Aufgaben - Synthetische Modelle

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1 Welche Aussagen zum Verarbeitungszyklus in Soar sind richtig?

	Wenn kein beim Evaluationsprozess kein bester Operator gefunden werden kann, kehrt das System in den Ausgangszustand zurück.
	Bei jeder Bewältigung eines Unterziels wird eine neue Regel erstellt.
	Wenn der Arbeitsspeicher bestimmte Bedingungen von Produktionsregeln erfüllt, schlagen diese die Anwendung bestimmter Operatoren vor.

2 Welche Aussagen zur Funktionsweise von kognitiven Architekturen sind richtig?

	Man kann damit Daten wie Reaktionslatenzen und Genauigkeit simulieren.
	Die Modelle innerhalb von kognitiven Architekturen sind nicht generalisierbar.
	Anwender können ihre Experimente in Form von Programmen in die Architekturen einbauen und testen.
	Kognitive Architekturen funktionieren ähnlich wie eine Programmiersprache.

3 Über welche dieser Fähigkeiten verfügen neuronale Netze (sowohl künstliche als auch biologische)?

	Generalisierung von Bekanntem auf Unbekanntes
	lokale, ortsspezifische Speicherung von Mustern
	Toleranz gegenüber Fehlern im Input
	Lernen und Selbstorganisation

4 Wodurch wird die Aktivierung der Knoten in dynamischen Feldern beeinflusst?

	Aktivierung des betreffenden Knotens selbst
	Ruhepotential
	externer Input
	Aktivierung der Nachbarknoten

5 Welche Aussagen zu den Funktionsbausteinen von Soar sind richtig?

	„Chunking“ bezeichnet die Gruppierung von Operatoren in eine funktionale Kategorie.
	Der Regelspeicher greift auf das im Arbeitsspeicher kodierte prozedurale und Faktenwissen zurück.
	Produktionsregeln können Operatoren vorschlagen und bewerten.

6 Welche der folgenden Aussagen zur Agentenbasierten Modellierung treffen zu?

	Agenten bringen durch Interaktion miteinander ein bestimmtes Systemverhalten hervor.
	Agentenbasierte Modellierung nutzt vieler kleine autonome Einheiten, welche keine Entscheidungs- oder Handlungsmöglichkeiten besitzen.
	Agentenbasierte Modellierung wird zur Untersuchung komplexer Systeme verwendet.
	Agentenbasierte Modellierung kann keine Erklärungsansätze für soziale Phänomene wie z.B. Massenpanik bieten.

7 Wovon ist die Gewichtsveränderung bei der Deltaregel abhängig?

	Differenz zwischen gewünschtem und beobachtetem Output
	Lernrate
	Belohnungssignal
	Aktivierung des Inputknotens

8 Welche dieser Lernregeln gehören zum überwachten Lernen?

	Competitive Learning
	Backpropagation-Regel
	Delta-Regel
	Hebb’sche Lernregel

9 Was versteht man unter Populationsvektorkodierung bei dynamischen neuronalen Feldern?

	Eine Population von Knoten kodiert gemeinsam eine Eigenschaftsdimension.
	Jeder Knoten hat eine „präferierte“ Eigenschaftsausprägung.
	Ein Knoten kodiert eine Population von Eigenschaften.
	Jeder Knoten hat eine „präferierte“ Eigenschaftsdimension.

10 Welche der folgenden Netztypen besitzen keine Rückkopplungen?

	Attraktorennetze
	Kohonen-Netze
	Dynamische neuronale Felder
	Perzeptron

11 Synthetische und Explanative Modelle werden zur Modellierung komplexer Prozesse verwendet. Der Mensch stellt ein überaus komplexes System dar, dessen Verhalten mittels gesonderter Modelle aus verschiedenen Perspektiven analysiert werden kann. Welche Aussagen über diese verschiedenen Betrachtungsebenen sind zutreffend?

	Individuumsorientierte Modelle beschäftigen sich mit der Entstehung menschlichen Verhaltens durch das Zusammenspiel interner Prozesse.
	Individuumsorientierte Modelle untersuchen Inter-Agenten-Prozesse.
	Sozialorientierte Modelle beschäftigen sich mit der Entstehung menschlichen Verhaltens durch das Zusammenspiel von Personen.
	Sozialorientierte Modelle untersuchen Intra-Agenten-Prozesse.

