O objetivo deste trabalho e o desenvolvimento de funcoes executivas para uma arquitetura cognitiv... more O objetivo deste trabalho e o desenvolvimento de funcoes executivas para uma arquitetura cognitiva bioinspirada baseada em codelets. Um desafio que toda criatura (seja ela artificial ou biologica) enfrenta e definir qual a proxima acao a ser tomada, a cada instante de tempo, em funcao da percepcao de um determinado ambiente. Essa decisao pode ser definida por um algoritmo que sempre repete as mesmas decisoes em funcao de uma determinada situacao, ou pode ser uma decisao adaptativa, que utiliza de mecanismos de aprendizagem para assumir decisoes distintas, em funcao das experiencias em situacoes passadas. Neste trabalho, buscou-se a integracao dos processos de tomada de decisao deliberativos e mecanismos de aprendizado por reforco em um mesmo framework. Estas funcoes sao conhecidas na literatura de ciencias cognitivas como funcoes executivas. A solucao aqui proposta insere-se dentro do contexto de nosso grupo de pesquisa, onde se busca o desenvolvimento de uma arquitetura cognitiva baseada em codelets. Nesta perspectiva, uma das contribuicoes deste trabalho e desenvolver algoritmos e implementacoes computacionais dotando a arquitetura cognitiva desenvolvida pelo grupo de funcoes executivas diversas, que poderao ser utilizadas para implementar solucoes complexas com granularidade arbitraria. As funcoes de tomada de decisao deliberativa foram implementada na forma de uma rede de comportamentos modificada, enquanto que o componente de aprendizado foi desenvolvido na forma de um novo algoritmo (GLAS - Gated-Learning Action Selection) baseado em stimulus gating e inspirado em modelos de neurociencia computacional conhecidos da literatura. Este framework foi validado em problemas de robotica movel e de selecao de acao por aprendizado por reforco. A arquitetura cognitiva sendo desenvolvida, incrementada com as contribuicoes deste trabalho, tem o potencial de servir de base para futuros trabalhos de pesquisa nas areas de inteligencia artificial, robotica e cognicao artificial. Abstract
Linguagem ainda e algo com que a Inteligencia Artificial precisa lidar de forma mais apropriada. ... more Linguagem ainda e algo com que a Inteligencia Artificial precisa lidar de forma mais apropriada. Processos relacionados como comunicacao, interpretacao e representacao sao indissociaveis de linguagem e devem ser considerados na construcao de sistemas artificiais que irao usar linguagem. Diversos trabalhos ja foram realizados sobre a emergencia de comunicacao entre agentes artificiais, mas estudos sobre os processos representacionais subjacentes encontram pouca discussao. Neste trabalho, propomos estudar as condicoes para emergencia de comunicacao baseada em representacoes de diferentes modalidades em uma comunidade de criaturas artificiais, avaliando os processos semioticos envolvidos. O projeto de nossos experimentos sinteticos segue inspiracoes biologicas e uma teoria de processos representacionais como fonte de requisitos e restricoes, procedimento metodologico que defendemos. Nossos resultados mostram que comunicacao baseada em diferentes modalidades de representacao pode emergir a depender da arquitetura cognitiva, do custo de aquisicao de competencias cognitivas e da disponibilidade de atalhos cognitivos Abstract
2020 International Conferences on Internet of Things (iThings) and IEEE Green Computing and Communications (GreenCom) and IEEE Cyber, Physical and Social Computing (CPSCom) and IEEE Smart Data (SmartData) and IEEE Congress on Cybermatics (Cybermatics), 2020
This work presents the first steps towards the development of a toolkit for aiding in the constru... more This work presents the first steps towards the development of a toolkit for aiding in the construction of Distributed Cognitive Systems, designed within the spirit of the System of Systems (SoS) paradigm. The Toolkit is language agnostic and general enough to be used in building problem-specific Cognitive Systems that can spread across several physical or virtual devices such as low-power computers, microcontrollers, and virtual containers. The Toolkit is conceived targeting to be suitable for IoT and Smart City applications.
