揭示元认知能力中的人性:人类元学习与人工智能的区别

客观地监测和控制自己的学习过程是提高学习能力的必要条件。这种能力，通常被称为“学会学习”或“元认知”，已经在教育心理学中进行了研究。

元认知是客观地监测、控制和提高学习能力的能力。筑波大学(University of Tsukuba)的研究人员证明，人类大脑表现出调节内隐运动学习的元认知能力，从而最大化金钱奖励。与永远处于最佳状态的人工智能(AI)不同，人类元认知在管理奖励(金钱收益)和惩罚(金钱损失)方面表现出不对称的偏见。

由于较高元层次认知系统与较低客体层次认知系统之间的紧密耦合，传统的约简方法难以理解元认知的神经基础。为了克服这一限制，研究人员采用了一种新的研究方法，将人工智能的元认知与人类的元认知进行了比较。这项研究发表在《自然通讯》杂志上。

首先，他们证明了以奖励最大化和惩罚最小化为目标的人工智能元认知系统可以根据环境和任务有效地调节学习速度和记忆保持。

其次，他们展示了人类运动学习的元认知行为，这表明提供货币反馈作为记忆的功能可以促进或抑制运动学习和记忆保持。这构成了经济因素对内隐运动学习能力双向调节的首次实证论证。

值得注意的是，虽然人工智能对奖励和惩罚表现出相同的元认知能力，但人类对金钱的得失表现出不对称的反应;人类在获得时调整记忆力，在失去时调整学习速度。这种不对称特性可能为人类元认知的神经机制提供有价值的见解。

研究人员预计，这些发现可以有效地应用于提高个人从事新的运动或运动相关活动的学习能力，如中风后康复训练。

更多信息:taiisei Sugiyama等人，强化学习建立了一个最小的元认知过程来监测和控制运动学习表现，Nature Communications(2023)。期刊信息:Nature Communications