Kognitivní technologie. Akademie managementu a komunikace PhDr. Peter Jan Kosmály, Ph.D

Transkript

1 Kognitivní technologie Akademie managementu a komunikace PhDr. Peter Jan Kosmály, Ph.D

2 Kognitivní technologie: anotace Anotace Tento předmět nabízí studentům přehled v problematice kognitivních technologií, a to zejména s ohledem na mediální a masovou komunikaci. Tematické okruhy zahrnují výklad souvislostí přirozených jazyků a logiky s počítačovými světy, zaměření se v rámci kognitivních na nová média a jejich vliv na podobu sociálních sítí, na využití kognitivních technologií ve výuce například v rámci počítačově konturovaného virtuálního vzdělávacího prostředí, dále pak na vytváření mentálních modelů například za účelem přesvědčování, nebo motivace, na vliv virtuálního sdílení obsahu v rámci tzv. oblaků (cloud) a nakonec na přístupy ke komunikačním (internetovým, online) závislostem a k jejich prevenci. Předmět je zakončen ústní zkouškou, při které student v rámci odpovědi prezentuje svůj příspěvek na téma zadané z kontrolních otázek a tematických okruhů. Více zde:

3 Kognitivní technologie: přehled témat 1. Logika a počítačové jazyky v kognitivních technologiích: vliv korpusové lingvistiky a internetu PILECKÁ, VĚRA. Vzájemné inspirace informační a kognitivní vědy. ProInflow [online] Dostupné elektronicky na: < ISSN Kognitivní technologie a nové média: jak se změní sociální sítě a v prostředí Web 3.0? THAGARD, PAUL. Úvod do kognitivní vědy. Praha: Portál, ISBN

4 Kognitivní technologie: přehled témat 3. Využití kognitivních technologií ve výuce a počítačově konstruované výukové prostředí RYBÁR, JÁN BEŇUŠKOVÁ, ĽUBICA KVASNIČKA, VLADIMÍR. Kognitívne vedy. Bratislava: Kalligram, ISBN Vizualizace a vytváření mentálních modelů: lze neuro-lingvisticky programovat? GÁLIK, STANISLAV. Psychologie přesvědčování. Praha: Grada, ISBN SEDLÁKOVÁ, MILUŠE. Vybrané kapitoly z kognitivní psychologie: mentální reprezentace a mentální modely. Praha: Grada, ISBN

5 Kognitivní technologie: přehled témat 5. Změny komunikace využitím kognitivních technologií: život v oblacích (cloud) STODOLA, JIŘÍ. Individua, sociální sítě a poznání: Možnosti a limity kognitivního a sociálně-doménového paradigmatu v informační vědě a realistický model domény. ProInflow [online] Dostupné elektronicky na: < ISSN Datasexualita a komunikační závislosti prevence a přístupy POKORNÝ, Vratislav TELCOVÁ, Jana TOMKO, Anton. Patologické závislosti. Brno: Ústav psychologického poradenství a diagnostiky, s. ISBN

6 Kognitivní technologie: ukončení předmětu Kontrolní otázky 1. Popište počítačově konstruované výukové prostředí 2. Uveďte příklad využití kognitivních technologií ve výuce (vyberte si jednu technologii). 3. Vysvětlete využití zpětné vazby za pomoci kognitivních technologií. 4. Popište vizualizaci a vytváření mentálních modelů. 5. Definujte neuromarketing a neurovědy obecně. 6. Vysvětlete změny komunikace za využití kognitivních technologií. 7. Vysvětlete význam logiky a počítačových jazyků v kognitivních technologiích.

7 cogito ergo sum Myslím, tedy jsem René Descartes ( )

8 Myslím, tedy jsem René Descartes ( ) Pak by technologie zmiňované v následujícím kurzu byly jediné reálné skutečné. Kognitivní vědy jsou trandisciplinární, posuďte tedy z následují přednášky, která oblast lidského bádání a chování podle Vás chyběla... cogito ergo sum

9 Od gutenbergovské sériové bible k WWW 0.1 a WWW 1.0 Rozsáhlejší texty s množstvím postav (literární nebo divadelní), hudební a jiné kompozice nebo komplexní vědecké texty vyžadují slovníček, příručku ke vnímání díla, instruktáž na příjem, recepční návod... Tak každý autor píšíci takový text (symfonii) potřebuje znát nejen inventář (nástroje), ale také příznaky (k čemu se co hodí, na co je to použitelné) a orientovat se v tom Z toho vzniká potřeba elementární orientační jednotky informace, věty nebo přívlastku, slovníků... Například slovníček k diplomové práci, vysvětlivky, vlastní poznámky... Ale i poznámky a slovníky musí někdo třídit: knihovna, systém? Redakční systém, vyhledávač katalog?