The emergence of ICTs resulted in deep changes in access to information and knowledge, bringing a... more The emergence of ICTs resulted in deep changes in access to information and knowledge, bringing a new perspective to the strengthening of democracy in contemporary societies. In this context , technology appears as promise to rescue a more direct citizen participation in public business. The aim of this paper is to contextualize this new moment in the history of democracy and to present a tool based in natural language processing, whose purpose is to provide foundations for the development of a virtual platform for participatory democracy. Resumo. O surgimento das TICs acarretou profundas mudanças no acesso à informação e conhecimento, trazendo uma nova perspectiva para o fortalecimento da democracia nas sociedades contemporâneas. Neste contexto, a tecnologia surge como promessa de resgatar uma participação cidadã mais direta nos assuntos públicos. O objetivo deste artigo é contextualizar este novo momento na história da democracia e apresentar uma ferramenta fundamentada no process...
Abstract In this paper, we introduce the Cognitive Systems Toolkit (CST) and its underlying CST R... more Abstract In this paper, we introduce the Cognitive Systems Toolkit (CST) and its underlying CST Reference Cognitive Architecture. CST is a general toolkit for the construction of cognitive architectures, which relies on a set of concepts which are familiar to many other cognitive architecture and constitute CST’s core. This core is general enough such that problem-specific cognitive architectures might be generated by using CST. At the same time, CST specify a more general Reference Cognitive Architecture, which is a reference model for the construction of application specific cognitive architectures. Differently from other Cognitive Architectures available in the literature, which are computational frameworks, CST is a toolkit, which means more flexibility in choosing specific techniques and algorithms for setting up the application architecture. After presenting the architecture core, we develop an illustrative example showing how CST can be used to implement a simple subsumption architecture in a robotic application.
Cognitive architectures employ different means for knowledge representation. In this work, we des... more Cognitive architectures employ different means for knowledge representation. In this work, we describe how the Cognitive Systems Toolkit (CST), a toolkit for the construction of cognitive architectures addresses the issue of knowledge representation, by introducing the notion of a computational idea, as being an abstract and generic building block for representing multiple different pieces of knowledge. We particularly address how computational ideas can be used to represent both facts that really happened at an environment and just hypothesis that are not to be considered as being a part of existence, explaining how these are instances of general categories. At the end, we provide different examples to illustrate the subtle differences that are possible to be represented using this knowledge representation scheme.
O objetivo deste trabalho e o desenvolvimento de funcoes executivas para uma arquitetura cognitiv... more O objetivo deste trabalho e o desenvolvimento de funcoes executivas para uma arquitetura cognitiva bioinspirada baseada em codelets. Um desafio que toda criatura (seja ela artificial ou biologica) enfrenta e definir qual a proxima acao a ser tomada, a cada instante de tempo, em funcao da percepcao de um determinado ambiente. Essa decisao pode ser definida por um algoritmo que sempre repete as mesmas decisoes em funcao de uma determinada situacao, ou pode ser uma decisao adaptativa, que utiliza de mecanismos de aprendizagem para assumir decisoes distintas, em funcao das experiencias em situacoes passadas. Neste trabalho, buscou-se a integracao dos processos de tomada de decisao deliberativos e mecanismos de aprendizado por reforco em um mesmo framework. Estas funcoes sao conhecidas na literatura de ciencias cognitivas como funcoes executivas. A solucao aqui proposta insere-se dentro do contexto de nosso grupo de pesquisa, onde se busca o desenvolvimento de uma arquitetura cognitiva baseada em codelets. Nesta perspectiva, uma das contribuicoes deste trabalho e desenvolver algoritmos e implementacoes computacionais dotando a arquitetura cognitiva desenvolvida pelo grupo de funcoes executivas diversas, que poderao ser utilizadas para implementar solucoes complexas com granularidade arbitraria. As funcoes de tomada de decisao deliberativa foram implementada na forma de uma rede de comportamentos modificada, enquanto que o componente de aprendizado foi desenvolvido na forma de um novo algoritmo (GLAS - Gated-Learning Action Selection) baseado em stimulus gating e inspirado em modelos de neurociencia computacional conhecidos da literatura. Este framework foi validado em problemas de robotica movel e de selecao de acao por aprendizado por reforco. A arquitetura cognitiva sendo desenvolvida, incrementada com as contribuicoes deste trabalho, tem o potencial de servir de base para futuros trabalhos de pesquisa nas areas de inteligencia artificial, robotica e cognicao artificial. Abstract
