MindModeling@home

AMBITO: Scienze cognitive

STATO: ATTIVO

MindModeling@home è un progetto di ricerca che sfrutta il calcolo volontario per l'avanzamento della scienza cognitiva. La ricerca si focalizza sulla modellazione del processo cognitivo computazionale per meglio capire la mente umana. Hanno bisogno del nostro aiuto per incrementare le basi scientifiche che spiegano i meccanismi ed i processi che permettono e moderano le prestazioni umane e l'apprendimento. MindModeling@home è un progetto non-profit ed è basato a Dayton, OHIO, all'Università del Dayton Research Institute e alla Wright State University.

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Ricerca sulla fatica

Un'obiettivo della modellazione cognitiva è di spiegare con precisione la cognizione umana. Tuttavia molti modelli cognitivi attualmente colgono la fatica nel comportamento umano. Capire come il sonno o la mancanza dei suoi effetti influiscano sui processi della funzione mentale ad un livello veramente dettagliato e fondamentale e l'accuratezza di molte ricerche cognitive su un grande dominio di prestazioni umane.

Perché la ricerca sulla fatica è importante?

Molte enormi catastrofi sono state attribuite alla fatica dell'operatore umano (10-20% degli incidenti automobilistici fatali). Il comportamento da fatica è molto simile al comportamento da bere, bassi tempi di reazione, indebolimento della decisione, ecc... Questa non è un'esplivita applicazione della ricerca che è ora pianificata ma si potrebbe immaginare macchine abbastanza intelligenti da capire che comportamento umano da fatica si realizza quando una persona si sta addormentando e risponde con l'accensione della radio. In ogni caso,nelle apzioni che seguiranno, la scienza viene per prima cosa.

PVT: Psychomotor Vigilance Test (Test di vigilanza psicomotoria)
Una lunga storia di ricerca ha rilevato che diversi cambiamenti neuropsicologici sono in concomitanza con impatti comportamentali di privazione/restrizione del sonno e ritmo cardiaco. Il maggiore obiettivo di questa ricerca è di generare precise predizioni su come le prestazioni cognitive potranno esserne affette, sia come una funzione di un particolare periodo di sonno e in particolari punti del ritmo cardiaco. Il loro approccio di raggiungimento di questo scopo è quello di collegare le previsioni di allerta da esistenti modelli biomatematici a parametri nell'architettura cognitiva, colmando il divario tra concetti astratti di allerta ed obiettive misure della prestazione della cognizione. Questo processo è iniziato individuando i meccanismi con cui l'architettura cattura gli effetti della privazione del sonno. Hanno utilizzato una ricerca neurocomportamentale esaminando gli effetti della fatica ed affermazioni teoriche riguardo alla localizzazione dei meccanismi di elavborazione dei processi all'interno del cervello sviluppando una serie di plausibili serie di meccanismi cognitivi e neuropsicologici all'interno dell'architettura cognitiva Adaptive Control of Thought-Rational (ACT-R). Questi meccanismi, integrati con previsioni di allerta biomatematici, contano di una serie di risultati nel test di vigilanza psicomotorio (PVT), un compito di costante attenzione validato per essere sensibile alla fatica.
PRP: Psychological Refractory Period (Periodo refrattario psicologico)
Comprendere i dettagli dei meccanismi coinvolti nel processo cognitivo umano è critico per un'accurata previsione delle prestazioni umane in un contesto naturalistico. PRP sta per "Psychological Refractory Period" che riferisce alla interferenze causate dal dover fare due compiti contemporaneamente. Con questo lavoro, utilizzano il modello cognitivo computazionale per valutare teorie alternative nel contesto in corso di ricerca sull'impatto della fatica sulla cognizione. La ricerca sulla fatica ha esposto grandi decrementi nella prestazione cognitiva derivanti dalla mancanza di un adeguato riposo. Le conseguenze di questi deficit in impostazioni naturalistiche possono essere sostanzialmente e, a volte, tragiche. Tuttavia, rimangono importanti questioni tecniche riguardanti i meccanismi responsabili di questi effetti, che limitano la loro abilità di prevedere accuratamente come la fatica degraderà le prestazioni. Stanno comparando le previsioni di due teorie esistenti in quest'area utilizzando un modello sviluppato da Bratzke, Rolke, Ulrich e Peters (2007). Oltre a fornire dati per valutare le toerie concorrenti, questa ricerca è di aiuto per illustrare l'utilità dell'utilizzo di modelli computazionali per creare vincoli teorici espliciti e per generare previsioni quantitative sulla prestazione umana.
SAST: Serial Addition/Substraction Task (Lavori seriali di aggiunta/sottrazione)
Comprendere l'impatto della fatica sulla cognizione umana rappresenta un'importante sfida nella ricerca applicata delle scienze cognitive delle situazioni del mondo reale. Nelle loro ricerche utilizzano il Walter Reed Serial Addition/Substraction Task, o SAST, estendendo la loro considerazione dei meccanismi producendo deficit nella prestazione cognitiva come individui che diventano sempre più affaticati. Nel loro modello, la prestazione sul SAST si basa principalmente sulla base dichiarativa di fatti matematici, permettendogli di estendere i meccanismi associati alla fatica con le conoscenze procedurali di precedenti ricerche includendo analoghi parametri e meccanismi nella conoscenza dichiarata nell'architettura cognitiva Adaptive Control of Thought-Rational (ACT-R). Stanno validando i meccanismi proposti attraverso la comparazione della prestazione del modello SAST sui dati umani da uno studio dove individui sono stati sottoposti, in totale, ad 88 ore di privazione del sonno (TSD). Questa ricerca contribuisce al loro obiettivo di sviluppare una teoria globale di come il sistema di eccitazione umana impatta sulla cognizione e la prestazione.