人工鱼的认知建模方法研究

“人工鱼”利用人工生命方法创作计算机动画。为了进一步提高动画角色的智能水平,将人工智能方法学引入到“人工鱼”系统中,建立认知模型,控制人工动物的行为,使人工动物成为更加自主的和智能的角色。该文介绍了认知建模的概念、特点,给出人工鱼的认知建模方法研究的主要内容和模型结构。

利用认知建模深化解析小学数学问题

新手教师一般难以吃透教材的难点,无法作出好的教学设计。利用认知建模来模拟问题解决过程,可以帮助教师从认知角度深入理解教材问题。也能帮助教师改变角色视角,从学生角度体验从零开始解决问题的过程,并发现已被自己自动化了的解题过程中忽略的认知操作。本文利用认知建模理论及ACT-R的建模工具,对小学数学"多位数笔算乘法"(人教版四年级)的课本问题进行了深入分析,模拟并验证了问题解决过程,并根据结果对教师提出三点建议,帮助教师作教学诊断,改进教学设计。

基于记忆机制的视觉信息处理认知建模

受人类认知环境方式的启发,将人类记忆机制引入到视觉信息处理过程,提出一种基于记忆机制的视觉信息处理认知模型,用于模拟人脑的一些认知过程.该模型主要包括5个部分:信息粒、记忆空间、认知行为、信息传递规则和决策过程.根据人脑三阶段记忆模型定义3个记忆空间:瞬时记忆空间、短时记忆空间和长时记忆空间,分别用于存储当前的、临时的和永久的视觉信息.该模型可记住或遗忘曾经出现过的场景,从而使其能快速适应场景变化.将其应用于计算机视觉研究中的两个关键问题:背景建模与运动目标跟踪.实验结果表明,该模型能较好解决复杂场景下背景或目标姿态突变以及目标被严重遮挡等问题.

以认知建模为支架的适应性学习系统构建

本文在分析了现有适应性学习系统的基础上,发现其存在学习过程的跟踪表面化和简单化、缺乏适合学习者认知过程的动态适应性、未能体现学习者的主观参与等问题,提出以认知建模为支架的适应性学习系统的设计思想,将动态适应性和学习者特征模型作为两个主要特征进行系统模型构建,重点阐述了系统动态适应性的实现和基于认知模型的学习者特征模型构建的方法。

二值矩阵分解的认知建模方法研究

根据考试反馈数据,提出新颖的逻辑斯提克二值矩阵分解方法,来预测未来的学生考试成绩并自动对考题进行模式分类,同时设计新的算法对建模中遇到的非凸优化问题进行求解。在模拟数据和真实的美国SAT考试数据上进行的实验发现,新方法不仅可以准确地预测学生的考试表现,而且能够将考题按照知识点进行自动模式分类。实验结果表明,新的方法相比经典方法在结果的可解释性和估计精度方面有明显的提升。

认知建模方法在足球传接球运动仿真系统设计中的应用

本文基于虚拟现实技术,通过认知建模方式进行足球传接球运动仿真系统设计,并针对层次结构模型进行了详细分析,在此基础上实现了足球传接球运动仿真系统设计,通过仿真结果表明,足球传接球仿真系统可以满足多元化需要,实现了足球运动传接球的动态仿真模拟,能够全面满足实时交互性要求,从而证明了系统的可行性与实用性。

基于认知建模预测技术的精矿品位预测

对鞍钢集团矿业公司的实际生产情况进行分析论证,提出采用基于认知建模的预测方法,对矿山生产工艺指标、能耗指标进行预测分析,在合理预测的前提下进行决策、控制。以基于核的极限学习机Kernel_ELM为例,阐述了认知建模算法的原理和实现步骤,并进行试验分析,确定算法的有效性。采用Kernel_ELM对精矿品位进行预测,取得了具有生产指导意义的预测结果。