10 Od gutenbergovské sériové bible k WWW 0.1 a WWW 1.0 od glosáře, anotace přes recenzní mechanizmus a recenzní kompetence ke korpusové lingvistice, cloudovým slovníkům a počítačovému výzkumu jazyka od lexikografického katalagizačního štítku po indexování a Google, Najít a Nahradit (automatizace úkolu), resp. Nájdi a znič (anti-spyware), robotizace binární protiklady, protikladnost a teorie jazyka logika a vnímání, očekávání systém a struktura, funkce sociologické pojetí prostředí, elementy, funkce, vlastnosti, chování, realita konstruktivistické pojetí médium, kanál, zpráva sdělení, příjemce, komunikátor mediálně komunikační pojetí

11 Od gutenbergovské sériové bible k WWW 0.1 a WWW 1.0 strojové umělé systémy a kybernetika, virtuální reality (prostředí pro...rozvoj, výměnu informací, zábavu, atd.), výzkum mozku a lidského těla automatizace a podpora učení, komunikace (výměny), poznání a vědy (výměna informací mezi vědeckými komunitami podnět ke vzniku Internetu!) Média definoval Marshall McLuhan jako nástroje umožňující extenzi mediované lidské schopnosti Například kolo zlepšuje činnost nohou. Kognitiví technologie pak zlepsují schopnosti myšlení a uvažování, myšlenkové procesy jako hodnocení a posuzování

12 ...korpusově-lingvistický přístup představuje především takové zkoumání textů, při němž se texty chápou jako rozsáhlé produkty jazykového systému a schopností jejich tvůrců a skrze něž se dospívá k poznání obecnějších jazykových zákonitostí a pravidel. Korpusová lingvistika tedy není novou teorií jazyka: od jiných jazykovědných směrů se liší jen důsledným využíváním jazykových dat (k čemuž jí slouží počítače a speciálně vyvíjené softwarové nástroje), nově budovanou metodologií a velkým rozsahem těchto dat. Díky velkým korpusům (tj. korpusům o rozsahu stovek milionů textových slov, mezi něž se v roce 2000 zařadil i ČNK) je lingvista poprvé v historii zbaven nejistoty, zda nepracuje s příliš omezenou materiálovou základnou a zda pozorování a závěry, které z ní vycházejí, nejsou proto deformované. František Čermák, Věra Schmiedtová. Český národní korpus základní charakteristika a širší souvislosti. In Národní knihovna knihovnická revue. 2004, roč. 15, č. 3, s Dostupné elektronicky na:

13 Korpusová data lze vzhledem k jejich mimořádnému rozsahu obvykle charakterizovat jako (1) typická, nenáhodná a věrná ve vztahu k tomu, jak lidé užívají jazyka; dále jako (2) aktuální, resp. skutečně odrážející svou dobu, (3) neselektivní a objektivní, (4) dostatečná a (5) s pomocí počítače snadno získatelná a rychle přístupná. Korpus vzniklý promyšleným sběrem textů ve velkých objemech tak vylučuje nejen malou typičnost dat a vliv náhody při jejich sběru, ale i omezenou aktuálnost či deformující selektivnost danou výběrem a přehlédnutími; především však odstraňuje nesmírnou pracnost tradičního manuálního získávání dat. Manuální korpusy v podobě kartoték a archivů excerpt, které existovaly už dávno před vznikem korpusů elektronických, měly většinou právě tyto nedostatky a nevýhody. František Čermák, Věra Schmiedtová. Český národní korpus základní charakteristika a širší souvislosti. In Národní knihovna knihovnická revue. 2004, roč. 15, č. 3, s Dostupné elektronicky na:

14 Korpusová lingvistika chápe základní prostředek svého výzkumu, korpus, jako nejlepší aproximaci, nejvěrnější vzorek skutečného jazyka i veškeré informace, které jazyk zprostředkovává, a vychází tak z přesvědčení, že lépe než prostřednictvím korpusu nelze dnes jazyk při studiu uchopit. Korpus se obvykle vymezuje jako strukturovaný, unifikovaný (a často též označkovaný) rozsáhlý soubor jazykových dat, který je elektronicky uložený i zpracovávaný; skládá se zpravidla z jednotlivých textů a jako celek si činí nárok na reprezentativnost vzhledem k vytčenému cíli. Jde o vymezení běžně přijímané, avšak k jednotlivým jeho částem je třeba připojit několik poznámek. František Čermák, Věra Schmiedtová. Český národní korpus základní charakteristika a širší souvislosti. In Národní knihovna knihovnická revue. 2004, roč. 15, č. 3, s Dostupné elektronicky na:

15 V případě velkých korpusů, které jsou zpravidla budovány jako materiálové základny pro výzkum současného stavu celého národního jazyka, se v souvislosti s reprezentativností obvykle zdůrazňuje odpovídající zastoupení jednotlivých typů jazyka z hlediska recepce, tj. z hlediska míry, v jaké jsou mluvčími přijímány (vnímány, čteny). Recepce se v tomto pojetí nadřazuje produkci (míře, v jaké někteří lidé jednotlivé typy jazyka aktivně produkují), protože lidé v průměru mnohem méně píšou, než čtou (skutečně plodné autory lze najít pouze v některých profesích), a rovněž méně mluví, než poslouchají.... Starší korpusy... zpravidla vycházely ze statisticky vybíraných textových vzorků o standardní délce (např slov); jde o metodu, která sice snižuje nebezpečí jednostrannosti malého korpusu a zvyšuje jeho reprezentativnost, avšak její očividnou nevýhodou je to, že na základě takto koncipovaného korpusu lze hůře studovat jevy celotextové povahy a je zapotřebí mnohem více textů. Ze současných velkých korpusů je jako vzorkový vybudován zejména výše zmíněný British National Corpus. V českém korpusu jsou základními zařazovanými jednotkami zásadně celé texty. František Čermák, Věra Schmiedtová. Český národní korpus základní charakteristika a širší souvislosti. Dostupné elektronicky na:

16 Specifický aspekt problematiky jazykových korpusů představuje značkování, které podstatně zvyšuje užitnost korpusů. Základním typem značkování je tzv. vnější anotace, která vychází vstříc praktickému požadavku vědět, z jakého typu textu, z kterého roku, od jakého autora apod. pocházejí jednotlivé citace v korpusu.... Tyto informace se zanášejí do textu a programy sloužící k práci s korpusem je pak (obvykle ve formě zkratky) uvádějí na okraji každého konkordančního řádku dokumentujícího výskyt hledaného slova, tvaru apod. Kvalitní programy na vytěžování korpusu nabízejí i možnost vyhledávat v něm podle specificky vybraných parametrů a zvolit si např. vytvoření konkordance jen z textů určitého roku, jen z textů napsaných ženami, z textů určitého žánru apod... František Čermák, Věra Schmiedtová. Český národní korpus základní charakteristika a širší souvislosti. In Národní knihovna knihovnická revue. 2004, roč. 15, č. 3, s Dostupné elektronicky na:

17 Formát, v němž jsou potřebné informace ve většině dnes budovaných korpusů přidávány k textům, je standardizovaný (ČNK podobně jako další velké korpusy užívá mezinárodně uznávaného formátu SGML (Standard Generalized Markup Language) a využívá zásad iniciativy TEI (Text Encoding Initiative), které jsou založeny na konsensu několika vlivných mezinárodních organizací a představují unifikovaný soubor instrukcí, jak kódovat texty a výsledky jejich analýzy prostřednictvím jazyka SGML... Užitnost korpusu dále podstatně zvyšuje vnitřní anotace, vnášející (zpravidla automaticky nebo poloautomaticky, s využitím speciálních jazykových programů) do korpusu strukturní informace (informace o členění textů na kapitoly, odstavce, věty, slova) a informace lingvistické. František Čermák, Věra Schmiedtová. Český národní korpus základní charakteristika a širší souvislosti. In Národní knihovna knihovnická revue. 2004, roč. 15, č. 3, s Dostupné elektronicky na:

18 Soumrak novinářů? Robot napsal zprávu do novin za tři minuty. In Aktuálně.cz, Dostupné elektronicky na:

19 katalogizace a digitalizace obsahu informatizace společnosti, in-formace (vy-tvarování), elektronická kultura kognitivní technologie: new developments that can assist or augment cognitive functioning areas of research and development that range from perception, memory, comprehension, decision making, problem solving, and reasoning, and functioning that may occur at the individual or the group level. The Journal s Mission. In Cognitive Technology Journal. Dostupné elektronicky na:

20 Kognitivní věda Kognitivní věda je transdisciplinární obor, který se věnuje studiu procesů získávání a využívání znalostí, myšlení, učení a rozhodování nejen u lidí, ale i u uměle vytvořených systémů. K tomuto studiu využívá výsledky výzkumů i metody mnoha vědeckých oborů (např. filozofie, antropologie, lingvistiky, psychologie, informatiky, kybernetiky, biologie, neurověd, informační vědy). Cílem kognitivní vědy je tyto poznatky z jednotlivých oborů sjednotit a propojit a nahlížet na ně v širokém kontextu. Výsledkem zkoumání pak má být komplexní pohled na výše zmíněné procesy a lepší porozumění tomu, jak probíhají. Aplikací poznatků kognitivní vědy může být počítačové modelování jednotlivých kognitivních procesů či složitějších struktur simulujících lidské myšlení. PILECKÁ, VĚRA. Vzájemné inspirace informační a kognitivní vědy. ProInflow [online] Dostupné elektronicky na: ISSN

21 Kognitivní věda kognitivní hexagram zobrazuje šest oborů spolupracujících v rámci kognitivní vědy Vztahy mezi disciplínami kognitivní vědy v roce 1978 PILECKÁ, VĚRA. Vzájemné inspirace informační a kognitivní vědy. ProInflow [online] Dostupné elektronicky na: ISSN Citováno podle: MILLER, George A. The cognitive revolution : a historical perspective. Trends in Cognitive Sciences. 2003, vol. 7, no. 3, s ISSN

22 Kognitivní věda vzájemná interakce a součinnost v rámci kognitivní vědy Kognitivní věda, obory a podobory, které se na ní podílejí PILECKÁ, VĚRA. Vzájemné inspirace informační a kognitivní vědy. ProInflow [online] Dostupné elektronicky na: ISSN Citováno podle: HAVEL, Ivan M. Věda o duši. Vesmír. 2000, roč. 79, č. 7, s ISSN

23 Kognitivní věda Počátky kognitivní vědy byly ovlivněny pracemi z oblasti rané kybernetiky ve 30. a 40. letech, např. Warrena McCullocha a Waltera Pitse, kteří se snažili porozumět zásadám organizace znalostí v mysli a vytvořili první varianty výpočetních modelů inspirovaných strukturou biologických neuronových sítí. Důležitý přínos znamenal vývoj na poli teorie algoritmů a digitálních počítačů ve 40. a 50. letech, zejména práce Alana Turinga a Johna von Neumanna. Von Neumannova architektura počítače byla pro kognitivní vědu významná jako krok ve vývoji výzkumného nástroje (počítače) i jako metafora mezi strojovým a lidským myšlením. Půdu pro nové myšlenky v oblasti experimentální psychologie připravil odklon od behaviorismu (který ignoroval některé otázky ohledně lidského myšlení jako představivost, jazyk či řešení problémů), reprezentovaný např. pracemi Noama Chomského či Karla Spencera Lashleyho. PILECKÁ, VĚRA. Vzájemné inspirace informační a kognitivní vědy. ProInflow [online] Dostupné elektronicky na: ISSN