12 Welche der folgenden Merkmale besitzen Synthetische und Explanative Modelle?

	Modelle überraschen selten, da ihre Komplexität durch die Modellierung angemessen reduziert werden muss
	Modelle verhalten sich, d.h. sie repräsentieren nicht nur abstrakte Zahlenketten, sondern können in eine Verbindung zur (virtuellen) Außenwelt gestellt werden
	Modelle dienen der Generalisierung und Theoriebildung
	Entwicklung erfolgt durch Abstraktion über Daten bestimmter Fälle oder prinzipienorientiert ohne Daten

13 Welche Aussagen über Attraktorennetze sind zutreffend?

	Das Lernen erfolgt nach dem „Winner-takes-all“-Prinzip, sodass jeweils nur die Gewichte des am stärksten aktiven Knotens aktualisiert werden.
	Die Knoten einer Schicht besitzen laterale Rückkopplungen.
	Durch das Lernen bilden sich stabile Koaktivierungsmuster von Knoten.
	Attraktoren sind stabile Werte, zu denen die Gewichte immer wieder zurückkehren.

14 Welche Aussagen zum Konzept der emergenten (oder auch aufsteigenden) Level, welches bei der Modellierung zu beachten ist, treffen zu?

	Elemente eines übergeordneten Levels stellen die reine Ansammlung von Objekten untergeordneter Level dar.
	Zusammensetzung der höheren Level aus den Objekten unterliegender Level ändert sich mit der Zeit.
	Elemente eines übergeordneten Levels entstehen durch Interaktionen von Elementen untergeordneter Level.
	Sowohl übergeordnete als auch untergeordnete Level folgen denselben Regeln.

15 Welcher logische Operator lässt sich nicht mit einem einschichtigen Perzeptron umsetzen?

	exklusives Oder
	Nicht
	inklusives Oder
	Und

16 Welche Probleme und Schwierigkeiten treten beim Reinforcement-Lernen auf?

	Das Lernprinzip kommt in der Realität nicht vor.
	Belohnungen treten oft zeitversetzt zu Handlungen auf.
	Der Lernvorgang findet gänzlich ungesteuert statt.
	Reinforcement-Lernen dauert oft länger als überwachtes Lernen.

17 Welche Art des Lernens lässt sich mit Hebb’schem Lernen erklären?

	Habituation
	Instruktionslernen
	Operantes Konditionieren
	Klassisches Konditionieren

18 Die kognitive Architektur ACT-R besteht aus folgenden Modulen:

	Deklaratives Modul
	Introspektives Modul
	Manuelles Modul
	Ziel Modul
	Prozedurales Modul

19 Welche Lernregel ähnelt der klassischen Perzeptron-Lernregel am stärksten?

	Backpropagation
	Deltaregel
	Hebb’sches Lernen
	Competitive Learning

20 Welches dieser Konzepte ist kein zentraler Baustein dynamischer neuronaler Felder?

	Lernen durch Änderung des Interaktionskernels
	kontinuierliche topologische Repräsentationen
	Entwicklung von Aktivierung über die Zeit
	laterale Inhibition

21 Was hat beim Hebb’schen Lernen keinen Einfluss auf die Gewichtsveränderung?

	Aktivierung des Outputknotens
	Lernrate
	Aktivierung des Inputknotens
	Fehlerterm

22 Um welche Form des Lernens handelt es sich, wenn ein Kind versucht, das richtige Puzzleteil zu finden, indem es verschiedene Teile ausprobiert, um zu sehen, ob sie passen?

	unsupervised learning
	reinforcement learning
	supervised learning
	error-driven learning

23 Was versteht man unter stigmergischen Interaktionen?

	direkte Form der Interaktion, bei welcher Agenten die Eigenschaft eines anderen Agenten verändern
	indirekte Form der Interaktion, bei welcher Agenten ihre lokale Umwelt verändern
	direkte Form der Interaktion, bei welcher Agenten die Position eines anderen Agenten verändern
	indirekte Form der Interaktion, bei welcher Agenten ihre Position verändern

