语言理解需要快速检索和整合上下文适当的概念(“语义认知”)。当前的语义认知神经生物学模型受到单态神经影像和病变方法的空间和时间限制的限制。鉴于必须协调以准确理解语言的处理步骤的快速序列,这是一个主要障碍。通过使用融合的功能磁共振成像和人类的脑电图分析(n = 26名成年人; 15个女性),我们阐明了一种实时语义认知的时间和空间特定的神经生物学模型。我们发现,语言构成背景下的语义认知得到了在毫秒过程中广泛的神经网络之间的权衡。纳入适用性和时间特征以及行为度量,为以下进展提供了收敛的证据:海马/前时间/前时间语音语义检索网络(在句子最终词后的300毫秒达到峰值);额叶主题语义网络(; 400 ms);海马内存更新网络(; 500 ms);下部的语义句法重新评估网络(; 600 ms);默认模式网络的节点与概念上的共同关系(; 750 ms)。此外,在典型的成年人中,这些网络之间的中介关系可显着预测语言理解能力。这些发现为检查语音和语言障碍的检查提供了一个概念和方法学框架,对其他认知领域的认知过程和临床人群的表征具有其他影响。
大脑结构连接 (SC) 和功能连接 (FC) 的年龄相关变化与认知之间的关系尚不清楚。此外,尚不清楚认知是通过相似的 FC 和 SC 空间模式表示的,还是通过不同的分布式连接模式集映射的。为此,我们使用了一种纵向的、受试者内的多模态方法,旨在将来自扩散加权磁共振成像 (DW-MRI) 和功能磁共振成像 (fMRI) 的大脑数据与行为评估相结合,以更好地了解 FC 和 SC 的变化如何与老年人样本中的认知变化相关。FC 和 SC 测量值来自在两个时间点获取的多模态扫描。使用偏最小二乘相关 (PLSC) 将 FC 和 SC 的变化与 13 个认知功能行为测量值相关联。其中两个测量值表明认知发生了与年龄相关的变化,其余测量值表明基线认知表现。 FC 和 SC—认知相关性在多种认知测量中都有体现,许多结构性和功能性皮质连接(主要是扣带回-岛叶、背外侧前额叶、躯体感觉和运动以及颞顶枕叶)对大脑-行为关系既有积极影响,也有消极影响。全脑 FC 和 SC 捕捉到了与认知测量相关的独特且独立的连接。总体而言,我们使用多模态方法,以全面综合的方式研究了与年龄相关的大脑功能结构关联。我们指出了与年龄相关的 FC 和 SC 变化的行为相关性。总之,我们的研究结果强调,分布式 FC 和 SC 连接模式的异质性提供了有关健康认知老化多变性质的独特信息。
如果如上所述,认知心理学的主要目标之一是了解正常(完整大脑)人类行为,特别是心理能力,那么认知神经心理学家通过研究受损大脑来实现这一目标,乍一看似乎很奇怪。为了回答为什么他们实际上是从不完整的系统“反向”工作,苏格兰著名哲学家和心理学家肯尼斯·克雷克(Kenneth Craik)的一句简洁的引言非常有用,他是世界上最重要的心理学研究中心之一应用心理学部的首任主任。克雷克说:“对于任何一台制作精良的机器,人们都不知道大多数零件的工作原理——它们运转得越好,我们对它们的意识就越少……只有故障才会引起人们对机器存在的注意”(1943 年,第 84 页)。人类认知系统是一个经过数百万年进化的精密“机器”,虽然我们可能了解我们做事的方式和原因(例如,我们如何计划周末旅行),但对于许多能力(例如,如何设法将这页纸上的黑色墨水转化为对我想说的话的理解)而言,这样的理解是相当困难的。事实上,我们认为毫不费力的一些技能,如看或走路,是最复杂的,以至于最好的人工智能系统也无法模仿它们(Moravec,1988)。虽然认知心理学家试图通过研究解决这一困难,但在某些行为方面,只有当完整的系统出现故障(例如,通过脑损伤)时,才有可能真正感受到复杂性。认知神经心理学家正是从这种观察受损系统的角度来研究记忆、物体识别、面部识别、阅读、解决问题等复杂过程。
摘要................................................................................................................................................ii
