Die Philosophie der Psychologie

Parallel Distributed Processing

Was ist ein PDP-System?

Erinnern wir uns daran, dass Computer auf drei Ebenen beschrieben werden können: Hardware, Software und semantische Interpretation. Zu sagen, dass etwas ein PDP-System ist, bedeutet zunächst, eine Aussage über die Art der Software zu machen. Ein PDP-System auf diese Weise zu klassifizieren, ist sehr abstrakt, ohne physische Beschreibung dessen, woraus das System besteht, und ohne semantische Beschreibung dessen, was das System repräsentiert oder welche Probleme es bearbeitet. Wir beginnen mit der abstrakten Softwarebeschreibung und wenden uns dann einigen Fragen zu Hardware und semantischer Interpretation zu.

Ein PDP-System besteht aus einem Netzwerk von Einheiten, manchmal Knoten genannt. Jede Einheit ist mit einer oder mehreren weiteren Einheiten im Netzwerk verbunden. Zu jedem Zeitpunkt besitzt jede Einheit ein spezifisches Aktivierungsniveau. Die Verbindungen ermöglichen es den Einheiten, die Aktivierung anderer Einheiten zu beeinflussen. Jede Verbindung verbindet genau zwei Einheiten und ist unidirektional, sodass eine Einheit die andere beeinflussen kann. Zwei Verbindungen zwischen einem Paar von Einheiten können jedoch existieren, sodass bidirektionale Einflüsse möglich sind. Jede Einheit kann mit vielen anderen verbunden sein. Jede Verbindung besitzt ein bestimmtes Gewicht, das bestimmt, wie die Aktivierung der einen Einheit die andere beeinflusst. Ist das Gewicht positiv, dann bewirkt eine höhere Aktivierung der beeinflussenden Einheit eine höhere Aktivierung der beeinflussten Einheit; solche Verbindungen werden als exzitatorisch bezeichnet. Ist das Gewicht negativ, führt eine höhere Aktivierung der beeinflussenden Einheit zu einer niedrigeren Aktivierung der beeinflussten Einheit; solche Verbindungen werden als inhibitorisch bezeichnet, da die Aktivierung einer Einheit die Aktivierung der anderen hemmt. Zu jedem Zeitpunkt wird der Zustand des Netzwerks durch das Muster der Aktivierungen zu diesem Zeitpunkt und durch die Verbindungsgewichte definiert.

Oft sind die Einheiten eines Netzwerks in sogenannten Schichten angeordnet. Es gibt eine Eingabeschicht, eine Ausgabeschicht und häufig eine oder mehrere Zwischenschichten, die als verborgen bezeichnet werden. Man liefert einem System Eingaben, indem man die Aktivierungsniveaus der Eingabeeinheiten anpasst. Die Eingabe bewirkt, dass die Aktivierung durch das Netzwerk in einer Weise verteilt wird, die durch die Verbindung der Einheiten bestimmt ist. Schließlich wird sich das Netzwerk in einen stabilen Zustand einpendeln, in dem das Aktivierungsniveau jeder Einheit festgelegt ist.