24 Kognitivní věda...podobu vědní disciplíny získala v polovině sedmdesátých let, kdy vznikla Společnost pro kognitivní vědu (Cognitive Science Society) a byl založen časopis Cognitive Science. Za zakladatele či průkopníky kognitivní vědy lze považovat tyto osobnosti: George Miller, John McCarthy, Marvin Minski, Allen Newell, Herbert Simon, Noam Chomsky. První z nich, psycholog G. Miller, ve svém článku z roku poukázal na omezení lidské mysli (např. kapacitu krátkodobé paměti) a vyjádřil domněnku, že tato omezení jsou v mysli vyřešena pomocí mentálních reprezentací, které informace zaznamenávají po malých dávkách. K zakódování a dekódování informace jsou pak zapotřebí mentální procesy. PILECKÁ, VĚRA. Vzájemné inspirace informační a kognitivní vědy. ProInflow [online] Dostupné elektronicky na: ISSN

25 Kognitivní věda Ústřední hypotézou kognitivní vědy, která je dostatečně obecná, aby zastřešila všechny současné teoretické přístupy v rámci kognitivní vědy, je komputačněreprezentativní uchopení mysli (CRUM Computational- Representational Understanding of Mind). Podle tohoto přístupu lze lidské myšlení nejlépe pochopit a vysvětlit pomocí reprezentujících struktur v mysli a výpočetních procedur, které operují na těchto strukturách. CRUM využívá jak analogii s fungováním počítače (datové struktury mentální reprezentace, algoritmy výpočetní procedury, běh programu myšlení), tak i analogii se strukturou mozku (konekcionistický přístup neurony a jejich propojení hrají roli datových struktur a nervové vzruchy jsou analogií algoritmů). PILECKÁ, VĚRA. Vzájemné inspirace informační a kognitivní vědy. ProInflow [online] Dostupné elektronicky na: ISSN

26 Kognitivní věda V současnosti podle Thagarda (2001) existuje šest hlavních teoretických přístupů k vysvětlení povahy reprezentací a výpočetních procedur (modelování myšlení) logika, pravidla, pojmy, představy, analogie a konekcionistické sítě. Další přístup, který se uplatňuje v rámci experimentální robotiky a umělého života, vysvětluje kognici jako vzájemnou interakci těla agenta a okolního prostředí. Umělý život (artificial life, alife) se snaží porozumět základním obecným vlastnostem živých systémů pomocí vyvolání přirozeného chování v softwaru, hardwaru a biochemických sloučeninách. Studium základních abstraktních vlastností živých systémů, např. nezávislého adaptivního a inteligentního chování, tvoří styčnou plochu mezi umělým životem a kognitivní vědou (Bedau, 2003). THAGARD, Paul. Cognitive Science. In Edward N. Zalta (ed.). Stanford Encyclopedia of Philosophy [online]. Fall 2009 Edition. Stanford : Stanford University, Center for the Study of Language and Information, The Metaphysics Research Lab, 2007, first publ. Mon Sep 23, 1996, substantive rev. Mon Apr 30, 2007 [cit ]. Dostupný z WWW: < ISSN BEDAU, Mark A. Artificial life: organization, adaptation and complexity from the bottom up. Trends in Cognitive Sciences. 2003, vol. 7, no. 11, s ISSN PILECKÁ, VĚRA. Vzájemné inspirace informační a kognitivní vědy. ProInflow [online] Dostupné elektronicky na: ISSN

27 Kognitivní věda Výzkumné metody používané kognitivní vědou jsou velmi různorodé a využívají např. metody vycházející z psychologie, neurověd, počítačové vědy a systémové teorie. Příkladem jsou experimenty zaměřené na zkoumání chování, mozkové zobrazovací metody, výpočetní modelování, neurobiologické metody. Experimenty zaměřené na zkoumání chování (reakční doba, psychofyzické odpovědi, sledování pohledu), mozkové zobrazovací metody (PET, EEG, fmri, optické zobrazování, MEG), výpočetní modelování (symbolické modelování, modely konekcionistických/neuronálních sítí, fyzické dynamické systémy), neurobiologické metody (přímá stimulace mozku, sledování jedné buňky, zvířecí modely). PILECKÁ, VĚRA. Vzájemné inspirace informační a kognitivní vědy. ProInflow [online] Dostupné elektronicky na: ISSN

28 Dialektika (teorie protikladů, Hegel, Marx) předpokládala vzájemnou souvislost vztahů (dichotomie=protikladnost, jednota) Teorie sítě prvků a jejich vztahů = struktury, systému, strukturalizmus, např. teorie N. S. Trubeckého o binárních opozicích, distinktivních (odlišujících) exkluzivních protikladech anebo teorie konstrukce jazykového znaku Ferdinanda de Saussura. Trubeckoj, Nikolaj Sergeevic. Principles of phonology. [Translated by Christiane A. M. Baltaxe] Berkley and Los Angeles: University of California Press, 1969.