摘要:生命最显著的特征之一是它能够处理新事物,即茁壮成长并适应新情况以及环境和内部成分的变化。了解这种能力对于几个领域至关重要:形式和功能的进化、生物医学有效策略的设计以及通过嵌合和生物工程技术创造新的生命形式。在这里,我们回顾了生物体解决各种问题的有启发性的例子,并提出了在任意空间中有效导航作为思考进化过程中认知扩展的不变量。我们认为,我们天生识别陌生伪装下的能动性和智慧的能力远远落后于我们在熟悉的行为环境中检测它的能力。生命的多尺度能力对于自适应功能至关重要,可以增强进化并为自上而下的控制(而不是微观管理)提供策略以应对复杂的疾病和伤害。我们提出了一种以观察者为中心的观点,该观点与规模和实施无关,说明了进化如何利用类似的策略来探索和利用代谢、转录、形态以及最终的 3D 运动空间。通过概括行为的概念,我们获得了关于进化、系统级生物医学干预策略以及生物工程智能构建的新视角。该框架是与高度陌生的实施方式中的智能相关的第一步,这对于人工智能和再生医学的进步以及在越来越多地由合成、生物机器人和混合生物组成的世界中蓬勃发展至关重要。
摘要:生命最显著的特征之一是它能够处理新事物,即茁壮成长并适应新情况以及环境和内部成分的变化。了解这种能力对于几个领域至关重要:形式和功能的进化、生物医学有效策略的设计以及通过嵌合和生物工程技术创造新的生命形式。在这里,我们回顾了生物体解决各种问题的有启发性的例子,并提出了在任意空间中有效导航作为思考进化过程中认知扩展的不变量。我们认为,我们天生识别陌生伪装下的能动性和智慧的能力远远落后于我们在熟悉的行为环境中检测它的能力。生命的多尺度能力对于自适应功能至关重要,可以增强进化并为自上而下的控制(而不是微观管理)提供策略以应对复杂的疾病和伤害。我们提出了一种以观察者为中心的观点,该观点与规模和实施无关,说明了进化如何利用类似的策略来探索和利用代谢、转录、形态以及最终的 3D 运动空间。通过概括行为的概念,我们获得了关于进化、系统级生物医学干预策略以及生物工程智能构建的新视角。该框架是与高度陌生的实施方式中的智能相关的第一步,这对于人工智能和再生医学的进步以及在越来越多地由合成、生物机器人和混合生物组成的世界中蓬勃发展至关重要。
以山西省太原市整个教育系统为例,采用问卷调查法,分析人工智能对教育系统中角色认知的影响。本次问卷调查的教育系统涉及学前教育、小学教育、中学教育、高等教育、成人教育、计算机网络教育、企业教育、社会教育8大类,受访者包括各教育类别的教师368人、学生或学习者402人、学校管理人员118人、学生或学习者家属124人。问卷设计共34道题,分为6个角色认知条目,设5级分值;共发放问卷1012份,回收问卷978份,回收率为96.64%,其中有效问卷957份,有效率为97.85%。研究结果表明:人工智能辅助课程的学习强烈依赖于课程角色认知,而角色认知的建构与对课程内容的理解、教学方式、活动方法相关。因此,需要从功能实现形式、资源呈现方式、支撑硬件形式、师生交互方式、作品呈现方式等方面对人工智能在教育系统中角色认知的影响进行系统分析。教师作为连接者,其角色认知受限于学习者的理解程度、资源数量和数据处理能力,但优势在于能够灵活地监控和调整。人工智能技术灵活多样,以多种方式作用于学习与教学活动,对其在角色认知中的作用描述尚无统一的术语。本文研究结果为进一步开展人工智能在教育系统中角色认知影响的研究提供参考。
基于文本的人工智能 (AI) 系统越来越多地融入到各种人际领域。尽管决策和人对招聘和就业机会的感知多年来一直是心理学关注的领域,但直到最近学者们才开始研究人工智能在这方面所扮演的角色。为了更好地了解人工智能在就业相关背景下的影响,我们进行了两项实验,研究求职者对人工智能的使用如何影响他们的就业机会。在我们预先注册的研究 1 中,我们研究了潜在求职者对人工智能的使用,以及他们的语言状态(英语母语人士或非英语母语人士)如何影响参与者对他们的热情、能力、社交吸引力和招聘意愿的印象。在研究 2 中,我们研究了接受帮助如何影响人际感知,以及无论帮助是由人工智能还是其他人提供帮助,感知可能会如何改变。两个实验的结果都表明,使用人工智能技术会对求职者的看法产生负面影响。这种负面影响可能源于人们认为可以得到任何形式的帮助,无论是来自机器还是人。这些研究为“计算机作为社会参与者”框架提供了额外的证据,并增进了我们对人工智能介导沟通的理解。研究结果还提出了有关人工智能在人际交往中使用透明度和欺骗性的问题。
