Soy un estudiante de matemáticas y física muy interesado en la ciencia cognitiva. Recientemente he estado escuchando acerca de "un nuevo enfoque" en la ciencia cognitiva a través de la teoría del sistema dinámico.
Dada su experiencia e interés en el modelado, recomendaría encarecidamente The Cambridge Handbook of Computational Psychology . El libro proporciona una descripción general de varios de los paradigmas de modelado destacados en cogsci, incluidos los sistemas dinámicos, así como muchos ejemplos concretos, aunque la mayoría utiliza otros paradigmas computacionales.
Los sistemas dinámicos, que yo sepa, son los más utilizados en el campo del control motor. Aunque para ser honesto, los sistemas dyn no son 'mi' paradigma, y la mayor parte de mi conocimiento proviene del libro mencionado anteriormente.
En particular, el capítulo " Enfoques de sistemas dinámicos para la cognición " de G. Schoner da este ejemplo que siempre se me ha quedado grabado:
Un ejemplo muy ilustrativo proviene de los comportamientos de orientación de la mosca doméstica común (Reichardt y Poggio, 1976; Poggio y Reichardt, 1976). Las moscas se orientan hacia objetos en movimiento, a los que persiguen como parte de su comportamiento de apareamiento. El análisis detallado reveló que los circuitos que subyacen a este comportamiento forman un controlador simple: un sistema de detección de movimiento alimentado por cambios de luminancia en el ojo lateral de la mosca impulsa el motor de vuelo, generando una cantidad de par que es una función de dónde se detectó el movimiento en la superficie sensorial. . Si la mota de movimiento se detecta a la derecha, se genera un par a la derecha. Si la mota se detecta a la izquierda, se genera un par a la izquierda. El nivel de par pasa por cero cuando la mota está justo delante. El torque cambia la dirección de vuelo de la mosca, que a su vez cambia la ubicación en la faceta del ojo en la que se detecta el estímulo en movimiento. Dada la aerodinámica de las moscas, el torque y su actualización en línea generan un comportamiento de orientación, en el que el insecto orienta su vuelo en la dirección en la que detecta un estímulo en movimiento.
Tengo antecedentes similares a los tuyos y he encontrado muchas cosas interesantes en la teoría de juegos evolutivos (puedes seguir los enlaces de mi perfil para obtener más información). Pero sobre el contenido específico de su pregunta: me he topado con usos de sistemas dinámicos en los extremos opuestos de la cognición. El trabajo de Beer sobre el modelado de la cognición mínima y el trabajo de Busemeyer & Townsend sobre la toma de decisiones humanas.
El trabajo de Beer modela agentes cognitivos simples como redes neuronales recurrentes dinámicas. Luego construye a mano los agentes o los desarrolla y los analiza desde una perspectiva de cognición situada al tratarlos como sistemas dinámicos.
Cerveza, RD (1995). Sobre la dinámica de pequeñas redes neuronales recurrentes de tiempo continuo. Comportamiento adaptativo, 3(4), 469-509. doi:10.1177/105971239500300405
Cerveza, RD (2003). La dinámica de la percepción categórica activa en un agente modelo evolucionado. Comportamiento adaptativo, 11(4), 209-243. doi:10.1177/1059712303114001
La investigación sobre cognición mínima tiende a utilizar sistemas dinámicos mucho más que otros campos con los que estoy familiarizado. Este blog proporciona una encuesta muy completa de los documentos en el campo. Un breve 'manifiesto':
Busemeyer y Towsend, por otro lado, intentan describir cómo los humanos deliberan y toman decisiones. Uno de los aspectos clave que quieren capturar no es solo el resultado de la toma de decisiones humana (con todos sus defectos e irracionalidad ), sino también el tiempo de deliberación. Para hacer esto, introdujeron la teoría del campo de decisiones que modela la toma de decisiones humanas como un proceso dinámico estocástico.
Busemeyer, JR y Townsend, JT (1993) Teoría del campo de decisión: un enfoque de cognición dinámica para la toma de decisiones. Revisión psicológica, 100, 432-459. [ pdf ]
Busemeyer, JR & Diederich, A. (2002) Estudio de la teoría del campo de decisión. Ciencias Sociales Matemáticas, 43, 345-370. [ pdf ]
Esther Thelen y Linda Smith escribieron un buen libro que examina el desarrollo humano desde un enfoque de sistemas dinámicos:
https://mitpress.mit.edu/books/dynamic-systems-approach-development-cognition-and-action
Es bueno escuchar que está interesado en aplicar su formación cuantitativa a la ciencia cognitiva; ¡El campo definitivamente puede usar más personas como tú!
No estoy seguro de hasta qué punto estos modelos podrían cumplir con su definición de "sistemas dinámicos", pero aquí hay algunos de los que tengo en mente:
Desde mi perspectiva de la psicología social, ha habido algún trabajo de modelado computacional sobre cosas como la dinámica de la influencia de la actitud. Véase: Nowak, A., Szamrej, J. y Latané, B. (1990). De la actitud privada a la opinión pública: una teoría dinámica del impacto social. Revisión psicológica, 97 , 362-476.
Robin Vallacher y Andrzej Nowak surgen mucho en este campo, y es un placer leerlos. Tal vez esto sea menos de su agrado, ya que los psicólogos sociales están menos interesados en formular ecuaciones diferenciales y más interesados en simplemente aplicar las ideas de la ciencia de la complejidad a sus métodos de investigación, pero sin duda es un paso adelante de lo que ha estado sucediendo en el campo hasta ahora. . Si alguien está interesado en estos conceptos generales, intente leer: Nowak, A. (2004). Minimalismo dinámico: por qué menos es más en psicología. Personality and Social Psychology Review, 8 , 183-192.
Jeromy Anglim
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Hans Peter Stricker