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生平

安德生于1968年獲得不列顛哥倫比亞大學(xué)的文學(xué)學(xué)士學(xué)位和博士學(xué)位。1972年從斯坦福大學(xué)獲得心理學(xué)博士學(xué)位。1972年他成為耶魯大學(xué)的助理教授。1973年他作為初級(jí)研究員移居至密歇根大學(xué)（并與在那里讀研究生的Lynne Reder結(jié)婚），并于1976年在耶魯大學(xué)任職。后又在1977年被提升為耶魯大學(xué)的正教授。從1978年起，他擔(dān)任卡內(nèi)基梅隆大學(xué)教授。從1988年到1989年，他擔(dān)任認(rèn)知科學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)。2004年，他由于對(duì)人類人知分析的貢獻(xiàn)而獲得魯姆哈特（David E. Rumelhart）獎(jiǎng)，在2006年成為首位獲得Heineken獎(jiǎng)的認(rèn)知科學(xué)家。

理論成就

在認(rèn)知心理學(xué)中，安德生以其認(rèn)知結(jié)構(gòu)（Adaptive Control of Thought—Rational，簡(jiǎn)稱ACT-R） 和理性分析而聞名。

認(rèn)知結(jié)構(gòu)

ACT-R的靈感源自于艾倫·紐厄爾的工作，尤其是源自于他畢生倡導(dǎo)的統(tǒng)一理論，紐厄爾認(rèn)為這是真正揭示認(rèn)知規(guī)律的唯一途徑。八十年代后期，安德生致力于探索和概述一種認(rèn)知的數(shù)學(xué)方法，他將其命名為理性分析。理性分析的基本假設(shè)是認(rèn)知具有最佳適應(yīng)性，且認(rèn)知有精確估計(jì)的功能，可反映環(huán)境的統(tǒng)計(jì)特性。后來，他回到了ACT理論的發(fā)展階段，將理性分析作為基礎(chǔ)計(jì)算的統(tǒng)一框架。 為了強(qiáng)調(diào)新方法在架構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要性，將其名稱更改為ACT-R，“ R”代表“ Rational”。

ACT-R最重要的假設(shè)是，人類知識(shí)可分為兩種不可簡(jiǎn)化的表征：陳述性和程序性。

在ACT-R代碼中，陳述性知識(shí)以“意元（chunks）”的形式表示，也就是各個(gè)屬性的矢量表征，而每個(gè)屬性都可以從標(biāo)記的插槽訪問。

“模塊”是專門的大腦結(jié)構(gòu)，且很大程度上獨(dú)立，而緩沖器是模塊的前端，意元?jiǎng)t是透過“緩沖器”來保持和訪問。模塊有兩種類型：

知覺運(yùn)動(dòng)模塊，負(fù)責(zé)與現(xiàn)實(shí)世界的接口（即模擬真實(shí)世界）。 ACT-R中開發(fā)最完善的知覺運(yùn)動(dòng)模塊是視覺模塊和人工模塊。記憶模塊。ACT-R中有兩種記憶模塊：

陳述性記憶，由諸如“華盛頓特區(qū)是美國首都”、“法國是歐洲國家”或“2 + 3 = 5”等事實(shí)組成。

程序性記憶，由產(chǎn)出組成。 產(chǎn)出代表著我們?nèi)绾巫鍪碌闹R(shí)。例如：如何在鍵盤上鍵入字母“Q”、如何駕駛、如何執(zhí)行加法。

所有模塊只能透過其緩沖區(qū)來訪問。在給定的時(shí)刻，緩沖器的內(nèi)容表示ACT-R在該時(shí)刻的狀態(tài)。這個(gè)規(guī)則的唯一例外是程序模塊。程序模塊負(fù)責(zé)存儲(chǔ)及應(yīng)用程序性知識(shí)，但沒有可訪問的緩沖區(qū)，實(shí)際上，這個(gè)模塊是用來訪問其他模塊的內(nèi)容。

程序性知識(shí)以“產(chǎn)出（productions）”的形式表示。 術(shù)語“產(chǎn)出”反映了ACT-R作為產(chǎn)出系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)情形，但是實(shí)際上，產(chǎn)出主要是形式化的表示法，用于指定從皮質(zhì)區(qū)域（即緩沖器）到基底神經(jīng)節(jié)再回到皮質(zhì)的信息流。

每一時(shí)刻，內(nèi)部模式匹配器都會(huì)搜索與緩沖區(qū)當(dāng)前狀態(tài)匹配的產(chǎn)出。在給定的時(shí)刻，只能執(zhí)行一次產(chǎn)出。該產(chǎn)出在執(zhí)行時(shí)可以修改緩沖區(qū)，從而更改系統(tǒng)狀態(tài)。因此，在ACT-R中，認(rèn)知會(huì)隨著一系列的產(chǎn)出而觸發(fā)。

據(jù)此，他提出了心智技能的三階段理論：認(rèn)知階段、聯(lián)結(jié)階段、自動(dòng)化階段。在認(rèn)知階段，要了解問題的結(jié)構(gòu)，即起始狀態(tài)、要達(dá)到的目標(biāo)狀態(tài)、從起始狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)所需要的步驟、算子。在認(rèn)知技能形成的第二階段——聯(lián)結(jié)階段，學(xué)習(xí)者應(yīng)用具體的方法來解決問題，主要表現(xiàn)在把某一領(lǐng)域的陳述性知識(shí)轉(zhuǎn)化為程序性知識(shí)，這種轉(zhuǎn)化即程序化的過程。在自動(dòng)化階段，安德生認(rèn)為：復(fù)雜技能的學(xué)習(xí)可以分解為對(duì)一些個(gè)別成分的法則的學(xué)習(xí)。但這些個(gè)別成分并不是分散、孤立的，而是可以組織成一個(gè)大的技能學(xué)習(xí)過程。

理性分析

理性分析是安德生開發(fā)的認(rèn)知科學(xué)的理論框架，方法論和研究程序。理性分析作為研究計(jì)劃的目的是解釋認(rèn)知過程的功能和目的，并發(fā)現(xiàn)思維的結(jié)構(gòu)。

理性分析始于一種假設(shè)，即思維適應(yīng)了環(huán)境。理性分析使用這種假設(shè)通過研究環(huán)境的結(jié)構(gòu)來研究表征和認(rèn)知過程的結(jié)構(gòu)和目的。理性分析的方法包括六個(gè)步驟：

目標(biāo)：精確指定認(rèn)知系統(tǒng)的目標(biāo)。

環(huán)境：為系統(tǒng)適應(yīng)的環(huán)境開發(fā)一個(gè)正式的模型。

計(jì)算限制：對(duì)計(jì)算限制進(jìn)行最小假設(shè)。

優(yōu)化：推導(dǎo)上面1-3中給出的最佳行為函數(shù)。

數(shù)據(jù)：檢查經(jīng)驗(yàn)文獻(xiàn)，以查看行為功能的預(yù)測(cè)是否得到確認(rèn)。

迭代：重復(fù)，迭代地完善理論

理性分析已應(yīng)用于記憶，分類，因果推理，問題解決，和推理。最近在理性分析中的工作經(jīng)常涉及貝葉斯認(rèn)知科學(xué)。

主要著作

《語言，記憶和思想》Language, memory, and thought，1976年

《認(rèn)知心理學(xué)及其影響》Cognitive psychology and its implications，1980年

《認(rèn)知體系》The architecture of cognition，1983 年

《思想的適應(yīng)性》The adaptive character of thought，1990年

《學(xué)習(xí)與記憶》Learning and Memory: An Integrated Approach Wiley，2000年

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