4CAPS (Sistema de producción basado en activación concurrente restringida por capacidad cortical) es una arquitectura cognitiva desarrollada por Marcel A. Just y Sashank Varma en la Universidad Carnegie Mellon .[1] Es el sucesor de las arquitecturas cognitivas CAPS[2] y 3CAPS.[3][4]
Descripción general y suposiciones
[editar]En 4CAPS, los cálculos se distribuyen y equilibran dinámicamente entre centros de procesamiento independientes. Al igual que en otras arquitecturas cognitivas (p. ej., ACT-R ), estos centros de procesamiento se han identificado con regiones corticales correspondientes en el cerebro humano. La realización de tareas específicas, como leer o conducir, requiere la contribución simultánea de muchas de esas regiones.En particular, 4CAPS se diferencia de otras arquitecturas por su énfasis en las restricciones de capacidad (es decir, poder computacional limitado) y la colaboración dinámica entre diferentes centros. En particular, según Just y Varma,[1] 4CAPS se basa en cuatro supuestos característicos:
- Cada área cortical puede realizar múltiples funciones cognitivas.
- Cada área cortical tiene una capacidad limitada de recursos computacionales.
- La red cortical de regiones que es responsable de llevar a cabo una tarea particular cambia dinámicamente a medida que se saturan los recursos de capacidad de las regiones.
- Las comunicaciones entre regiones corticales también están sujetas a restricciones específicas, similares a las limitaciones de ancho de banda a lo largo de los canales de información.
Implementación y Aplicaciones
[editar]Al igual que otras arquitecturas cognitivas (como ACT-R, EPIC y Soar ), 4CAPS se implementa como un sistema de producción .[1] Está escrito en el lenguaje de programación Common Lisp .[5] Este sistema se ha utilizado para crear modelos computacionales para una variedad de fenómenos, especialmente en el campo de la neurociencia cognitiva. En particular, los modelos 4CAPS se han creado y utilizado para ajustar datos de imagen y comportamiento para tareas como la Torre de Londres,[6] rotación mental,[1] y doble tarea.[1]
- Justo, MA y Varma, S. (2007). La organización del pensamiento: lo que revelan las imágenes cerebrales funcionales sobre la neuroarquitectura de la cognición compleja. Neurociencia cognitiva, afectiva y conductual, 7(3), 153-191.
- ↑ a b c d e Just, M. A., & Varma, S. (2007). The organization of thinking: What functional brain imaging reveals about the neuroarchitecture of complex cognition. Cognitive, Affective, & Behavioral Neuroscience, 7(3), 153-191.
- ↑ Thibadeau, R., Just, M. A., & Carpenter, P. A. (1982). A model of the time course and content of reading. Cognitive Science, 6, 157-203.
- ↑ Just, M. A., & Carpenter, P. A. (1992). A capacity theory of comprehension: Individual differences in working memory. Psychological Review, 99, 122-149
- ↑ Just, M. A., & Varma, S. (2002). A hybrid architecture for working memory: Reply to MacDonald and Christiansen (2002). Psychological Review, 109, 55-65.
- ↑ The source code for 4CAPS can be found at http://www.ccbi.cmu.edu/4CAPS/index.html
- ↑ Newman, S. D., Carpenter, P. A., Varma, S., & Just, M. A. (2003). Frontal and parietal participation in problem solving in the Tower of London: fMRI and computational modeling of planning and high-level perception. Neuropsychologia, 41, 1668-1682.