我们讨论了人们构想人工智能体感知、认知和行动之间关系的方式对机器人和人工智能领域的影响。我们阐明了一种广泛使用的范式,我们称之为孤立感知范式,该范式将感知与认知和行动隔离开来。通过调动哲学(现象学和认识论)和认知科学的资源,并借鉴人工智能领域的最新方法,我们探索了机器人和人工智能与孤立感知范式保持距离意味着什么。我们认为,这种放弃开辟了有趣的方式,以探索设计具有内在动机和构成自主性的人工智能体的可能性。然后,我们提出了人工智能互动主义,我们的方法通过利用交互周期的反转来摆脱孤立感知范式。当交互周期被反转时,输入数据不是直接从环境中接收的感知,而是控制回路的结果。感知并非独立于认知而从传感器接收,而是由认知架构通过交互主动构建的。我们给出了人工交互主义的一个示例实现,展示了动态模拟环境中基本的内在动机学习行为。
老年人在某些健康状况方面比年轻人更差。例如,90 岁或以上的人患痴呆症的风险是 60 多岁人的 25 倍(Yip 等人,2006 年;Brayne,2007 年)。由于人口老龄化,预计到 2050 年,阿尔茨海默病等痴呆症的人口发病率将增加两倍(Patterson,2018 年)。因此,科学界对寻找可改变的因素的兴趣日益浓厚,这些因素可能会降低患痴呆症的风险,并有助于晚年大脑“更好”。休闲活动(例如,拜访朋友和家人、阅读和去电影院或博物馆)是一组可改变的因素,通过促进大脑可塑性,可能支持健康的认知老龄化(Stern,2012 年)。例如,较高的活动参与度已被系统地与更好的认知表现、更高的区域和整体灰质 (GM) 体积、更少的 WM 病变体积测量值和更少的白质 (WM) 束质量下降相关(Fratiglioni 等人,2004;Wang 等人,2012;Sexton 等人,2013;Erickson 等人,2014;Yates 等人,2016;Anatürk 等人,2018;Chan 等人,2018;Evans 等人,2018;Matyas 等人,2019;Wassenaar 等人,2019)。功能连接测量值的变化似乎也部分由活动参与度造成,特别是对于体力要求高的活动(Stillman 等人,2019)。然而,其中许多研究都采用了休闲活动的综合衡量标准,对需要针对哪些具体活动来促进老年人的大脑健康提供的见解有限。针对非最佳活动可能在一定程度上解释了当前随机对照试验 (RCT) 对认知和神经结果的有效性有限( Mortimer 等人,2012 年;Stephen 等人,2019 年)。少数流行病学研究在研究休闲活动与大脑衰老之间的联系时开始放弃综合方法,发现并非所有活动都会同样导致认知障碍的风险( Krell-Roesch 等人,2017 年、2019 年;Fancourt 等人,2018 年)。例如,Fancourt 等人。 (2018) 研究了英国老龄化纵向研究中 3,911 名参与者的数据,发现定期参观博物馆、美术馆和展览的成年人在 10 年内患痴呆症的几率较低。文化活动与痴呆症发病率之间的关联似乎是稳固的,因为在调整了这些人参与社区活动(例如社交俱乐部、志愿服务、体育俱乐部)的频率、社会人口统计学(即年龄、性别、婚姻状况、教育、就业状况、财富和之前的职业分类)和健康相关协变量(即视力、抑郁、听力、和现有的心血管健康状况)。重要的是,一项旨在评估不同活动是否与大脑健康标志物相关的研究需要进行相对大量的单变量检验,而不是只关注单一的休闲活动综合指标。在调查休闲活动与大脑衰老之间的关联时,还需要适当调整一系列关键因素,因为这些混杂变量可能会在结果和结论中引入偏差