Linguagem ainda e algo com que a Inteligencia Artificial precisa lidar de forma mais apropriada. ... more Linguagem ainda e algo com que a Inteligencia Artificial precisa lidar de forma mais apropriada. Processos relacionados como comunicacao, interpretacao e representacao sao indissociaveis de linguagem e devem ser considerados na construcao de sistemas artificiais que irao usar linguagem. Diversos trabalhos ja foram realizados sobre a emergencia de comunicacao entre agentes artificiais, mas estudos sobre os processos representacionais subjacentes encontram pouca discussao. Neste trabalho, propomos estudar as condicoes para emergencia de comunicacao baseada em representacoes de diferentes modalidades em uma comunidade de criaturas artificiais, avaliando os processos semioticos envolvidos. O projeto de nossos experimentos sinteticos segue inspiracoes biologicas e uma teoria de processos representacionais como fonte de requisitos e restricoes, procedimento metodologico que defendemos. Nossos resultados mostram que comunicacao baseada em diferentes modalidades de representacao pode emergir a depender da arquitetura cognitiva, do custo de aquisicao de competencias cognitivas e da disponibilidade de atalhos cognitivos Abstract
2020 International Conferences on Internet of Things (iThings) and IEEE Green Computing and Communications (GreenCom) and IEEE Cyber, Physical and Social Computing (CPSCom) and IEEE Smart Data (SmartData) and IEEE Congress on Cybermatics (Cybermatics), 2020
This work presents the first steps towards the development of a toolkit for aiding in the constru... more This work presents the first steps towards the development of a toolkit for aiding in the construction of Distributed Cognitive Systems, designed within the spirit of the System of Systems (SoS) paradigm. The Toolkit is language agnostic and general enough to be used in building problem-specific Cognitive Systems that can spread across several physical or virtual devices such as low-power computers, microcontrollers, and virtual containers. The Toolkit is conceived targeting to be suitable for IoT and Smart City applications.
The emergence of ICTs resulted in deep changes in access to information and knowledge, bringing a... more The emergence of ICTs resulted in deep changes in access to information and knowledge, bringing a new perspective to the strengthening of democracy in contemporary societies. In this context , technology appears as promise to rescue a more direct citizen participation in public business. The aim of this paper is to contextualize this new moment in the history of democracy and to present a tool based in natural language processing, whose purpose is to provide foundations for the development of a virtual platform for participatory democracy. Resumo. O surgimento das TICs acarretou profundas mudanças no acesso à informação e conhecimento, trazendo uma nova perspectiva para o fortalecimento da democracia nas sociedades contemporâneas. Neste contexto, a tecnologia surge como promessa de resgatar uma participação cidadã mais direta nos assuntos públicos. O objetivo deste artigo é contextualizar este novo momento na história da democracia e apresentar uma ferramenta fundamentada no process...
Abstract In this paper, we introduce the Cognitive Systems Toolkit (CST) and its underlying CST R... more Abstract In this paper, we introduce the Cognitive Systems Toolkit (CST) and its underlying CST Reference Cognitive Architecture. CST is a general toolkit for the construction of cognitive architectures, which relies on a set of concepts which are familiar to many other cognitive architecture and constitute CST’s core. This core is general enough such that problem-specific cognitive architectures might be generated by using CST. At the same time, CST specify a more general Reference Cognitive Architecture, which is a reference model for the construction of application specific cognitive architectures. Differently from other Cognitive Architectures available in the literature, which are computational frameworks, CST is a toolkit, which means more flexibility in choosing specific techniques and algorithms for setting up the application architecture. After presenting the architecture core, we develop an illustrative example showing how CST can be used to implement a simple subsumption architecture in a robotic application.
Cognitive architectures employ different means for knowledge representation. In this work, we des... more Cognitive architectures employ different means for knowledge representation. In this work, we describe how the Cognitive Systems Toolkit (CST), a toolkit for the construction of cognitive architectures addresses the issue of knowledge representation, by introducing the notion of a computational idea, as being an abstract and generic building block for representing multiple different pieces of knowledge. We particularly address how computational ideas can be used to represent both facts that really happened at an environment and just hypothesis that are not to be considered as being a part of existence, explaining how these are instances of general categories. At the end, we provide different examples to illustrate the subtle differences that are possible to be represented using this knowledge representation scheme.
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