Formalne i obliczeniowe modele w ludzkim postrzeganiu czasu i rozumowaniach oraz ich zastosowanie do odkrywania wiedzy w naukach o poznaniu

Abstract

Prezentowana rozprawa doktorska dotyczy odkrywania wiedzy naukowej przy pomocy narzędzi modelujących oraz technik inteligencji obliczeniowej w trzech poddyscyplinach nauk o poznaniu. Te poddyscypliny to ludzkie postrzeganie czasu, abdukcja oraz przetwarzanie pytań. Badania przedstawione w niniejszej rozprawie obejmują modelowanie porównywania interwałów czasowych przez ludzi przy pomocy sztucznych sieci neuronowych oraz eksperymenty obliczeniowe związane z generowaniem hipotez abdukcyjnych i scenariuszy erotetycznych. Głównymi osiągnięciami przedstawionej pracy są: model porównania interwałów czasowych pozwalający na wyciąganie zaawansowanych wniosków i predykcji na temat ludzkiego postrzegania czasu przy pomocy eksperymentów symulacyjnych; implementacja i rozwój procedur generowania hipotez abdukcyjnych; odkrycie i analiza złożonych zależności w bazie wygenerowanych hipotez abdukcyjnych; implementacja i rozwój procedury generowania scenariuszy erotetycznych; odkrycie i analiza zależności w bazie wygenerowanych scenariuszy. Walorem zaprezentowanych badań jest, oprócz pozyskania konkretnej wiedzy, przedstawienie repertuaru metod, który z łatwością może być zastosowany w przyszłości do analizy innych skomplikowanych problemów. This dissertation concerns discovering of scientific knowledge by application of modeling and computational tools in three subdisciplines of cognitive science. These disciplines are human timing, abduction, and question processing. The studies presented in this thesis encompass modeling of human intervals comparison process in artificial neural networks, and computational experiments concerning automated generation of abductive hypotheses and erotetic search scenarios. The main achievements of this dissertation are: a model of human intervals comparison process enabling generation of advanced conclusions and predictions by performing simulation experiments; implementation and development of a procedure generating abductive hypotheses; discovery and analysis of complex patterns in the obtained set of generated abductive hypotheses; implementation and development of a procedure generating erotetic search scenarios; discovery and analysis of patterns in the obtained set of erotetic search scenarios. The value of the presented research, apart from the knowledge obtained, lies in an introduction of a repertoire of methods that can be further easily applied to solve new complex problems.