kognitive Architektur

[engl. cognitive architecture; lat. cognoscere wissen, erkennen], [KOG], ein als Computerprogramm lauffähiges Modell eines kogn. Systems. Kognitive Architekturen erstellen typischerweise Repräsentationen von Aspekten der Umwelt (und sich selbst), gleichen diese Repräsentationen mit Zielen ab und wählen daraufhin Handlungen aus. In der psychol. Forschung werden kognitive Architekturen genutzt, um zu prüfen, ob psychol. Theorien in sich konsistent (d. h. als Computerprogramm lauffähig) sind, und um empirisch prüfbare Annahmen aus den Theorien abzuleiten (vergl. Computermetapher). Ein typ. Bsp. ist ACT-R (www. act-r.psy.cmu.edu; Anderson, 2002). ACT-R kann als eine Computersprache + Laufumgebung interpretiert werden, die so aufgebaut und in ihrer Geschwindigkeit und Kapazität begrenzt ist, wie das bisherige empirische Befunde zu Struktur, Funktion, Dauer und Umfang von psych. Prozessen und Repräsentationen nahelegen (z. B. Dauer des Abruf eines Fakts aus dem Langzeitgedächtnis, Dauer der Selektion einer motorischen Reaktion). Es gibt Verknüpfungen zw. der Ebene von ACT-R (deklaratives Wissen, prozedurales Wissen, die sich jew. symbolisch beschreiben lassen; Gedächtnis) mit (1) der subsymbolischen Ebene und (2) neurophysiol. Kennwerten.

Zwei Nutzungen von kognitive Architektur haben einen besonderen Anwendungsfokus: k. A. als Tutorensysteme unterstützen Lernprozesse (z. B. Algebra oder eine Computersprache), indem sie, basierend auf diagn. Lösungsfehlern, Suchverhalten u. Ä., ein Modell des Wissens des Lernenden erstellen und aktuell halten. Dadurch kann das Tutorensystem gezielt Lernangebote und Feedback geben. Kognitive Architekturen können dazu genutzt werden, das Verhalten von Menschen in sicherheitskritischen Situationen der Mensch-Maschine-Interaktion vorherzusagen (z. B. zu erwartende menschliche Fehler beim gegenwärtigen Bedien-Interface eines Fahrzeuges oder einer großtechnischen Anlage). Es gibt Testaufgaben [Roboterfußball, www.robocup.org], bei denen unterschiedliche kognitive Architekturen gegeneinander antreten und dadurch die jew. Vorzüge direkt deutlich werden.