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2023-12-07T13:53:39Z

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'''Adaptive Control of Thought''' (ACT), ursprünglich ''Active'' Control of Thought, ist eine [[Kognitionspsychologie|kognitionspsychologische]] Theorie zur Erklärung der [[Kognition|kognitiven]] Leistungen (u. a. [[Denken]], [[Sprache]] und [[Gedächtnis]]) des Menschen. Sie wurde 1983 von [[John R. Anderson]] erstmals vorgestellt und seither fortlaufend weiterentwickelt. Zum einen will sie erklären, wie Menschen ihr [[Wissen]] strukturieren und weshalb sie zu [[Intelligenz|intelligentem]] [[Sozialverhalten|Verhalten]] in der Lage sind. Zum anderen will sie den [[Kognitionswissenschaft]]en und der [[Künstliche Intelligenz|Künstliche-Intelligenz]]-Forschung ein Modell bereitstellen, das [[Computersimulation]]en der geistigen Leistungen des Menschen ermöglicht.

ACT ist eine sogenannte [[kognitive Architektur]]. Kognitive Architekturen stellen eine Art „Werkzeugkasten“ dar, mit dem bestimmte Phänomene der menschlichen Kognition modelliert werden können (bspw. das [[Lesen]] eines Satzes inkl. Bedeutungsextraktion). Solche kognitiven Architekturen stellen insofern einen Gegensatz zur sog. „Modellierung from scratch“ (bei Null angefangen, ohne Vorbild) dar, als bestimmte – experimentell fundierte – Voraussetzungen schon [[Implementierung|implementiert]] sind. Dies können bspw. Verzögerungen beim Erkennen eines Wortes oder Ähnliches sein.

ACT gehört zur Klasse der „Produktionssysteme“, ist also ein Modell, das auf der Entstehung, Speicherung und Ausführung sogenannter ''productions'' beruht. Diese ''productions'' sind Regeln der Form „Wenn Bedingung A erfüllt ist, dann führe Aktion B aus“ (sogenannte materiale [[Implikation]]).

== ACT-R ==
{{Hauptartikel|ACT-R}}

ACT liegt in zahlreichen Versionen vor. Meist bezeichnet das [[Suffix]] hinter „ACT“ eine spezielle Erweiterung in eine bestimmte Richtung der Forschung. Das „R“ steht hier für „Rational“, also „[[Vernunft|vernünftig]]“. Es verweist darauf, dass sich dieses Denkmodell an normativen [[Kosten-Nutzen-Analyse]]n orientiert, meist berechnet mit dem [[Satz von Bayes]].

=== Grundbausteine ===
==== Gedächtnis-Arten ====
ACT umfasst drei Gedächtnis-[[Modul (Kognitionswissenschaften)|Module]]. Reines Faktenwissen ist, vergleichbar mit dem menschlichen [[Gedächtnis#Deklaratives Gedächtnis|deklarativen Gedächtnis]], im ''Declarative Memory'' abgelegt. Seine Elementar-Einheit sind die ''Working Memory Elements'', kurz WMEs, oder ''Wimees''. Sie benötigen nur einen Speicherplatz (siehe unten), weil sie eine sinnvolle Einheit bilden. TÜV wäre zum Beispiel ein ''Wimee'', VÜT in der Regel nicht. In anderen Modellen heißen diese Wissenselemente [[Chunking|„Chunks“]].

Für die Speicherung der Produktions-Regeln gibt es in ACT ein eigenes [[Langzeitgedächtnis]], das ''Production Memory'' (ähnlich, aber doch nicht zu verwechseln mit dem menschlichen [[Gedächtnis#Prozedurales Gedächtnis|prozeduralen Gedächtnis]]). Seine kleinste Einheit sind die ''Productions''. Sie entstehen, indem deklaratives Wissen zu ausführbaren Prozeduren [[Compiler|kompiliert]] wird. Dieser Vorgang modelliert die [[Lernfähigkeit]] von ACT.

Das dritte Gedächtnismodul ist das sehr nah am menschlichen [[Arbeitsgedächtnis]] modellierte ''Working Memory''. Wie jenes besitzt es eine begrenzte Zahl von Speicherstellen (''Slots''), die mit den jeweils aktuellen ''Wimees'' besetzt werden. Diese ''Wimees'' können (über die Inputbuffer, siehe unten) aus der Außenwelt kommen, oder das Ergebnis einer ''Production'' sein (siehe Beispiel).

==== Schnittstellen ====
Ein weiterer wichtiger Bestandteil von ACT sind die Input- und Outputmodule, sogenannte „Buffer“. Diese stellen die Schnittstellen zur Außenwelt dar, entsprechen also der [[Sensibilität (Neurowissenschaft)|Sensorik]] und [[Motorik]]. So werden bspw. im „Visual-Buffer“ ''Wimees'' erstellt, die die Sensorik (sozusagen das „Auge“ von ACT) gerade aus der (virtuellen) Umgebung extrahiert hat. Mit Hilfe geeigneter Regeln können diese ''Wimees'' in das deklarative Gedächtnis überführt werden.

Das Zielmodul legt fest, welches Ziel im Produktionssystem verfolgt werden soll. Im Produktionengedächtnis sind Regeln gegeben, die bestimmen, welche Aktion ausgeführt wird, wenn ein ausgewähltes Ziel erreicht werden soll, und welche Inhalte im Arbeitsgedächtnis vorliegen müssen, damit die Aktion erfolgreich durchgeführt werden kann. Dieses „[[Mustererkennung|Patternmatching]]“ führt ggf. zur Auswahl einer Produktionsregel und bestimmt die Aktion des Outputmoduls.

==== Beispiel ====
Mein akustischer Inputbuffer hat das ''Wimee'' „der Wecker klingelt“ erstellt und ins ''Working Memory'' übergeben. Daraufhin wird das ''Production Memory'' abgefragt, ob dieses ''Wimee'' der Bedingungsteil einer ''Production'' ist, zum Beispiel ''Falls der Wecker klingelt, führe Aktion „Schlummertaste drücken“ aus''. Ist dies der Fall, wird die Aktion vom Outputmodul ausgeführt, ihr Resultat „Schlummertaste gedrückt“ wird zum ''Wimee'', und erneut wird das ''Production Memory'' abgefragt, ob dieses der Bedingungsteil einer anderen ''Production'' ist.

== Theory of Spreading Activation ==
In ACT ist auch die sog. „Theory of Spreading Activation“ (s. [[Aktivierungsausbreitung]]) realisiert, die maßgeblich von John R. Anderson entwickelt wurde und die Begründungsgrundlage für die sog. „[[semantisches Priming|Priming]]-Effekte“ darstellt.

== Literatur ==
* J. R. Anderson: ''[http://act-r.psy.cmu.edu/publications/pubinfo.php?id=66 A spreading activation theory of memory]''. Journal of Verbal Learning and Verbal Behavior, 22, 1983, 261–295.
* J. R. Anderson: ''[http://act-r.psy.cmu.edu/publications/pubinfo.php?id=97 ACT, A Simple Theory of Complex Cognition]''. [[American Psychologist]], 51(4), 1996, 355–365.

== Weblinks ==
* http://act.psy.cmu.edu/

[[Kategorie:Allgemeine Psychologie]]
[[Kategorie:Künstliche Intelligenz]]

Adaptive Control of Thought - Versionsgeschichte

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