29 Znakový trojúhelník Ferdinanda de Saussura VÝZNAM files/wayne-eddy-s-photos/tree1.jpg VĚC FORMA [S-T-R-O-M]

30 jedna z definic komunikace: sociální interakce uskutečňována prostřednictvím sdělení odlišnost masové komunikace od mezilidské: asymetrie, ztráta zpětné vazby neosobnost, selektivita rozsah, dosah, permanentnost jednosměrný tok (názorový vůdce) standardizovaný obsah, symboly (produkty) profesionalita komunikátorů technická závislost, komplexnost (kódování, dekódování) společenské důsledky (média přetvářejí společnost) nízké nároky (nejnižší společný jmenovatel)

31 uspořádání komunikace podle počtu účastníků a míry zobecnění intrapersonální (zpracování informací) interpersonální (dyadická) skupinová (např. rodina) meziskupinová (např. místní, firemní) institucionální/organizační (např. politický systém) celospolečenská masová podle aktivity účastníků: jednostranní, oboustranní podle použitých prostředků: přímá (rozhovor), nepřímá (zprostředkovaná technikou) podle vzdálenosti: bezprostřední, na dálku podle času: v daném čase, s odstupem času

32 Uspořádání komunikace: podle média: řečová, písemná, telefonická, rozhlasová, televizní, počítačová, scénická, atd. podle stupně důvernosti: soukromá, veřejná podle záměru: informace, vzdělání, zábava, ovlivňování podle profesní specializace: PR, reklama, propaganda, novinářství, film, hudba, literatura, výtvarné umění, divadlo, atd. KATEGORIZACE MÉDIÍ: Primární (lidské, do r. 1500): signály, řeč, písmo, divadlo, orlní kultura Sekundární (tiskové, ): leták, sešit, dopis, kniha, noviny Terciární (elektronické, ): fotografie, film, telefon, gramofon, rozhlas, televize

33 Kognitivní technologie: 1. Logika a počítačové jazyky v Teorie informace a matematické komunikace Claude Shannon ( ) a Warren Weaver ( ) 1949, The Mathematical Theory of Communication - pokud by konstrukční svoboda byla 100%, každá sekvence by tvořila slovo a jakékoli uspořádání křížovku, 20% svobody by znemožnilo vytvoření komplexních hratelných křížovek, 33% svobody umožňuje vytvářet hratelné křížovky

34 Teorie informace a matematické komunikace - Informace je redukce nekonečnosti (infinity) - Redundance je nadbytečnost, Entropie je nedostatek (redukce entropie=informace) Svoboda výběru: That information be measured by entropy is, after all, natural when we remember that information, in communication theory, is associated with the amount of freedom of choice we have in constructing messages... Shannon, Claude E. Weaver, Warren. The Mathematical Theory of Communication. Tenth printing, USA: The University of Illinois Press, s. 13

35 Skupinová dynamika je metoda, kde systémové uvažování pomáhá porozumět sociálním interakcím zkoumáním rozdílů. Charakteristiky systému podle Batesona: Systém pracuje s rozdíly definovanými jako odchylky od hranice, za kterou se už tvoří informace; Systém se skládá z uzavřených smyček nebo obvodů, podél kterých fungují rozdíly nebo transformace; Události v systému jsou spíš napájeny v rámci systému než vlivem spouštěče (když se dotknete šneka, děsí vás to spíše díky vlastní energii než energii z vašeho kontaktu); Systémy vykazují rekurzivitu nebo kruhovou příčinnost, co znamená, že systém využívá výsledky svých vlastních operací jako základ dalších operací. Bateson, G. (ed.) A sacred unity: Further steps to an ecology of mind. Rodney Donaldson. San Francisco: Harper Collins s. 212.

36 Kognitivní technologie Děkuji za pozornost! Studijní podklady v elektronické formě: Akademie managementu a komunikace PhDr. Peter Jan Kosmály, Ph.D