Babyer brug sofistikeret begrundelse for at gøre mening om den fysiske verden


Babyer brug sofistikeret begrundelse for at gøre mening om den fysiske verden

Forskere har fundet ud af, at babyer, selv før de kan tale, bruger sofistikeret ræsonnement til at give mening om den fysiske verden omkring dem, kombinere abstrakte principper med viden fra observation til overraskende avancerede forventninger til, hvordan nye situationer udvikler sig.

Det internationale team af forskere udviklede en computer model af, hvordan babyer fornuftige, der nøjagtigt forudsiger deres overraskelse, når objekter ikke opfører sig på den måde, de forventer.

Et dokument om deres seneste arbejde, ledet af Josh Tenenbaum fra Department of Brain and Cognitive Sciences ved Massachusetts Institute of Technology (MIT) i USA, og Luca Bonatti fra Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats ved Universitat Pompeu Fabra i Barcelona, ​​Spanien, kom online i denne uge i tidsskriftet Videnskab .

Holdet designet computermodellen til at følge princippet om "ren begrundelse", det vil sige at forudsige, hvad der sker næste gang, baseret på det, der allerede er blevet observeret. Modellen indeholder dog også et element, som adskiller mennesker fra andre organismer: Evnen, der styres af abstrakte begreber, danner rationelle forventninger til nye situationer, der aldrig tidligere er stødt på.

Derefter testede de modellen ved at sammenligne den med spædbarns svar og fandt resultaterne meget tætte, hvilket førte til, at de konkluderede, at babyer skyldes en lignende måde.

Tenenbaum, lektor i kognitiv videnskab og beregning ved MIT, fortalte pressen, at:

"Virkelig intelligens handler om at finde dig selv i situationer, som du aldrig har været i før, men som har nogle abstrakte principper til fælles med din erfaring og bruge den abstrakte viden til at motivere produktivt i den nye situation."

Han og hans kolleger forsøger at "reverse engineer", hvordan babyer observerer og tænker på verden omkring dem ved at studere dem på nøglefaser i deres første 2 år af livet, herunder i 3, 6 og 12 måneder (projektet er blevet Kendt som "3-6-12-projektet" og er en del af et større stykke MIT-forskning ved hjælp af computere til at simulere menneskelig intelligens).

Fra tidligere arbejde af Elizabeth Spelke, professor i psykologi ved Harvard University, vidste de, at måling hvor længe babyer ser på noget, er en god måde at måle deres overraskelsesniveau på; Jo mere uventet begivenheden er, jo længere de ser.

Spelke pionerer også meget af det arbejde, der viste, at babyer har en forståelse af abstrakte begreber om fysiske objekter og hvordan de opfører sig. Begreber i lighed med fysiske objekter kan ikke bare fremstå og forsvinde, og de skal bevæge sig for at være på et sted ad gangen og derefter et andet sted senere.

Tenenbaum og kolleger programmerede disse abstrakte principper til en beregningsmodel kendt som den "bayesiske ideelle observatør", og løb derefter masser af simuleringer af hvordan objekter kan opføre sig i givne situationer: dermed giver modellen prædiktiv evne baseret på abstrakte regler og observationsoplevelse.

Ved hjælp af modellen lavede de et sæt forudsigelser om, hvor længe babyer ville holde øje med bestemte animationer af objekter, der mere eller mindre var i overensstemmelse med deres forventninger baseret på erhvervet viden.

For eksempel i et eksperiment observerede 12 måneder gamle babyer en animation af fire objekter, tre blå og en rød en, hoppede i en beholder med en åbenbar synlig åbning.

Efter at have ladet dem se objekter, der hopper rundt i et stykke tid, dækkede forskerne scenen, og mens den var dækket, ville et af genstande forlade beholderen gennem åbningen.

Hvis scenen kun var dækket i knap et halvt sekund, viste babyerne overraskelse, hvis det var en af ​​objekterne længst væk fra beholderen, der havde forladt scenen.

Hvis scenen blev dækket længere (sige 2 sekunder), blev de mindre overraskede, hvis den fjerneste manglede, da de så scenen igen, og de blev kun overraskede, om det var den røde, der manglede (det sjældnere objekt).

Og imellem disse to ekstremer anfægtede både afstanden fra udgangen og antallet af objekter.

Eksperimentet gav forskerne flere variabler at lege med: de kunne variere antallet af objekter, deres geografiske positioner (afstande fra udgangen) og tidsfaktoren (for eksempel hvor lang tid der skal dække scenen til).

Da de løb computermodellen, var det i stand til præcist at forudsige, hvor længe babyerne ville se på samme begivenhed, over et dusin forskellige scenarier med forskellige kombinationer af variablerne.

De konkluderede at:

"Spædbarns udseende gange er i overensstemmelse med en bayesisk ideel observatør, der udviser abstrakte principper for objektbevægelse."

"Modellen forklarer spædbarns statistiske forventninger og klassiske kvalitative fund om objektkognition hos yngre babyer, der ikke oprindeligt blev betragtet som probabilistiske påvirkninger," tilføjede de.

Med andre ord tyder undersøgelsen på, at babyer er begrundet ved at spille mulige scenarier i deres sind og derefter ved hjælp af et par abstrakte principper at udarbejde hvilken som er mest sandsynlig.

Tenenbaum sagde, at mens dette endnu ikke betyder, at de har en "fælles teori" af erkendelse, begynder de at skrive matematisk nogle kerneaspekter af kognition, der kun var blevet beskrevet intuitivt indtil nu.

Spelke sagde, at resultaterne kan forklare, hvorfor menneskelig tænkning udvikler sig så hurtigt og er så fleksibel. Hun sagde hidtil, at ingen teori har formået at forklare begge disse funktioner: Kernekundesystemer har tendens til at være begrænsede og ufleksible, og systemer designet til at lære noget har tendens til at gøre det så langsomt.

"Forskningen beskrevet i denne artikel er den første, jeg tror, ​​at foreslå hvordan menneskers spædbarns læring kan være både hurtig og fleksibel," sagde Spelke.

Tenenbaum og kolleger vil nu tilføje andre principper i modellen.

"Vi tror, ​​at spædbørn er meget klogere, på en måde end denne model er," forklarede han og sagde, at de ville indarbejde andre fysiske principper som tyngdekraft og friktion.

Et andet område, de ønsker at udforske, er, hvordan babyer giver mening om menneskelig adfærd. At skabe modeller på dette område kan hjælpe os til bedre at forstå sygdomme som autisme, sagde Tenenbaum.

"Ren begrundelse i 12 måneders gamle spædbørn som probabilistisk indledning."

Erno Téglás, Edward Vul, Vittorio Girotto, Michel Gonzalez, Joshua B. Tenenbaum og Luca L. Bonatti

Videnskab 27. maj 2011: 1054-1059.

DOI: 10,1126 / science.1196404

Yderligere kilde: MIT News.

What Happened Before History? Human Origins (Video Medicinsk Og Professionel 2024).

Afsnit Spørgsmål På Medicin: Psykiatri