La robótica evolutiva y el enfoque
enactivo en la ciencia cognitiva
Marieke Rohde
UNAM, D.F. México,
05.10.2007
Organización
1. La visión enactiva
2. La robótica evolutiva
3. Encuentro perceptivo
4. (Retrasos multisensoriales)
5. Conclusiones
1.) La visión enactiva
Trasfondo Personal
•
Estudios Generales (“Studium Generale“),
Leibniz Kolleg, Tübingen, Alemania.
•
BSc Cognitive Science, Osnabrück, Alemania
(intercambio a la universidad de Costa Rica)
•
MSc Evolutionary and Adaptive Systems,
Sussex, Reino Unido.
•
PhD CCNR, University of Sussex, Reino
Unido.
Interés científico:
•
La interacción entre el cerebro, el cuerpo y el
entorno y su relación a la percepción/
cognición (constructivista)
El nacimiento de la ciencia
cognitiva/inteligencia artificial
• 1956 Dartmouth conference:
– La mente una computadora?
• Disciplinas
– Informática
– Psicología
– Neurociencia
– Linguistica
– Philosophia
– (Biologia? Antropologia? Sociologia?)
Change Blindness (ceguera al
cambio)
Experimentos con gafas
• Gafas de inversion
– Perturbación
– Accion con proposito
causa adaptacion
– Cambio de percepción
Replicacion par Sekiyama, Nature, 407, pp 374-377,
(2000)
Substitucion sensorial
(Sensory Substitution)
• Entrada normalmente asociada con un sentido
a un sentido diferente
• TVSS:
– Cumplir tareas visuales
– Externalización
Como se explica nuestra
percepcion?
•
Para explicar percepción, no es suficiente
explicar el procesamiento de patrones de
entrada
• Movimientos
• Entorno
• Proposito
• Cuerpo
–Contingencias sensorimotores,
Dinamica: entorno – cuerpo – cerebro
–Auto-organizacion de invariantes
perceptivos: Tamaño, forma, color,
espacio, ....
El fracaso de (GOF)AI
• Computadoras: no saben lo que hacen y tampoco les
importa (symbol grounding problem, frame problem)
• Dinámica/tiempo real
• Computadoras saben bien lo que es difícil para nosotros
– pero lo fácil para nosotros, no lo pueden hacer
Shakey vs. Braitenberg
New AI/Enaccion
•
No tan nuevo: Cibernetica, psicologia rusa (Bernstein, Vygotksy),
fenomenologia, constructiviso, teoría de sistemas dinámicos, filosophia de
la biologia...
•
Robótica comportamental
•
Vida artificial
•
Ciencia Cognitiva Dinamica
•
Varela/Thompson/Rosch:
The embodied mind: Cognitive
Science and human experience
(1992) vista radical,
vida = cognicion, autopoiesis, ...)
Di Paolo, E., Rohde, M. and De Jaegher, H., (Forthcoming) Horizons for the Enactive
Mind: Values, Social Interaction, and Play. In J. Stewart, O. Gapenne and E. A. Di Paolo
(eds), Enaction: Towards a New Paradigm for Cognitive Science, Cambridge, MA: MIT
Press.
2.) La robótica evolutiva
Comunicacion/Interaccion social
• Matt Quinn:
– Origines de la comunicación: la primera señal
– Canales dedicados?
– Tarea: Mover juntos sin roles predefinidos, sin
canales de comunicacion
– Alocamiento dinamico de roles (“leader“,
“follower“)
– Posibilidades minimalistas
Vision activa
•
Co-evolucion de vision activa y seleccion de FEATURES (Floreano et Al.
2004)
– Una red feed-forward cumple una tarea compleja de distinccion
Dinamica Pasiva
• Passive dynamic walking at Cornell:
http://www-personal.engin.umich.edu/~shc/movies/passive_angle.mov
• Introduccion gradual de fuerza
http://www.droidlogic.com/sussex/dphil/movies/fullspine3_front.mov
• Inspiracion para aviacion
Robotica Evolutiva
• Modelaje artificial en el bucle sensorimotor cerrado
• El mecanismo no se especifica enteramente  minimizacion/control
de las presupociones sobre los mecanismos que generen el
comportamiento deseado
• Prueba de conceptos, generacion de hipotesis, superar limites
cognitivos, en contra de intuiciones
• Un solo modelo del cerebro, del cuerpo, del entorno y como
interactuan
• “Herramienta para pensar“, “Experimento mental opaco“, “Cerebro
sin friccion“, “gimnasia intelectual“
• AG != model de la evolucion, red neuronal != modelo del cerebro
Valores practicos
• Ingenieria
• Modelizacion/predición
– Filosófico
– Concreto
• Descripción/formalización de mecanismos
– Biología
– Desarollo
– Cognición
– Sistema nervioso
Mis investigaciones
• Modelos robóticos de la adaptación del comportamiento
sensorimotor humano
• Juntar el interés en la percepción con la vista enactiva y la técnica
de la robótica evolutiva
• Encuentro perceptivo (Di Paolo, Rohde and Iizuka, 2007)
• Adaptación a retrasos sensoriales (Rohde and Di Paolo 2007,
Rohde et al. en preparación)
Preguntas?
References
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•
Auvray, M., Lenay, C., & Stewart, J. (2006). The attribution of intentionality in a simulated
environment: the case of minimalist devices. In Tenth Meeting of the Association for the Scientific
Study of Consciousnes, Oxford, UK, 23-26 June, 2006.
Bach-y-Rita, P., M. E. Tyler, and K. A Kaczmarek: Seeing With the Brain. Int. J. Human-Computer
Interaction 15(2) 2003. 285-295.
Beer, R.D. (2003). The dynamics of active categorical perception in an evolved model agent (with
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Temporal visuomotor adaptation and generalization. Journal of Vision 1(2), 88-98 (2001)
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Smith K.U. and W. M. Smith: Perception and motion: an analysis of space-structured behavior.
Philadelphia, Saunders, 1962.
Stetson, C, X. Cui, P. R. Montague and D. M. Eagleman: Illusory temporal reversal of action and
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