stringtranslate.com

Расширенное познание

Дополненное познание — это междисциплинарная область психологии и инженерии , привлекающая исследователей из более традиционных областей взаимодействия человека и компьютера , психологии , эргономики и нейробиологии . [1] [2] Исследования дополненного познания обычно фокусируются на задачах и средах, где уже существуют взаимодействие человека и компьютера и интерфейсы . Разработчики, используя инструменты и открытия нейробиологии, стремятся разрабатывать приложения, которые фиксируют когнитивное состояние пользователя-человека , чтобы управлять компьютерными системами в реальном времени. [3] [4] При этом эти системы способны предоставлять оперативные данные, специально предназначенные для пользователя в заданном контексте. [3] Три основных направления исследований в этой области: оценка когнитивного состояния (CSA), стратегии смягчения (MS) и надежные контроллеры (RC). [4] Подотрасль науки, дополненное социальное познание, стремится улучшить «способность группы людей помнить, думать и рассуждать». [5]

История

В 1962 году Дуглас К. Энгельбарт опубликовал доклад «Усиление человеческого интеллекта: концептуальная структура» [6] , который представил и заложил основу для расширенного познания. В этой статье Энгельбарт определяет «усиление человеческого интеллекта» [6] как «увеличение способности человека подходить к сложной проблемной ситуации, достигать понимания в соответствии со своими конкретными потребностями и выводить решения проблем». [6]

Современное дополненное познание начало появляться в начале 2000-х годов. Достижения в когнитивных, поведенческих и неврологических науках в 1990-х годах подготовили почву для зарождающейся области дополненного познания – этот период был назван « Десятилетием мозга ». [3] Основные достижения в области функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) и электроэнцефалографии (ЭЭГ) сыграли решающую роль в появлении технологий дополненного познания, которые стремятся контролировать когнитивные способности пользователя. Поскольку эти инструменты в основном использовались в контролируемых средах, их дальнейшее развитие имело важное значение для прагматичных приложений дополненного познания. [3]

Исследовать

Программа дополненного познания DARPA

Агентство перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) было одним из основных агентств, финансирующих исследователей дополненного познания. Основное внимание в программе дополненного познания DARPA (AugCog) было уделено разработке более надежных инструментов для мониторинга когнитивного состояния и их интеграции с компьютерными системами. Программа предусматривает «увеличение на порядок доступной, чистой мыслительной мощности в результате связанных человеко-машинных диад, [которые] обеспечат такое явное информационное превосходство, которое мало кто из рациональных людей или организаций будет оспаривать под воздействием последствий смертности». [7] [8]

Программа началась в 2001 году и с тех пор была переименована в Программу улучшения восприятия информации бойцами в условиях стресса. [9] Используя такие инструменты, программа стремится предоставить бойцам улучшенные когнитивные способности, особенно в сложных или стрессовых условиях войны. [3] По состоянию на 2002 год видение программы разделено на четыре фазы: [3]

Проверка концепции проводилась в два этапа: мониторинг когнитивной активности пользователя в режиме, близком к реальному времени, и последующее манипулирование когнитивным состоянием пользователя. [8]

Международное общество дополненного познания (ACI)

Общество дополненного познания (ACI) провело свою первую конференцию в июле 2005 года. [4] На первой конференции общества участники из разных слоев общества, включая академические круги, правительство и промышленность, собрались вместе, чтобы создать повестку дня для будущих исследований. Повестка дня была сосредоточена на краткосрочных, среднесрочных и долгосрочных целях исследований и разработок в ключевых областях науки и технологий дополненного познания. [4] Международная конференция по взаимодействию человека с компьютером, где общество впервые было создано, продолжает принимать мероприятия общества. [10]

Переводческие системы

Тэд Старнер и исследовательская группа Американского языка жестов (ASL) в Технологическом институте Джорджии исследовали системы распознавания ASL. Telesign, [11] односторонняя система перевода с ASL на английский , показала точность 94% для словаря из 141 знака. [12]

