LIDA（認知アーキテクチャ）

LIDA ( Learning Intelligent Distribution Agent )認知アーキテクチャは、低レベルの知覚/行動から高レベルの推論まで、生物システムにおける幅広い認知をモデル化しようと試みる。主にメンフィス大学のスタン・フランクリンと同僚によって開発されたLIDAアーキテクチャは、認知科学と認知神経科学に実証的に基づいている。これは、学習のメカニズムを追加したIDAの拡張である。^[1]このアーキテクチャは、さらなる研究を導く仮説を提供することに加えて、ソフトウェアエージェントとロボットの制御構造をサポートできる。多くの認知プロセスにもっともらしい説明を提供するLIDA概念モデルは、心の仕組みを考えるツールとしても意図されている。

LIDA アーキテクチャとそれに対応する概念モデルには、2 つの仮説が根底にあります。1) 人間の認知機能の多くは、意識内容、さまざまな記憶システム、および行動選択の間で頻繁に繰り返される (~10 Hz) 認知サイクルと呼ばれる相互作用によって機能します。2) これらの認知サイクルは、高レベルの認知プロセスを構成する認知の「原子」として機能します。

LIDA は、シンボリックでも厳密にはコネクショニストでもありませんが、心理学的妥当性に基づいて選択されたさまざまな計算メカニズムを採用している点でハイブリッド アーキテクチャです。LIDA の認知サイクルは、これらのメカニズムを採用したモジュールとプロセスで構成されています。

LIDAアーキテクチャは、コピーキャットアーキテクチャのバリエーション、^{[ 3] [4]}スパース分散メモリ、^{[5] [6]}スキーマメカニズム、^{[7] [8]}ビヘイビアネット、^{[9] [10]}サブサンプションアーキテクチャ[11]など、いくつかのモジュールを使用します。^[2]

LIDAアーキテクチャは、包括的、概念的、計算的認知アーキテクチャとして、人間の認知の大部分をモデル化することを目的としています。^{[12] [13]}幅広い認知モジュールとプロセスで構成されるLIDAアーキテクチャは、グローバルワークスペース理論、^[14] 状況認知、^[15]知覚記号システム、^[16] 作業記憶、^[17]アフォーダンスによる記憶、 ^[18]長期作業記憶、^[19] H-CogAffアーキテクチャなど、多くの心理学的および神経心理学的理論を実装し、具体化しようとしています。^[20]

LIDAはフランクリンがコードレットと呼ぶものに大きく依存しています。コードレットとは「特別な目的を持ち、比較的独立したミニエージェントで、通常は別のスレッドとして実行される小さなコードとして実装されます。」^[21]

LIDA認知サイクルは、理解、意識、行動選択（学習を含む）の3つの段階に分けられます。^[2]

理解段階では、入ってくる刺激が感覚記憶の低レベルの特徴検出器を活性化します。出力は知覚連想記憶に作用し、高レベルの特徴検出器はオブジェクト、カテゴリ、アクション、イベントなどのより抽象的なエンティティにフィードします。結果として生じる知覚はワークスペースに移動し、そこで一時的エピソード記憶と宣言的記憶の両方にキューを与え、ローカルな関連付けを生成します。これらのローカルな関連付けは知覚と組み合わされ、現在何が起こっているかについてのエージェントの理解である現在の状況モデルを生成します。^[2]

意識段階では、「注意コードレット」が状況モデルの一部を選択し、それをグローバルワークスペースに移動することで連合を形成します。これらの連合はその後、注意を競います。勝利した連合は意識の内容となり、世界中に放送されます。^[2]

これらの意識的な内容はその後、グローバルに放送され、学習と行動選択フェーズが開始されます。意識的な放送がさまざまな形式の記憶、知覚的、エピソード的、手続き的記憶に到達すると、新しいエンティティと関連付け、および古いものの強化が発生します。このすべての学習と並行して、意識的な内容を使用して、可能なアクションスキームが手続き記憶からインスタンス化され、アクション選択に送られ、そこでこの認知サイクルで選択される行動になるために競合します。選択された行動は、感覚運動記憶をトリガーして、その実行に適したアルゴリズムを作成し、認知サイクルを完了します。^[2]

このプロセスは継続的に繰り返され、各サイクルはより高次の認知プロセスに貢献する認知「瞬間」を表します。^[2]

バーチャルマティー（V-Mattie）は、セミナー主催者から情報を収集し、翌週のセミナーの告知を作成し、毎週更新されるリストにメールで送信するソフトウェアエージェント^{[22]です。これらはすべて人間の監視なしに行われます。 [23]} V-Mattieは、上記の計算メカニズムの多くを採用しています。

BaarsのGlobal Workspace Theory (GWT) は、V-Mattie を Conscious Mattie に変換するきっかけとなりました。Conscious Mattie は、同じドメインとタスクを持ち、アーキテクチャに GWT のような意識メカニズムが組み込まれたソフトウェア エージェントです。Conscious Mattie は、現象的ではないものの、機能的には最初の意識のあるソフトウェア エージェントでした。Conscious Mattie は IDA を生み出しました。

IDA (Intelligent Distribution Agent) は、米国海軍^{[24] [25] [26]}向けに開発され、ディテーラーと呼ばれる人事担当者のタスクを実行するために使用されました。各船員の任務期間の終了時に、新しい職務が割り当てられます。この割り当てプロセスはディストリビューションと呼ばれます。海軍は、これらの新しい割り当てを実行するために、約 300 人のフルタイム ディテーラーを雇用しています。IDA のタスクは、ディテーラーの役割を自動化することで、このプロセスを容易にすることです。IDA は、元ディテーラーによってテストされ、海軍に受け入れられました。さまざまな海軍機関が、約 150 万ドルの費用をかけて IDA プロジェクトを支援しました。

LIDA（Learning IDA）アーキテクチャは、もともとIDAにいくつかの学習スタイルと学習モードを追加して生まれましたが、^{[27] [28] [29]}、その後、はるかに大規模で汎用的なソフトウェアフレームワークに成長しました。^{[30] [31]}

• LIDA アーキテクチャ メンフィス大学 認知コンピューティング研究グループ
• LIDA モジュールとプロセスの神経相関の可能性のあるデータベース
• 「心の仕組み」チュートリアル
• ボットにおけるLIDAの言及は意識の兆候を示している、セレステ・ビーバー、ニューサイエンティスト、2011年4月1日