基于ACT-R的认知建模方法在人-机器人空间认知交互中的应用

目的研究空间认知任务中认知建模方法在提高人-机器人交互自然度和效率中的作用。方法分析可计算认知地图的表征方法,通过人-人交互实验研究了典型空间认知任务中人类空间语言的表达规则、空间参考框架选用规律以及人类视角变换能力对任务绩效的影响;采用ACT-R认知结构表征人类可计算的空间认知地图,为机器人建立拟人的认知结构体系,使机器人能够以人的视角和语言特征与人交互。结果在测试设定的多种工况下认知模型能够准确判定人类想要获取的目标,人-机器人交互的自然度提高,交互效率提高。结论空间认知任务中,认知建模方法有助于提高人-机器人交互自然度和效率。

情节记忆中的前摄干扰:神经心理药物学及计算认知建模研究

记忆障碍患者的前摄干扰敏感性显著上升,但其认知机制仍不清楚。结合神经心理药物学实验和计算认知建模方法对这一问题进行了研究。实验为被试内、双盲设计,由健康成年人进行两次词对任务的学习,间隔一周,两次测试中或注射0.03 mg/kg体重咪唑安定或注射相同浓度的生理盐水。学习过程中及学习结束后进行测试,要求被试根据线索词回忆靶词。实验结果发现,注射咪唑安定可引起情节记忆的短时下降,两种注射条件下均呈现明显的前摄干扰;与生理盐水条件相比,注射咪唑安定时引起的前摄干扰显著较高。基于SAC(Source of Action Confusion)的计算认知建模结果较好地拟合了实验数据。这一结果提示,编码困难可能是记忆障碍患者前摄干扰敏感性较高的主要原因。

认知建模及其心理战

认知建模以神经科学、计算机科学和认知心理学为依托,深入研究人类的思维模式。心理战作为认知科学领域的研究范畴,其内在运行机制就是通过特定的手段传播特定的信息影响作战对象的认知,达到精神上影响甚至瓦解作战对象的目的。由此,认知建模的不断完善和发展能够为心理战的理论研究、实际训练和效果评估等提供理论支持和借鉴启示。

跨学科视角下的认知建模研究现状、动向和思考

从不同学科视角概述认知建模研究的现状和动向,阐明不同学科自身优势导致建模范式之间的差异,但它们的共同点是以解决"智能"问题为目标。通过对经典认知建模范式的介绍,阐释理解人类认知无法依赖某项单一研究范式,必须是各种范式的渗透与整合。基于对国内外认知建模研究的综合思考,文章针对性分析了我国认知建模研究中存在的主要问题。

初中生风险决策表现的认知建模分析:自尊及性别的影响

选取山东省某初中308名学生,采用爱荷华博弈任务,使用"效用-固着"模型对决策包含的动机、认知、反应心理过程进行认知建模分析,探究自尊水平和性别对初中生风险决策表现的影响。结果发现,初中生的风险决策表现不佳,对损失不敏感。在控制年级的影响后,分层回归分析表明:(1)自尊水平和性别对决策的动机过程的影响存在交互作用,男生无论自尊高低对收益都较为关注,女生中高自尊者更加关注收益。(2)决策成绩不存在显著的性别差异,但男生更多选择有着较高损失值的不利选项,而女生更多选择损失频率较低的有利选项。(3)自尊的影响主要体现在动机和认知过程,高自尊水平者在动机过程中更多表现出对损失的规避,在认知过程中更多地考虑维持之前的决策选择。

基于认知建模理论的“浮力—深度”观念教学实践研究

物理概念从学科知识角度强调对本质属性的概括和抽象,物理观念从人的认知角度强调人的个体主观感悟。从概念教学转化为观念教学,认知建模理论给出了一个有效选择。在简述认知建模理论的基础上,以"浮力与深度"的核心片段教学为例进行了实证。实践证明,运用建模教学,可以有效促进心智模型向科学概念模型的深度转变,内化物理观念。

认知建模在小学数学问题深化解析教学中的应用研究

数学课程的学习是小学生最基础和最重要的学习,在新课改的背景下,小学数学认知建模的探索应用正在如火如荼的举行,认知建模有效的模拟并验证了问题的解决过程,更有助于小学生理解和掌握数学难题,提高教师的授课质量.