Фактор увеличения

Рон Фулбрайт предложил коэффициент аугментации (A + ) как меру степени когнитивного улучшения человека при работе в партнерстве с искусственной когнитивной системой (cog). [13] [14] [15] Если W H — когнитивная работа, выполняемая человеком в диаде человек-машина, а W C — когнитивная работа, выполняемая cog, то A + = W C /W H . В ситуациях, когда человек работает один без посторонней помощи, то W C = 0, что означает A + = 0, что означает, что человек вообще не когнитивно улучшен. В ситуациях, когда человек выполняет больше когнитивной работы, чем cog, A + < 1. В ситуациях, когда cog выполняет больше когнитивной работы, чем человек, A + > 1. По мере того, как когнитивные системы продолжают развиваться, A + будет увеличиваться. В ситуациях, когда винтик выполняет всю когнитивную работу без помощи человека, то W H = 0, что приводит к A + = <undefined>, то есть попытка рассчитать коэффициент аугментации бессмысленна, поскольку здесь нет человека, который мог бы быть аугментирован.

Ансамбли Человек/Шестерня

В то время как программа DARPA AugCog фокусируется на парах человек/машина, возможно, что в ней будет задействовано более одного человека и более одного искусственного элемента. Ансамбли человек/ког включают одного или нескольких людей, работающих с одной или несколькими когнитивными системами (когами). В ансамбле человек/ког общий объем когнитивной работы, выполняемой ансамблем, W*, представляет собой сумму когнитивной работы, выполняемой каждым из N людей в ансамбле, плюс сумма когнитивной работы, выполняемой каждой из M когнитивных систем в ансамбле: [13] [14] [16]

Ш* = Ш к В + Ш к Ц

Противоречие

Проблемы конфиденциальности

Растущая сложность технологий чтения мозга побудила многих исследовать их потенциальное применение для обнаружения лжи . Юридически требуемое сканирование мозга, возможно, нарушает «гарантию против самообвинения», поскольку оно отличается от приемлемых форм телесных доказательств, таких как отпечатки пальцев или образцы крови, в важном смысле: это не просто физические, веские доказательства, а доказательства, которые тесно связаны с разумом обвиняемого. Согласно законодательству США, технологии сканирования мозга также могут вызвать последствия для Четвертой поправки, поставив под сомнение, являются ли они необоснованным обыском и изъятием. [17]

Человеческое усовершенствование

Многие из тех же аргументов в дебатах вокруг человеческого улучшения можно сопоставить с расширенным познанием. Экономическое неравенство, например, может служить для усугубления социальных преимуществ и недостатков из-за ограниченной доступности таких технологий.