24 Was beeinflusst die Gewichtsveränderung bei Nutzung der Backpropagation-Regel?

	statistische Regularitäten im Inputmuster
	Lernrate
	Beitrag eines Gewichts zum Gesamtfehler
	Schwellwert

25 Was versteht man unter impliziter Rekonstruktion des Inputs als Trainingssignal?

	Der Lerner generiert eine implizite Erwartung über die Konsequenz einer motorischen Aktion.
	Ein externer „Lehrer“ gibt einen Output vor.
	Der Lerner generiert eine implizite Erwartung des korrekten Outputs als Assoziation zum aktuellen Input.
	Der Lerner generiert eine implizite Erwartung des korrekten Outputs als Kopie des aktuellen Inputs.

26 Welche Aussagen zum zentralen Produktionssystem der kognitiven Architektur ACT-R sind richtig?

	Das Produktionssystem kann nur auf eine begrenzte Menge an Informationen (Chunks) zurückgreifen.
	Über Produktionsregeln werden diese Informationen von den Modulen an das Produktionssystem weitergeleitet.
	Produktionsregeln aktualisieren u.a. die Zwischenspeicher für deren weitere Nutzung im nächsten Zyklus.
	Reihenfolge der Verarbeitungsschritte: Konflikterkennung, Mustererkennung und Ausführung der geplanten Aktionen.

27 Welche Verbindungsarten existieren im abgebildeten Netz?

	indirekte Rückkopplungen
	direkte Rückkopplungen
	Feed-forward-Verbindungen
	laterale Rückkopplungen

28 Was versteht man bei künstlichen neuronalen Netzen unter dem Netzinput?

	den aufsummierten und gewichteten Input, den ein Knoten empfängt
	die Aktivität eines einzelnen Inputknotens
	die Aktivierung, die ein Knoten als Input für den nächsten Knoten weitergibt
	das Aktivitätsmuster der Inputschicht

29 Welches Phänomen versucht das Konzept emergenter Level zu erklären?

	das Verhalten einzelner Teile oder Individuen einer Gesamtheit gleicht sich innerhalb einer bestimmten Zeitspanne dem Gesamtsystem an, welche vom Ausmaß der Bewegung der einzelnen Individuen abhängig ist
	das Verhalten einzelner Teile oder Individuen einer Gesamtheit gleicht sich innerhalb einer bestimmten Zeitspanne dem Gesamtsystem an, welche von der Anzahl der Elemente des Gesamtsystems abhängig ist
	einzelne Teile oder Individuen einer Gesamtheit können ein anderes Verhalten als das Gesamtsystem zeigen
	das Verhalten einzelner Teile oder Individuen einer Gesamtheit gleicht sich innerhalb sehr kurzer Zeit dem Verhalten des Gesamtsystems an

30 Welche Aussagen beschreiben Reinforcement-Lernen in künstlichen neuronalen Netzen?

	Das Grundprinzip des Reinforcement-Lernens entspricht dem operanten Konditionieren.
	Es wird kein korrekter Output vorgegeben.
	Das Lernen wird durch Vorgabe eines korrekten Outputs gesteuert.
	Das Netz erhält eine Information über die Richtigkeit seines Outputs.

31 Wo liegen Beschränkungen der Deltaregel?

	Das Kennen der exakten Outputaktivierungen ist nicht biologisch plausibel.
	Sie ist sehr rechenaufwändig.
	Sie eignet sich nicht für mehrschichtige Netze.
	Sie berücksichtigt den Inputknoten nicht.

32 Was passiert in der Trainingsphase künstlicher neuronaler Netze?

	Inputmuster werden präsentiert.
	Gewichte verändern sich.
	Eine Lernregel wird angewendet.
	Die Generalisierungsfähigkeit des Netzwerks wird überprüft.

33 Aus komplexen Systemen resultieren komplexe Verhaltensmuster. Welche Aussagen über zentrale Themen der Agentenbasierten Modellierung treffen zu?

