PB3302-242814B -Cognitie en Kunstmatige Intelligentie
Taak 1
Leerdoel — Uitleggen welke factoren bijdroegen aan de opkomst
van het cognitivisme
Het cognitivisme ontstond als reactie op het behaviorisme. Binnen het
behaviorisme lag de focus bijna uitsluitend op observeerbaar gedrag:
stimulus → respons. Mentale processen, zoals denken, herinneren en
redeneren, werden gezien als een soort “black box” waar wetenschap zich
beter niet mee kon bezighouden. Rond de jaren vijftig en zestig
veranderde dat drastisch. Wetenschappers begonnen te geloven dat je
menselijk gedrag juist niet goed kunt begrijpen zonder interne mentale
processen mee te nemen.
Volgens Andy Clark waren er drie grote ontwikkelingen die deze cognitieve
revolutie mogelijk maakten.
1. De ontwikkeling van formele logica
Formele logica liet zien dat je met symbolen en vaste regels correcte
redeneringen kunt uitvoeren. Het bijzondere was dat betekenis
(semantiek) behouden bleef puur door het volgen van formele regels
(syntaxis). Haugeland vatte dit samen met de beroemde uitspraak:
“If you take care of the syntax, the semantics will take care of itself.”
Dit betekende dat betekenisvol denken misschien mechanisch verklaard
kon worden. Een systeem hoefde niet écht te begrijpen wat symbolen
betekenden; zolang de regels correct werden toegepast, konden logische
conclusies ontstaan.
Clark gebruikt hierbij het idee van formele systemen, zoals schaken.
Schaakstukken kunnen van hout, plastic of metaal zijn; wat telt zijn niet
de materialen, maar de regels en relaties tussen de stukken. Zo ontstond
het idee dat mentale processen misschien ook vooral draaiden om
abstracte patronen van informatieverwerking.
2. De Turingmachine
Alan Turing ontwikkelde een theoretisch model van computationele
verwerking: de Turingmachine. Deze machine bestond uit:
een tape (geheugen),
een lees/schrijfkop,
een toestandsmachine,
en regels die bepaalden wat de machine moest doen.
Het revolutionaire idee was dat één eenvoudig systeem, mits goed
geprogrammeerd, in principe elke berekening kon uitvoeren. De betekenis
van de symbolen deed er niet toe; de machine volgde alleen syntactische
regels. Hiermee werd computationeel denken een algemeen model voor
intelligent gedrag.
Daaruit ontstond de Church-Turingthese: alles wat berekenbaar is, kan in
principe door een Turingmachine worden berekend.
3. De ontwikkeling van echte computers
PB3302-242814B -Cognitie en Kunstmatige Intelligentie
1
,De derde factor was de bouw van elektronische computers in de jaren
veertig en vijftig. Dankzij Von Neumann en nieuwe programmeertalen
konden formele systemen nu echt uitgevoerd worden door machines.
Computers werden levende voorbeelden van hoe een fysiek systeem
“intelligent” gedrag kon vertonen via symboolmanipulatie.
Dit leidde tot een fundamentele vergelijking:
hersenen = hardware,
geest = software.
Of zoals Clark het noemt:
mindware draait op meatware.
Het cognitivisme zag de geest daardoor als een computationeel systeem
dat informatie verwerkt, net zoals een computer.
Leerdoel — De vier eigenschappen en belangrijkste
tekortkomingen van het machinefunctionalisme uitleggen
Machinefunctionalisme is de filosofische basis van het cognitivisme. Het
beschouwt mentale processen als functionele toestanden binnen een
informatieverwerkend systeem. Mentale toestanden worden dus niet
bepaald door het materiaal waaruit iets bestaat, maar door wat het
systeem doet.
De vier belangrijkste eigenschappen
1. De mind als software
Volgens het machinefunctionalisme is de geest vergelijkbaar met software
die draait op de hardware van het brein. Mentale processen zijn
computationele processen die input (waarneming) verbinden met output
(gedrag).
Het gaat dus niet om neuronen op zichzelf, maar om de functionele
organisatie van het systeem.
2. Non-reductief fysicalisme
Machinefunctionalisme is materialistisch: mentale processen hebben een
fysieke basis in het brein. Maar mentale toestanden kunnen niet volledig
worden gereduceerd tot specifieke hersentoestanden. Een ervaring zoals
pijn kan op meerdere manieren fysiek gerealiseerd worden.
