forma é possível afirmar que a computação cognitiva envolve o estudo de adaptação, aprendizado, evolução, interação, comunicação e socialização, desenvolvendo processos computacionais baseados em fenômenos naturais de inteligência e cognição. Seu  objetivo é simular, reproduzir ou inspirar-se nos fenômenos mentais para obter um aprimoramento nos modelos e tecnologias computacionais as tornando flexíveis e dinâmicas (Loula, 2011).

Dessa forma se desenvolveu uma classe denominada de Teorias Gerais da Cognição, delimitando as propriedades essenciais dos sistemas inteligentes. Com isso houve o surgimento de uma subclasse que se tornou independente, chamada de “arquiteturas cognitivas de caráter biológico” ou como ficou mais conhecida e é referida apenas por “arquiteturas cognitivas” (Dias, 2010).

Os estudos em arquiteturas cognitivas têm se demonstrado muito popular atualmente, com o desenvolvimento e propostas de um grande número de arquiteturas, ainda assim, em grande maioria essas propostas são pouco detalhadas, mal descritas o que dificulta suas implementações e uso geral. Isso vai contra a ideia principal da definição de arquitetura cognitiva, que consiste em um modelo computacional que visa descrever de modo preciso a infraestrutura subjacente de um sistema inteligente, facilitando o processo de construção de agentes artificiais inteligentes com propostas de modelos específicos para construção dos mecanismos cognitivos (Lucentini; Gudwin, 2015).

O termo Sistemas Cognitivos, como também é conhecido esse campo, teve esse nome desenvolvido e utilizado para diferenciar a área interessada na modelagem computacional de processos cognitivos e estudo de linguagem e representação da grande área de Inteligencia Artificial (Loula, 2011). As arquiteturas cognitivas modelam seu comportamento executando um conjunto de etapas sequenciais ou paralelas que define a ação a ser realizada pelo agente, assim o objetivo é a geração de comportamentos.

O processo de aprendizado se tornou crucial na cognição quando aplicada a agentes inteligentes, visto que esses usam seus erros e sucessos para definir e classificar possíveis ações futuras (Lucentini; Gudwin, 2015). As arquiteturas cognitivas buscam inspiração no estudo da cognição humana ou animal, dessa forma desenvolve estratégias que podem ser usadas para controle de criaturas artificiais (Gudwin, 2011). Esse pode ser considerado um ponto em comum entre todas as arquiteturas cognitivas, e também, pode ser considerado seu norteador, a inspiração vinda da cognição humana. Alguns conceitos usados para fundamentar o funcionamento da arquitetura são percepção, aprendizagem, emoção, memória, linguagem, seleção de ação, comportamento, raciocínio, tomada de decisão, consciência entre outras (Gudwin, 2011).

De acordo com (Gudwin, 2011) o conceito de cognição situada e incorporada é dado como um princípio da ciência cognitiva que serve como base em pesquisas relacionadas a arquiteturas cognitivas. Dessa forma o fenômeno da cognição só pode ocorrer caso o agente esteja situado em um ambiente em que ele possa atuar e percebê-lo. Com isso, é considerado a necessidade de um corpo, seja real ou virtual, esse corpo permitirá a situabilidade do agente no ambiente.

Ainda existem múltiplas questões referentes ao campo de estudo da arquitetura cognitiva, sendo possível também um direcionamento de requisitos desejáveis para uma arquitetura cognitiva sendo especificada. Alguns exemplos são, a implementação de um realismo ecológico que suporte condições do mundo real, especificação de um realismo bio-evolutivo, reatividade e sequencialidade, permitindo a implementação de um modelo de hábitos e rotinas aplicados aos agentes, permitindo adaptação por tentativa e erro, dentre outras alternativas possíveis (Gudwin, 2011). Ao longo dos últimos anos, uma grande variedade de arquiteturas cognitivas foram propostas, algumas para aplicações específicas e outras mais gerais.

Atualmente a área denominada de Arquiteturas Cognitivas Bio-inspiradas vem se desenvolvendo de forma promissora tendo muitos grupos de pesquisa trabalhando em seu desenvolvimento, porém, é comum que os grupos tenham diferentes visões sobre a implementação dessas arquiteturas causando uma variedade entre suas estruturas (Raizer, 2015).


Referências

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