Imitation and Social Learning in Robots, Humans and Animals pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Cambridge Univ Pr

作者:Nehaniv, Chrystopher L. (EDT)/ Dautenhahn, Kerstin (EDT)

出品人:

页数:500

译者:

出版时间:2007-4

价格:$ 154.81

装帧:HRD

isbn号码:9780521845113

丛书系列:

图书标签:

Imitation
Social Learning
Robotics
Animal Behavior
Cognitive Science
Artificial Intelligence
Developmental Robotics
Comparative Cognition
Machine Learning
Neuroscience

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具体描述

Mechanisms of imitation and social matching play a fundamental role in development, communication, interaction, learning and culture. Their investigation in different agents (animals, humans and robots) has significantly influenced our understanding of the nature and origins of social intelligence. Whilst such issues have traditionally been studied in areas such as psychology, biology and ethnology, it has become increasingly recognised that a 'constructive approach' towards imitation and social learning via the synthesis of artificial agents can provide important insights into mechanisms and create artefacts that can be instructed and taught by imitation, demonstration, and social interaction rather than by explicit programming. This book studies increasingly sophisticated models and mechanisms of social matching behaviour and marks an important step towards the development of an interdisciplinary research field, consolidating and providing a valuable reference for the increasing number of researchers in the field of imitation and social learning in robots, humans and animals.

模仿与社会学习：跨学科视角下的认知机制与行为演化本书导读本书旨在全面探讨模仿（Imitation）与社会学习（Social Learning）在机器人、人类及动物界中的核心作用、运作机制及其深远的演化意义。不同于将模仿视为简单的复制过程，本书提供了一个多层次、跨学科的整合框架，深入剖析了从基础的神经生物学基础到复杂的文化传播现象。本书的结构设计旨在引导读者逐步深入，从微观的机制到宏观的生态学影响，清晰地勾勒出社会学习如何成为生物体适应环境、积累知识和塑造行为模式的关键驱动力。 --- 第一部分：模仿的神经基础与认知模型本部分聚焦于模仿行为得以实现的内在机制，结合了认知神经科学、计算建模和发展心理学的最新研究成果。第一章：镜像系统与运动执行的耦合本章首先回顾了镜像神经元系统（Mirror Neuron System, MNS）在理解和执行他人动作中的核心地位。我们将详细考察MNS的发现历程，并探讨其在运动意图的解码、动作的预测以及后续模仿行为启动中的作用。讨论将延伸至不同物种间MNS的结构差异及其对模仿保真度的影响。重点分析了“意图理解”与“动作复制”之间的认知鸿沟及其弥合机制。第二章：从观察到执行：动作的表征与转换模仿并非直接的输入-输出过程。本章探讨了观察到的动作是如何被转化为自身身体可执行的内部表征的。我们将审视“动作脚本”的构建，以及不同类型的学习——如正好模仿（overimitation）和目标导向模仿（goal-directed imitation）——如何影响表征的深度和灵活性。此外，本章还将介绍计算模型，用以模拟运动误差的反馈修正和表征的结构化过程。第三章：模仿的层次结构：动作复制与方案学习本书区分了不同深度的模仿。第一层是精确的动作复制（如精确重现一个复杂的手势）；第二层是目标导向的学习，即只学习达成特定结果的有效步骤，而忽略不必要的“仪式性”动作。本章将深入分析动物和人类在不同情境下倾向于选择哪种学习策略，以及这种选择背后的认知成本与收益分析。我们将引入“方案学习”（Schema Learning）的概念，解释个体如何将分散的观察信息整合成可泛化的行为模式。 --- 第二部分：社会学习的生态学与行为学维度社会学习的有效性与其所处的生态环境和社会结构息息相关。本部分将目光投向行为和环境因素如何塑造学习的频率、内容和传播模式。第四章：选择性学习：谁值得模仿？个体不会无差别地吸收所有信息。本部分探讨了决定学习者“选择模仿对象”的诸多社会指标。这些指标包括：声望（Prestige）、能力（Competence）、亲缘关系、年龄以及隶属度（In-group Bias）。我们将通过实验证据展示，高声望的个体所传达的信息即使在明显次优的情况下，也更容易被群体接受，这揭示了效率与社会信号之间的权衡。第五章：社会学习的偏见与约束：文化演化的引擎社会学习过程中的“偏见”（Biases）是文化演化的关键约束条件。本章详细分类并分析了影响模仿深度的认知偏见，例如： 1. 忠实性偏见（Fidelity Bias）：倾向于高精度复制信息，导致文化惰性。 2. 趋同偏见（Conformity Bias）：倾向于采纳多数人的行为，即使这些行为是错误的，以维持群体凝聚力。 3. 新颖性偏见（Novelty Bias）：倾向于模仿最新出现的或与众不同的行为，促进创新。对这些偏见的分析，有助于我们理解不同物种和文化群体间知识积累速度的差异。第六章：情境与需求：社会学习的触发机制社会学习并非持续进行，而是受特定环境信号触发的。本章考察了饥饿、捕食者威胁、资源稀缺或群体冲突等情境如何激活学习模式。特别关注“教学”（Teaching）这一主动的社会学习形式——即信息传递者如何有意识地调整其行为以促进观察者的学习，这在人类、灵长类及少数鸟类中表现得尤为突出。 --- 第三部分：机器人学、跨物种比较与未来展望最后一部分将理论模型应用于工程实践，并进行跨物种的比较分析，展望社会学习在人工系统中的应用前景。第七章：机器人的社会学习：从复制到创造本章探讨了将人类和动物的社会学习机制嵌入到机器人系统中的挑战与机遇。我们分析了当前基于强化学习（RL）和模仿学习（IL）的局限性，尤其是在处理“非明确奖励信号”和“非直接目标”时的困难。重点讨论如何通过引入“情境感知”和“意图推断”模块，使机器人在复杂、动态的人类环境中实现更有效的策略习得。第八章：社会学习的演化优势与适应性权衡本章从宏观的演化生态学角度审视社会学习的价值。社会学习如何加速知识的代际积累，并允许种群在不依赖个体基因突变的情况下快速适应环境变化？我们对比了人类文化积累的“累积文化演化”（Cumulative Cultural Evolution）与其他物种中更倾向于策略维持的社会学习模式，探讨了语言和符号系统在提高信息传输保真度中的决定性作用。第九章：开放性问题与跨学科融合本书在结论部分提出了当前研究的前沿问题：例如，如何量化“文化知识”的密度和结构？在多模态信息输入下，视觉、听觉和社会暗示信息如何被整合？最后，本书呼吁认知科学、计算建模和机器人工程领域的进一步深度融合，以期建立一个更具预测性的社会学习理论模型。 --- 本书的综合视角确保了读者不仅能理解“如何学习”，更能理解“为何以这种方式学习”，从而为理解复杂智能体的行为提供了坚实的理论基础。