Hierdoor blijft er ruimte voor een relatief autonoom psychologisch niveau
van verklaring.
3. Meervoudige realiseerbaarheid
Eenzelfde mentale toestand kan gerealiseerd worden in verschillende
fysieke systemen:
menselijke hersenen,
dierenhersenen,
robots,
computers.
Dat idee maakte kunstmatige intelligentie filosofisch plausibel.
4. Mentale toestanden hebben causale kracht
PB3302-242814B -Cognitie en Kunstmatige Intelligentie
2
,Gedachten, wensen en overtuigingen veroorzaken gedrag. Dorst leidt
bijvoorbeeld tot het pakken van drinken. Daarmee behoudt het
functionalisme het idee van reason-respecting behavior: gedrag dat
gestuurd wordt door redenen.
De belangrijkste tekortkomingen
1. Het onderscheid tussen hardware en software is te simpel
Clark vindt het problematisch om hersenen en geest strikt te scheiden
zoals computerhardware en software. In biologische systemen zijn
lichaam, hersenen en omgeving voortdurend met elkaar verweven en
samen geëvolueerd.
De fysieke eigenschappen van het brein blijken waarschijnlijk belangrijker
dan het klassieke cognitivisme dacht.
2. Mimicry: nabootsen is niet hetzelfde als begrijpen
Een computer kan intelligent gedrag nabootsen zonder echt begrip te
hebben. Clark bespreekt voorbeelden zoals:
schaakcomputers,
PARRY,
chatbots zoals ELIZA en A.L.I.C.E.
Deep Blue kon wereldkampioenen verslaan, maar gebruikte brute force
berekeningen in plaats van menselijke patroonherkenning. Het gedrag lijkt
intelligent, maar de onderliggende processen verschillen sterk van
menselijke cognitie.
3. Het bewustzijnsprobleem
De grootste uitdaging is bewustzijn. Kan een computationeel systeem
werkelijk voelen, ervaren en bewust zijn? Of simuleert het alleen gedrag?
Searle bekritiseert het idee dat bewustzijn puur computationeel verklaard
kan worden. Volgens hem hangt bewustzijn mogelijk samen met de
specifieke biologische eigenschappen van het brein.
Clark beschrijft dit probleem prachtig via de vergelijking:
een pizza kun je niet faxen,
maar informatie wel.
De vraag is dus:
Is bewustzijn een informatieproces zoals rekenen? Of is het meer zoals
pizza — iets waarbij het fysieke materiaal essentieel blijft?
Leerdoel — Het sense-plan-act model omschrijven en relateren
aan het cognitivisme
Het sense-plan-act model is een klassiek model uit de robotica en AI dat
sterk aansluit bij het cognitivisme. Cognitie wordt hierin gezien als een
intern informatieverwerkend proces tussen input en output.
Het model bestaat uit drie fasen:
1. Sense (waarnemen)
De robot verzamelt informatie via sensoren:
PB3302-242814B -Cognitie en Kunstmatige Intelligentie
3
, camera’s,
druksensoren,
gyroscopen,
afstandsmeters.
De robot bouwt zo een representatie van de omgeving op.
2. Plan (plannen)
De verzamelde informatie wordt intern verwerkt. De robot:
analyseert de situatie,
berekent mogelijke oplossingen,
kiest het beste actieplan.
Dit lijkt sterk op hoe cognitivisten het menselijke denken zagen:
denken = interne symbolische informatieverwerking.
Het planningsproces wordt vergeleken met Google Maps:
het systeem zoekt verschillende routes totdat het een optimale oplossing
vindt.
3. Act (handelen)
De robot voert de gekozen actie uit:
bewegen,
objecten manipuleren,
reageren op veranderingen.
Relatie met het cognitivisme
Het model weerspiegelt perfect de klassieke cognitieve visie:
cognitie vindt intern plaats,
de wereld wordt gerepresenteerd in het systeem,
intelligentie draait om rationele planning en probleemoplossing.
Latere stromingen, zoals embodied cognition en dynamische
systeemtheorie, bekritiseerden dit model omdat het:
lichaam,
directe interactie,
en omgeving
onderschat.
Maar historisch gezien was het sense-plan-act model enorm invloedrijk
binnen AI en cognitiewetenschap.
Leerdoel — Reflecteren op de aard en beperkingen van de Turing-
test
Alan Turing stelde in 1950 de beroemde vraag:
“Can machines think?”
