GRK 2340:  Computational Cognition

• Subject Area: Informatik ; Psychologie
• Term: from 2018 to 2023
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 321892712

Das Graduiertenkolleg in Computational Cognition strebt die Reintegration von Kognitionswissenschaft und künstlicher Intelligenz an. Studierende des Programms werden in beiden Bereichen ausgebildet, um so die Erkenntnisse aus beiden Bereichen zu kombinieren, und Intelligenz bei Menschen und Maschinen besser zu verstehen. Dazu wird das Graduiertenkolleg den Schwerpunkt auf die Integration von zwei Forschungsgebieten legen.Erstens gibt es ein Schisma zwischen Low- und High-Level-Kognition. Wir verfügen über umfangreiches Wissen über die neuronalen Prozesse, die einfacher sensomotorischer Verarbeitung zugrunde liegen. Auf höherer kognitiver Ebene sind Planung, Problemlösung und Sprache relativ gut charakterisiert. Die Verbindung dieser beiden Beschreibungsebenen ist allerdings ein fundamentales und seit langem ungelöstes Problem. Im Bereich des maschinellen Lernens haben vor kurzem neue Lernmethoden und rekurrente neuronale Netzwerke zu großen Fortschritten geführt. Gleichzeitig haben Kognitionswissenschaftler verwandte Ideen im Bereich der normativen Theorien des Lernens (z.B. „predictive coding“) erforscht. Die Dissertationsprojekte des ersten Clusters werden Fragestellungen wie das Lernen von Grammatiken, strukturierte Repräsentationen oder die Generierung von komplexem Verhalten mit neuronalen Modellen adressieren. Die Integration von Ideen aus der Kognitionswissenschaft und der KI wird es ermöglichen, die Trennung in Low- und High-Level-Kognition zu überwinden.Zweitens kann menschliche Intelligenz stark strukturierte, aber unvollständige Informationen nutzen. Die zugrunde liegenden Repräsentationen und Prozesse müssen also in der Lage sein neue Konzepte zu generieren und Unsicherheiten in den Daten zu berücksichtigen. Entsprechend dieser Sichtweise wurden Analogien, Sprache, pragmatische Schlussfolgerungen und Konzeptbildung als Schlüssel für die menschliche Intelligenz vorgeschlagen. Die PhD-Projekte im zweiten Cluster werden exemplarische Probleme dieser Bereiche bearbeiten, die für den Menschen einfach, aber für künstliche Systeme immer noch als schwierig gelten. Dazu gehören Analogien, die Einführung von neuen Konzepten und pragmatisches Schlussfolgern. Für jeden dieser kognitiven Prozesse gibt es aus der Kognitionswissenschaft zuverlässige Daten und Erkenntnisse, die es uns ermöglichen, diese Prozesse zu modellieren. Dies ist ein großer Vorteil im Vergleich zur Vergangenheit der KI, in der viel weniger über menschliche Kognition bekannt war.Das neue Graduiertenkolleg wird in das 2002 gegründete Cognitive Science PhD-Programm integriert. Die Promovierenden des Graduiertenkollegs profitieren von einem interdisziplinären Umfeld, das sich dennoch auf ein gemeinsames Thema konzentriert und viele methodische Synergien zwischen Projekten bietet.

• DFG Programme: Graduiertenkollegs
• Antragstellende Institution: Universität Osnabrück
• Sprecher: Professor Dr. Gordon Pipa
• beteiligte Wissenschaftlerinnen / beteiligte Wissenschaftler: Professor Dr. Michael Franke; Professor Dr. Gunther Heidemann; Professor Dr. Joachim Hertzberg; Professor Dr. Peter König; Professor Dr. Kai-Uwe Kühnberger; Professorin Dr. Mingya Liu; Professorin Dr. Jutta Mueller