Afstudeerscriptie - Kunstmatige Intelligentie - Rijksuniversiteit ...

1A: Onderzoeksvraag in theoretisch kader
1 Menselijke intelligentie
Mensen zijn intelligente wezens. Daar zal iedereen het mee eens zijn. Maar wat is intelligentie
precies? Die vraag is veel moeilijker te beantwoorden. We beschikken over allerlei cognitieve
vermogens die ons in staat stellen te communiceren en plannen te maken. Deze cognitieve
vermogens zouden deels aangeboren kunnen zijn. In welke mate dat zo is, is nog steeds niet
duidelijk. Het staat echter wel vast dat we in onze kindertijd nog een hele ontwikkeling doormaken,
voordat we dezelfde capaciteiten hebben als volwassenen. Als we meer van deze ontwikkeling
begrijpen, kunnen we ook meer inzicht krijgen in de cognitieve capaciteiten van de menselijke
geest. De ontwikkeling van abstracte representaties staat centraal in dit afstudeeronderzoek.
Annette Karmiloff-Smith (1992) heeft ontwikkelingspsychologisch onderzoek gedaan naar het
leren van cognitieve vaardigheden. Het ging daarbij niet zozeer om het onder de knie krijgen van
deze vaardigheden. Karmiloff-Smith keek verder en beschreef hoe uit de kennis over bepaalde
vaardigheden nieuwe kennis wordt gehaald. Representaties van de opgeslagen kennis ondergaan
veranderingen. Ze worden abstracter en toegankelijker. Uiteindelijk zijn de representaties modules
geworden, die de persoon in staat stellen nieuwe verbanden te leggen en oude kennis op allerlei
nieuwe manieren te benutten. Dit is een uniek aspect van de menselijke cognitie dat zeker nader
onderzoek verdient. Dit afstudeeronderzoek is een stap in dit nadere onderzoek. Ook ik wil verder
kijken, maar met name dieper graven. De beschrijving van Karmiloff-Smith is op een globaal
niveau. Maar hoe zien die steeds abstracter wordende representaties in ons hoofd er nou precies
uit? Om daar meer inzicht in te krijgen, heb ik een cognitief computermodel hiervan gemaakt. In
de komende paragrafen vertel ik hoe ik dit heb aangepakt en wat de relevantie hiervan is voor
Kunstmatige Intelligentie.
2 Theoretisch kader
De theorie die centraal staat in het afstudeeronderzoek is de Representational Redescription
theorie van Annette Karmiloff-Smith. Het cognitieve model dat ik naar aanleiding van deze theorie
heb gemaakt, is geïmplementeerd in de cognitieve architectuur ACT-R. Hieronder zal ik uitleg
geven over deze twee theoretische kaders.
2.1 De Representational Redescription theorie (RR)
Er zijn al heel wat theorieën over het aanleren van vaardigheden. De meeste daarvan beschrijven
het leerproces naar het einddoel, volledige beheersing van de vaardigheid (behavioral mastery).
De RR-theorie stopt daar echter niet. De beheersing van de vaardigheid is namelijk niet het
eindstadium van het leerproces. De ontwikkeling gaat daarna door. De concepten en procedures
die nodig zijn voor het uitvoeren van de vaardigheid zijn namelijk nog maar impliciet aanwezig in
het cognitieve systeem. De opgedane kennis en vaardigheden kunnen nog niet onder woorden
gebracht worden en zijn ook nog niet beschikbaar voor een andere taak. Een dergelijk expliciet
niveau van kennisrepresentatie ontstaat in de meeste domeinen echter wel. Hoe ziet de weg naar
dit niveau eruit? Op deze vraag geeft de RR-theorie een antwoord. De theorie beschrijft de
verschillende tussenniveaus en gaat met name in op de verandering van de interne representaties
bij de niveau-overgangen. Karmiloff-Smith onderscheidt vier niveaus: Impliciet (I), Expliciet-1 (E1),
Expliciet-2 (E2) en Expliciet-3 (E3).
Op het I-niveau zijn de representaties van een bepaalde procedure in het cognitieve
systeem aanwezig, maar ze zijn niet bekend aan het systeem. Dit betekent dat de onderdelen van
11