PB3302-242814B -Cognitie en Kunstmatige Intelligentie
4
Taak 1
Leerdoel — Uitleggen welke factoren bijdroegen aan de opkomst
van het cognitivisme
Het cognitivisme ontstond als reactie op het behaviorisme. Binnen het
behaviorisme lag de focus bijna uitsluitend op observeerbaar gedrag:
stimulus → respons. Mentale processen, zoals denken, herinneren en
redeneren, werden gezien als een soort “black box” waar wetenschap zich
beter niet mee kon bezighouden. Rond de jaren vijftig en zestig
veranderde dat drastisch. Wetenschappers begonnen te geloven dat je
menselijk gedrag juist niet goed kunt begrijpen zonder interne mentale
processen mee te nemen.
Volgens Andy Clark waren er drie grote ontwikkelingen die deze cognitieve
revolutie mogelijk maakten.
1. De ontwikkeling van formele logica
Formele logica liet zien dat je met symbolen en vaste regels correcte
redeneringen kunt uitvoeren. Het bijzondere was dat betekenis
(semantiek) behouden bleef puur door het volgen van formele regels
(syntaxis). Haugeland vatte dit samen met de beroemde uitspraak:
“If you take care of the syntax, the semantics will take care of itself.”
Dit betekende dat betekenisvol denken misschien mechanisch verklaard
kon worden. Een systeem hoefde niet écht te begrijpen wat symbolen
betekenden; zolang de regels correct werden toegepast, konden logische
conclusies ontstaan.
Clark gebruikt hierbij het idee van formele systemen, zoals schaken.
Schaakstukken kunnen van hout, plastic of metaal zijn; wat telt zijn niet
de materialen, maar de regels en relaties tussen de stukken. Zo ontstond
het idee dat mentale processen misschien ook vooral draaiden om
abstracte patronen van informatieverwerking.
2. De Turingmachine
Alan Turing ontwikkelde een theoretisch model van computationele
verwerking: de Turingmachine. Deze machine bestond uit:
een tape (geheugen),
een lees/schrijfkop,
een toestandsmachine,
en regels die bepaalden wat de machine moest doen.
Het revolutionaire idee was dat één eenvoudig systeem, mits goed
geprogrammeerd, in principe elke berekening kon uitvoeren. De betekenis
van de symbolen deed er niet toe; de machine volgde alleen syntactische
regels. Hiermee werd computationeel denken een algemeen model voor
intelligent gedrag.
Daaruit ontstond de Church-Turingthese: alles wat berekenbaar is, kan in
principe door een Turingmachine worden berekend.
3. De ontwikkeling van echte computers
PB3302-242814B -Cognitie en Kunstmatige Intelligentie
1
,De derde factor was de bouw van elektronische computers in de jaren
veertig en vijftig. Dankzij Von Neumann en nieuwe programmeertalen
konden formele systemen nu echt uitgevoerd worden door machines.
Computers werden levende voorbeelden van hoe een fysiek systeem
“intelligent” gedrag kon vertonen via symboolmanipulatie.
Dit leidde tot een fundamentele vergelijking:
hersenen = hardware,
geest = software.
Of zoals Clark het noemt:
mindware draait op meatware.
Het cognitivisme zag de geest daardoor als een computationeel systeem
dat informatie verwerkt, net zoals een computer.
Leerdoel — De vier eigenschappen en belangrijkste
tekortkomingen van het machinefunctionalisme uitleggen
Machinefunctionalisme is de filosofische basis van het cognitivisme. Het
beschouwt mentale processen als functionele toestanden binnen een
informatieverwerkend systeem. Mentale toestanden worden dus niet
bepaald door het materiaal waaruit iets bestaat, maar door wat het
systeem doet.
De vier belangrijkste eigenschappen
1. De mind als software
Volgens het machinefunctionalisme is de geest vergelijkbaar met software
die draait op de hardware van het brein. Mentale processen zijn
computationele processen die input (waarneming) verbinden met output
(gedrag).
Het gaat dus niet om neuronen op zichzelf, maar om de functionele
organisatie van het systeem.
2. Non-reductief fysicalisme
Machinefunctionalisme is materialistisch: mentale processen hebben een
fysieke basis in het brein. Maar mentale toestanden kunnen niet volledig
worden gereduceerd tot specifieke hersentoestanden. Een ervaring zoals
pijn kan op meerdere manieren fysiek gerealiseerd worden.
Hierdoor blijft er ruimte voor een relatief autonoom psychologisch niveau
van verklaring.