	Agentenbasierte Modelle erlauben die Modellierung des Prozesses sozialer Ansteckung durch Schwellenwertmodelle.
	Agentenbasierte Modelle erlauben keine Beschreibung komplexer und räumlicher und zeitlicher Muster.
	Agentenbasierte Modelle erlauben die Modellierung des Prozesses sozialer Kooperation.
	Agentenbasierte Modelle erlauben die Modellierung chemischer oder biologischer Interaktionen von Organismen oder einzelnen Zellen.

34 ACT-R (Adaptive Control of Thought – Rational) ermöglicht…

	die Integration zentraler Grundmechanismen menschlicher Kognition in ein Computerprogramm.
	die Überprüfung von Theorien durch den Vergleich simulierter und empirischer Verhaltensdaten.
	rationale Gedankenkontrolle bei Menschen durchzuführen.
	die selbstständige Implementierung von eigenen Modellen durch eine Standalone-Anwendung.

35 Welche Aussagen über Kontextknoten in einfachen rekurrenten Netzen sind zutreffend?

	Sie ermöglichen das Lernen zeitlicher Sequenzen.
	Sie sind immer mit der Hiddenschicht verbunden.
	Sie sind stets über unveränderliche Gewichte in beide Richtungen mit dem Rest des Netzes verbunden.
	Sie können die Aktivierung einer Schicht für einen Verarbeitungsschritt zwischenspeichern.

36 Welche Aussagen über Agenten, deren Verhalten im Rahmen eines Agentenmodells beschrieben wird, treffen zu?

	handeln aktiv und reaktiv
	sind in eine unbegrenzte 2D oder 3D Umgebung eingebettet
	besitzen nur eine begrenzte Informationsmenge und Rationalität
	handeln nach eigenen Zielen

37 Was ist die Grundidee der Backpropagation-Regel?

	In mehrschichtigen Netzen wird für jede Schicht im Vorhinein ein korrekter Output definiert, um überwachtes Lernen zu ermöglichen.
	Neuronale Netze lernen unüberwacht durch Selbstorganisation.
	Überwachtes Lernen in mehrschichtigen Netzen wird realisiert, indem Fehlerterme von der Outputschicht wieder zurückgesendet werden.
	Belohnungsinformationen werden schichtweise von der Outputschicht zurückgesendet, um Reinforcement-Lernen zu ermöglichen.

38 Agentenmodelle werden anhand ihrer Abstraktionsniveaus in unterschiedliche Gruppen eingeteilt. Welche Aussagen über diese Gliederung und die verschiedenen Gruppen von Modellen treffen zu?

	Ein Nachteil idealisierter Modelle ist, dass sie aufgrund von unzureichend eingeschränkten freien Parametern zu viele mögliche Outcomes vorhersagen können.
	Man unterscheidet idealisierte und detailgetreue Modelle.
	Idealisierte Modelle versuchen die Realität auf ihre wesentliche funktionelle Essenz zu reduzieren.
	Man unterscheidet idealisierte und reduzierte Modelle.

39 Welche Möglichkeiten der Modellierung von Synthetischen und Explanativen Modellen werden angewandt?

	Modellierung auf Basis struktureller Spekulationen
	Modellierung auf Basis bekannter Strukturen
	Modellierung auf Basis innovativer Vorstellungen
	Modellierung auf Basis existierender Theorien

40 Der Sinn von kognitiven Architekturen besteht darin, ...

	Theorie und deren komputationale Realisierung zu integrieren.
	die Struktur eines spezifischen kognitiven Prozesses isoliert zu modellieren.
	grundlegende Mechanismen menschlicher Kognition integriert zu beschreiben.
	mehrere unterschiedliche kognitive Aufgaben modellieren und bearbeiten zu können.

41 Im Vergleich zu ACT-R…

	gibt es bei Soar mehrere Mechanismen, neues Wissen zu erwerben.
	ist deklaratives Wissen bei Soar in Form von Chunks abgespeichert.
	ist auch in Soar prozedurales Wissen in einem Regelspeicher abgelegt.
	hat Soar kein separates Arbeitsgedächtnis.

42 Welche der folgenden Merkmale besitzen komplexe Systeme?

	Emergenz
	Pfadunabhängigkeit
	Linearität
	Selbstorganisation

43 Welche der folgenden Merkmale besitzen komplexe Systeme?

	Selbstorganisation
	Emergenz
	Pfadunabhängigkeit
	Linearität