Promotie dhr. E. Nyamsuren: From vision to reasoning. What it takes to model a computer game opponent

Promotie: dhr. E. Nyamsuren

Proefschrift: From vision to reasoning. What it takes to model a computer game opponent

Promotor(s): prof.dr. N.A. Taatgen

Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen

Computer kan SET nu op de menselijke manier spelen

Enkhbold Nyamsuren verrichtte onderzoek naar de manieren waarop mensen beslissingen nemen en redeneren als ze een computerversie van het bordspel SET spelen. SET is een nogal ingewikkeld spel waarin je zo snel mogelijk setjes van kaarten moet herkennen, die op verschillende manieren op verschillende kenmerken zijn geordend. Nyamsuren stelde modellen op over hoe mensen bij het spelen van SET kijken en redeneren. Vervolgens ontwikkelde hij Kunstmatige Intelligentie modules die die processen kunnen nadoen.

Uit een uitvoerige analyse van de gegevens over oogbewegingen en ander gedrag van de deelnemers bleek dat de visuele waarneming rechtstreeks kan beïnvloeden hoe beslissingen worden genomen. Het onderzoek liet echter ook zien dat de bestaande cognitieve architecturen, waaronder ACT-R, niet geavanceerd genoeg zijn om complexe taken zoals SET te modelleren. Het onderzoek gaf duidelijk aan dat er in ACT-R twee belangrijke componenten ontbraken.

De specifiekere doelen waren (1) het opstellen van een samenhangend theoretisch kader voor top-down controle (het beslissen en plannen) en perceptuele bottom-up processen (controle van de visuele aandacht), en (2) het ontwikkelen van software-instrumenten die de bovenstaande processen onafhankelijk van specifieke taakparadigma's kunnen simuleren.

Nyamsuren voerde gedragsexperimenten uit om de processen te onderzoeken die een rol spelen bij de visuele aandachtscontrole tijdens een probleemtaak. Hij ontwikkelde twee modelleringsinstrumenten waarin de theoretische bevindingen uit het onderzoek zijn opgenomen: de Pre-Attentive and Attentive Vision (PAAV)-module en de Human Reasoning Module (HRM).

De PAAV-module is een implementatie van theorieën over de menselijke visuele waarneming, waarin wordt gesteld dat naast parallelle pre-attentieve processen ook sequentiële attentieve visuele processen optreden. De HRM biedt een samenhangend kader voor het menselijk redeneren. Deze module stelt dat verschillende aspecten van het menselijk redeneren kunnen worden verklaard door deterministische inferentie van stochastische kennis. De PAAV-module en de HRM zijn onderdeel van de cognitieve architectuur ACT-R en kunnen worden gebruikt om het menselijke gedrag te modelleren voor een breed scala aan taken. Beide instrumenten zijn gevalideerd met experimentele gegevens.

Enkhbold Nyamsuren verrichtte zijn onderzoek bij het Institute of Artificial Intelligence and Cognitive Engineering (ALICE) van de RUG.