3. Meervoudige realiseerbaarheid
Eenzelfde mentale toestand kan gerealiseerd worden in verschillende
fysieke systemen:
menselijke hersenen,
dierenhersenen,
robots,
computers.
Dat idee maakte kunstmatige intelligentie filosofisch plausibel.
4. Mentale toestanden hebben causale kracht
PB3302-242814B -Cognitie en Kunstmatige Intelligentie
2
,Gedachten, wensen en overtuigingen veroorzaken gedrag. Dorst leidt
bijvoorbeeld tot het pakken van drinken. Daarmee behoudt het
functionalisme het idee van reason-respecting behavior: gedrag dat
gestuurd wordt door redenen.
De belangrijkste tekortkomingen
1. Het onderscheid tussen hardware en software is te simpel
Clark vindt het problematisch om hersenen en geest strikt te scheiden
zoals computerhardware en software. In biologische systemen zijn
lichaam, hersenen en omgeving voortdurend met elkaar verweven en
samen geëvolueerd.
De fysieke eigenschappen van het brein blijken waarschijnlijk belangrijker
dan het klassieke cognitivisme dacht.
2. Mimicry: nabootsen is niet hetzelfde als begrijpen
Een computer kan intelligent gedrag nabootsen zonder echt begrip te
hebben. Clark bespreekt voorbeelden zoals:
schaakcomputers,
PARRY,
chatbots zoals ELIZA en A.L.I.C.E.
Deep Blue kon wereldkampioenen verslaan, maar gebruikte brute force
berekeningen in plaats van menselijke patroonherkenning. Het gedrag lijkt
intelligent, maar de onderliggende processen verschillen sterk van
menselijke cognitie.
3. Het bewustzijnsprobleem
De grootste uitdaging is bewustzijn. Kan een computationeel systeem
werkelijk voelen, ervaren en bewust zijn? Of simuleert het alleen gedrag?
Searle bekritiseert het idee dat bewustzijn puur computationeel verklaard
kan worden. Volgens hem hangt bewustzijn mogelijk samen met de
specifieke biologische eigenschappen van het brein.
Clark beschrijft dit probleem prachtig via de vergelijking:
een pizza kun je niet faxen,
maar informatie wel.
De vraag is dus:
Is bewustzijn een informatieproces zoals rekenen? Of is het meer zoals
pizza — iets waarbij het fysieke materiaal essentieel blijft?
Leerdoel — Het sense-plan-act model omschrijven en relateren
aan het cognitivisme
Het sense-plan-act model is een klassiek model uit de robotica en AI dat
sterk aansluit bij het cognitivisme. Cognitie wordt hierin gezien als een
intern informatieverwerkend proces tussen input en output.
Het model bestaat uit drie fasen:
1. Sense (waarnemen)
De robot verzamelt informatie via sensoren:
PB3302-242814B -Cognitie en Kunstmatige Intelligentie
3
, camera’s,
druksensoren,
gyroscopen,
afstandsmeters.
De robot bouwt zo een representatie van de omgeving op.
2. Plan (plannen)
De verzamelde informatie wordt intern verwerkt. De robot:
analyseert de situatie,
berekent mogelijke oplossingen,
kiest het beste actieplan.
Dit lijkt sterk op hoe cognitivisten het menselijke denken zagen:
denken = interne symbolische informatieverwerking.
Het planningsproces wordt vergeleken met Google Maps:
het systeem zoekt verschillende routes totdat het een optimale oplossing
vindt.
3. Act (handelen)
De robot voert de gekozen actie uit:
bewegen,
objecten manipuleren,
reageren op veranderingen.
Relatie met het cognitivisme
Het model weerspiegelt perfect de klassieke cognitieve visie:
cognitie vindt intern plaats,
de wereld wordt gerepresenteerd in het systeem,
intelligentie draait om rationele planning en probleemoplossing.
Latere stromingen, zoals embodied cognition en dynamische
systeemtheorie, bekritiseerden dit model omdat het:
lichaam,
directe interactie,
en omgeving
onderschat.
Maar historisch gezien was het sense-plan-act model enorm invloedrijk
binnen AI en cognitiewetenschap.
Leerdoel — Reflecteren op de aard en beperkingen van de Turing-
test
Alan Turing stelde in 1950 de beroemde vraag:
“Can machines think?”
PB3302-242814B -Cognitie en Kunstmatige Intelligentie
4
