用于婴儿学习的机器人模型显示身体姿势可能影响记忆和学习

印第安纳大学的认知科学家和合作者发现，在获取新知识的早期阶段，姿势至关重要。

该研究由IU布卢明顿艺术与科学学院心理与脑科学系教授Linda Smith与来自英国的机器人专家和威斯康星大学麦迪逊分校的发展心理学家合作进行，提供了一种新方法研究“认知对象”的方式，如物体的文字或记忆，与身体的位置联系在一起。

史密斯说：“这项研究表明，身体在早期的对象名称学习中发挥作用，以及幼儿如何利用身体在太空中的位置来联系思想。” “为婴儿学习创建一个机器人模型对年轻人的大脑如何运作具有深远的影响。”

研究“影响机器人和婴儿如何将词语映射到对象”的研究发表在PLOS ONE上，这是一篇开放获取，同行评审的在线期刊。

通过使用机器人和婴儿，研究人员检查了身体在大脑中将名称“映射”到物体的能力所起的作用。他们发现，身体的姿势和与物体的空间关系作为物体名称的一致性被显示出来并且大声说出对于成功地将名称连接到物体至关重要。

新的见解源于表观遗传机器人领域，研究人员正致力于通过与环境的互动，创造像儿童一样学习和发展的机器人。莫尔斯将史密斯早期的研究应用于创造一种学习机器人，其中认知过程从其身体的物理约束和能力中产生。

“许多研究表明，记忆与物体的位置紧密相关，”史密斯说。“然而，没有人表明身体姿势起作用或者，如果你转移身体，你可能会忘记。”

为了得出这些结论，该研究的作者首先进行了一系列实验，首先是莫尔斯的机器人，它们被编程为通过与姿势共享关联将物体的名称映射到物体，然后是12至18个月的儿童。

在一个实验中，首先向机器人显示位于其左侧的物体，然后是右侧的不同物体; 然后重复该过程几次以在对象和机器人的两个姿势之间创建关联。然后，在没有对象的情况下，机器人的视图被定向到左侧对象的位置，并且给出了从先前查看对象引出相同姿势的命令。然后将两个对象呈现在相同的位置而没有命名，之后两个对象在不同的​​位置呈现，因为它们的名称被重复。这导致机器人转向并伸向现在与名称相关联的对象。

在20次重复实验期间，机器人始终指示物体与其名称之间的连接。但是在后续测试中，目标和另一个对象被放置在两个位置 - 以便不与特定姿势相关联 - 机器人无法识别目标对象。当与婴儿一起复制时，结果只有轻微的差异：婴儿数据，如机器人的数据，暗示了姿势在将名称与对象连接方面的作用。

“这些实验可能提供了一种新方法来研究认知与身体相关的方式，以及新的证据表明心理实体，如思想，文字和物体的表现，似乎没有空间或身体成分，首先采取通过周围世界的身体空间关系塑造，“史密斯说。

史密斯的研究长期以来一直致力于创造一种理解认知的框架，这种框架不同于传统观点，传统观点将物理行为(如处理物体或爬山)与认知行为(如学习语言或下棋)区分开来。

她补充说，需要进一步的研究来确定这项研究的结果是仅适用于婴儿，还是更广泛地适用于大脑，身体和记忆之间的关系。该研究还可能为发育障碍的研究提供新的方法，其中运动协调和认知发展的困难已被充分记录，但知之甚少。