Kognitive Architektur bezeichnet in der Künstlichen Intelligenz (KI) eine softwarebasierte Struktur, die als Rahmenwerk für die Simulation und Implementierung kognitiver Prozesse dient. Diese Architekturen sind inspiriert von menschlichen Denkprozessen und sollen maschinelle Systeme in die Lage versetzen, komplexe Aufgaben zu bewältigen, die normalerweise menschliche Intelligenz erfordern. Dazu gehören Fähigkeiten wie Lernen, Problemlösung, Entscheidungsfindung und Anpassung an neue Situationen.
Eine kognitive Architektur besteht typischerweise aus mehreren Komponenten, die eng miteinander interagieren. Dazu gehören beispielsweise:
- Wahrnehmungskomponenten: Diese sind für die Aufnahme und Verarbeitung von Umgebungsdaten verantwortlich, sei es durch Sensoren, Kameras oder andere Eingabegeräte.
- Gedächtniskomponenten: Sie speichern Informationen, sowohl kurzfristig als auch langfristig, um sie bei Bedarf abrufen zu können.
- Denkprozesse: Diese umfassen Mechanismen für logisches Denken, Schlussfolgerungen und die Generierung von Handlungsplänen.
- Handlungskomponenten: Sie sind für die Ausführung von Aktionen verantwortlich, wie beispielsweise die Steuerung eines Roboters oder die Ausgabe einer Empfehlung.
Kognitive Architekturen finden Anwendung in verschiedenen Bereichen, wie beispielsweise in virtuellen Assistenten, Expertensystemen, autonomen Fahrzeugen und Robotik. Sie ermöglichen es maschinellen Systemen, kontextbezogene Entscheidungen zu treffen und sich an veränderte Bedingungen anzupassen. Durch die Nachbildung menschlicher Kognition können diese Systeme komplexere und intuitivere Interaktionen mit Benutzern ermöglichen.
Ein wesentlicher Vorteil kognitiver Architekturen ist ihre Modularität und Anpassungsfähigkeit. Entwickler können einzelne Komponenten je nach Anwendungszweck modifizieren oder erweitern, um spezifische Anforderungen zu erfüllen. Gleichzeitig stellen die Komplexität der menschlichen Kognition und die Notwendigkeit großer Rechenressourcen Herausforderungen bei der Implementierung solcher Systeme dar.