神经影像统计建模方法前沿与进展

神经影像统计建模是神经科学和医学领域的一个关键分支,本文对近年来神经影像统计建模领域的重要方法学进展进行述评。首先,本文介绍了认知解码模型,重点讨论了如何利用正交分解方法和表征相似性分析来解析神经影像数据中潜在的认知加工过程。其次,本文探讨了神经影像个体化建模方法,包括规范性建模和个体脑功能剖分,以及它们在精神疾病研究中的应用。随后,本文讨论了数据驱动的疾病进展模型,阐述了如何利用机器学习和统计学工具推断出疾病生物标志物随时间而变化的进展模式,以及该方法在神经退行性疾病等领域的应用。最后,本文分析了基于人工智能的神经影像建模方法及其在神经影像领域中的应用。

面向智能化兵棋的认知行为建模方法研究

针对智能化兵棋系统建设运用过程中的认知行为建模问题,提出一种基于角色-行动-场景(Actor-Operations-Scene,AOS)的指挥决策智能体认知行为建模框架,探索了场景知识图谱服务、智能态势认知、智能决策规划和自主综合控制等关键认知行为模型的实现思路和方法,为智能化兵棋系统建设及运用提供可行技术方案。

基于认知决策的智能无人机集群作战建模方法研究

为仿真研究智能无人机实体及其集群在不同战场态势下的临机决策过程以及智能实体的自学习、自成长特性,提出一种基于认知决策的智能无人机集群作战建模方法框架。利用深度学习的认知建模属性,构建了智能无人机实体的认知决策模型,包括从“观察”到“判断”的态势特征提取网络模型,从“判断”到“决策”的实体决策网络模型。在此基础上,将智能无人机集群协同作战模型抽象为随机博弈过程,并提出一种适用于异构智能体的分布式、可变规模的多智能体强化学习神经网络架构,从而实现智能无人机实体认知决策模型的“智能”训练。通过仿真实验,验证了方法的可行性和有效性。

手控交会对接任务认知行为建模

载人航天器的手控交会对接因为有航天员的参与而显得十分复杂,须开展交会对接过程中人的认知行为建模,以确保任务的成功率和控制的灵活性。通过对手控交会对接任务认知行为和操作绩效的分析,基于一种QN-ACTR认知体系框架,提出了将认知行为融入于人机交互的建模方法;建立了符合手控交会对接操作的认知行为模型;进行了模型进行有效性仿真验证;表明了此建模方法可以将人的行为绩效视为人机系统绩效的补充并进行交互的整体分析。

情感影响下的人类认知行为建模研究概述

情感对人类认知行为具有重要影响作用,在认知行为建模过程中加入情感因素可以显著提高认知行为模型的真实性和适应性。首先将情感对认知行为影响作用的理论研究发展脉络划分为三个阶段,对各阶段代表性理论成果进行了阐述;其次,研究了情感影响下的认知行为模型的基本建模思想和方法,给出了若干典型的情感行为模型,并对各种方法和模型的优缺点进行了分析;最后,根据情感行为建模研究的现状,指出个体情感的精确描述与建模、多层次的情感-认知交互模型和组件化的通用情感行为建模框架是下一步需要着重研究的三个方向,并且给出了指导性的组件化的情感行为建模框架。

驾驶舱飞行员认知行为一体化仿真建模

针对国内航空领域飞行员认知行为一体化建模研究较少,运用ACT-R认知架构对民机飞行员驾驶技能获得、提取和运用的内在机制进行建模。对飞行员驾驶飞机的认知过程进行划分;以驾驶舱中出现频率最高的典型飞行任务——飞行员告警信息感知、处理与决策为对象进行实验设计和一体化仿真;对实验操作和模拟仿真进行对比,表明ACT-R认知体系能够指导推进驾驶舱人机工效一体化中飞行员仿真理论与模型研究的发展,为驾驶舱优化设计与评估提供深层次的支撑。