Опасаясь потенциального применения таких устройств, как Google Glass, некоторые игорные заведения (например, Caesar's Palace в Лас-Вегасе) запретили их использование еще до того, как они стали коммерчески доступными. [18]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Миллер, Кристофер А.; Дорнейх, Майкл К. (2006). «От ассоциированных систем к дополненному познанию: 25 лет адаптации пользователя в системах высокой критичности». Основы дополненного познания . 2 : 344–353.
  2. ^ Стэнни, Кей М.; Шморроу, Дилан Д.; Джонстон, Мэтью; Фукс, Свен; Джонс, Дэвид; Хейл, Келли С.; Ахмад, Али; Янг, Питер (2009). «Дополненное познание: обзор». Обзоры человеческого фактора и эргономики . 5 (1): 195–224. doi :10.1518/155723409X448062.
  3. ^ abcdef Schmorrow, DD; Kruse, AA (2002). "Программа дополненного познания DARPA — завтрашнее взаимодействие человека и компьютера от видения к реальности: построение когнитивно-осознанных вычислительных систем". Труды 7-й конференции IEEE по человеческому фактору и энергетическим установкам . doi :10.1109/HFPP.2002.1042859. ISBN 0-7803-7450-9. S2CID  108991554.
  4. ^ abcd Ривз, Лия М.; Шморроу, Дилан Д.; Стэнни, Кей М. (2007). «Дополненное познание и технология оценки когнитивного состояния – краткосрочные, среднесрочные и долгосрочные исследовательские цели». В Шморроу, Дилан Д. (ред.). Основы дополненного познания . Конспект лекций по информатике. Том 4565. Springer Berlin Heidelberg. стр. 220–228. doi :10.1007/978-3-540-73216-7_25. ISBN 978-3-540-73215-0. S2CID  33734841.
  5. ^ Чи, Эд Х. (2009). «Расширенное социальное познание». Труды Международной конференции ACM SIGMOD 2009 года по управлению данными . С. 973–984. doi :10.1145/1559845.1559959. ISBN 9781605585512. S2CID  12900355.
  6. ^ abc Энгельбарт, Дуглас С. (октябрь 1962 г.). "Усиление человеческого интеллекта: концептуальная структура". Сводный отчет SRI AFOSR-3223 • Подготовлено для: Директора по информационным наукам, Управление научных исследований ВВС, Вашингтон, округ Колумбия, контракт AF 49(638)-1024 • Проект SRI № 3578 (AUGMENT,3906,) . Институт Дуга Энгельбарта . Архивировано из оригинала 2011-05-04 . Получено 2015-04-20 .
  7. ^ Schmorrow, Dylan; McBride, Dennis (1 июня 2004 г.). "Введение". International Journal of Human-Computer Interaction . 17 (2): 127–130. doi :10.1207/s15327590ijhc1702_1. ISSN  1044-7318. S2CID  218498878.
  8. ^ ab Cummings, ML (2010). "ВИДЫ". Эргономика в дизайне . 2 : 5.
  9. ^ Комитет Национального исследовательского совета (США) по возможностям в области нейронауки для будущих армейских приложений. Возможности в области нейронауки для будущих армейских приложений. Вашингтон (округ Колумбия): National Academies Press (США); 2009. Приложение D, Исследования по управлению информационной перегрузкой у солдат в состоянии стресса. Доступно по адресу: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK207983/
  10. ^ "Виртуальная, дополненная и смешанная реальность". HCI International . 2014. Получено 19 апреля 2015 г.
  11. ^ "Telesign". Telesign . Georgia Tech Contextual Computing Group. 2015-04-19 . Получено 2015-04-19 .
  12. ^ McGuire, RM; Hernandez-Rebollar, J.; Starner, T.; Henderson, V.; Brashear, H.; Ross, DS (май 2004 г.). «На пути к одностороннему переводчику американского языка жестов». Шестая международная конференция IEEE по автоматическому распознаванию лиц и жестов, 2004 г. Труды . стр. 620–625. CiteSeerX 10.1.1.129.3571 . doi :10.1109/AFGR.2004.1301602. hdl :1853/28993. ISBN  978-0-7695-2122-0. S2CID  7143693.
  13. ^ ab Fulbright, Ron (2020). Демократизация экспертизы: как когнитивные системы революционизируют вашу жизнь . Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. ISBN 978-0367859459.
  14. ^ ab Fulbright, Ron (2017). "Cognitive Augmentation Metrics Using Representational Information Theory". Дополненное познание. Улучшение познания и поведения в сложных человеческих средах . Lecture Notes in Computer Science. Vol. 10285. pp. 36–55. doi :10.1007/978-3-319-58625-0_3. ISBN 978-3-319-58624-3– через Springer.
  15. ^ Фулбрайт, Рон (2018). «Об измерении познания и когнитивном расширении». Интерфейс человека и управление информацией. Информация в приложениях и сервисах. HIMI 2018. Конспект лекций по информатике. Том 10905. С. 494–507. arXiv : 2211.06477 . doi :10.1007/978-3-319-92046-7_41. ISBN 978-3-319-92045-0. S2CID  51603737 – через Springer.
  16. ^ Фулбрайт, Рон; Уолтерс, Гровер (2020). «Синтетическая экспертиза». Дополненное познание. Человеческое познание и поведение . Конспект лекций по информатике. Том 12197. С. 27–48. arXiv : 2212.03244 . doi :10.1007/978-3-030-50439-7_3. ISBN 978-3-030-50438-0. S2CID  220519330 – через Springer.
  17. ^ Теннисон, Майкл; Морено, Джонатан (март 2012 г.). «Нейронаука, этика и национальная безопасность: современное состояние». PLOS Biology . 10 (3): e1001289. doi : 10.1371/journal.pbio.1001289 . PMC 3308927. PMID  22448146 . 
  18. ↑ Кларк, Мэтт (8 мая 2013 г.). «Google Glass нарушает закон Невады, заявляет Caesars Palace». IGN .

Дальнейшее чтение