home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1993 #1 / NN_1993_1.iso / spool / bit / listserv / csgl / 2124 < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1993-01-12  |  8.5 KB  |  180 lines

  1. Comments: Gated by NETNEWS@AUVM.AMERICAN.EDU
  2. Path: sparky!uunet!paladin.american.edu!auvm!VAXF.COLORADO.EDU!POWERS_W
  3. Return-Path: <@VMD.CSO.UIUC.EDU,
  4.              @vmd.cso.uiuc.edu:POWERS_W%FLC@VAXF.Colorado.EDU>
  5. X-Envelope-to: CSG-L@vmd.cso.uiuc.edu
  6. X-VMS-To: @CSG
  7. MIME-version: 1.0
  8. Content-transfer-encoding: 7BIT
  9. Message-ID: <01GTFHA94142004FG7@VAXF.COLORADO.EDU>
  10. Newsgroups: bit.listserv.csg-l
  11. Date:         Tue, 12 Jan 1993 11:29:11 -0700
  12. Sender:       "Control Systems Group Network (CSGnet)" <CSG-L@UIUCVMD.BITNET>
  13. From:         "William T. Powers" <POWERS_W%FLC@VAXF.COLORADO.EDU>
  14. Subject:      S-R & PCT
  15. Lines: 163
  16.  
  17. [From Bill Powers (930112.0900)]
  18.  
  19. Greg Williams (930112) --
  20.  
  21. >... where does a model for tracking which uses C,H, and T as
  22. >its variables fit? And where does a model of gravitational
  23. >attraction which uses distance and mass (observationally
  24. >proportional to weight) fit?
  25.  
  26. C, H, and T (and D) are the observable variables whose behavior
  27. we must explain, just as position, velocity, and acceleration are
  28. the observable variables which Newton had to explain. The
  29. explanation goes beyond the observable variables, in proposing
  30. entities like mass, or error sensitivity.
  31.  
  32. Mass, remember, is not an observable variable (weight is not the
  33. same thing as mass), and neither is the universal constant of
  34. gravitation, nor the inverse-square relationship of force
  35. (acceleration for a free body) and distance. A pound of feathers
  36. and a pound of lead do NOT fall at the same rate. The attraction
  37. between nonspherical objects does NOT go as the inverse square of
  38. the distance between their centers. A cannonball does NOT travel
  39. in an ellipse with one focus at the center of the Earth. The
  40. observations deny Newton's laws. Newton replies, "Yes, but the
  41. underlying relationships are as I suppose. If you calculate
  42. viscious friction, and integrate using my universal law over all
  43. the infinitesimal particles of irregular objects, however
  44. imaginary those particles may be, you will see that the laws
  45. predict exactly what we observe."
  46.  
  47. Suppose we have a simple control system with a loop gain of
  48. 1,000,000 and a slowing factor in the output function that is
  49. sufficient for stable operation. In this case, the true steady-
  50. state relationship between C and H is H = 1,000,000 * (C* - C).
  51. This is not, of course, what we observe. We observe that H = -D
  52. and C = C*, as near as we can measure, give or take random noise
  53. and measurement error. If there are variations in C* we will see
  54. C varying in the same way, but H will not vary a million times as
  55. much. H will vary only as much as needed to cancel the effect of
  56. D on (C* - C). We do NOT, in general, see H varying a million
  57. times as much as C. Yet a generative model in which the error
  58. sensitivity is one million explains the observations.
  59.  
  60. >Still, I think Skinner's "prematurity" warning still counts for
  61. >something...
  62.  
  63. Skinner was denying the usefulness of models of the interior of
  64. the organism at exactly the same time the principles of control
  65. theory were being developed. He defended his views against
  66. cybernetics and cognitive models as against any other proposals.
  67. He took the deviations of others' views from his own as prima
  68. facie evidence that the other views were wrong: no proof needed.
  69. Skinner's main modes of argument were ridicule and assertion. He
  70. did not test hypotheses. He simply offered positive instances
  71. worded so as to support his position.
  72.  
  73. Suppose that Skinner had really believed, as he seemed to claim,
  74. that models of the inner working of organisms might some day
  75. provide explanatory principles not present in radical
  76. behaviorism. In that case, all his explanations of behavior in
  77. terms of external events and situations should have been appended
  78. with " ... or some cause working from inside the organism."
  79. Obviously there was no such appendage: it would have made his
  80. bold assertions look foolish. What Skinner believed, as far as I
  81. can see, must have been what many cognitive scientists believe
  82. today: that if you followed all more abstract explanations down
  83. to their fundamental bases, the causes would eventually trace
  84. back to the environment. In other words, Skinner considered that
  85. he was only stating in an approximate way what would some day be
  86. shown to be the only accurate way. This was his lifelong faith.
  87.  
  88. >Actually, from what I've read, they actually claim that they
  89. >DON'T WANT TO COME UP WITH AN EXPLANATION -- ONLY
  90. >PREDICTION/CONTROL. But the upshot is as you say, of course,
  91. >and they can't get as close to their professed goal as they
  92. >could with PCT models (which, as noted yet again above, might
  93. >be very difficult to generate for complex situations).
  94.  
  95. The trouble with qualitative language is that you don't get any
  96. idea of proportions. To say that they can't get as close to
  97. prediction as PCT can can leave the image of a footrace with PCT
  98. winning in a final burst at the finish line. With respect to
  99. prediction, PCT is crossing the finish line while the operant
  100. approach still has one foot in the starting block.
  101.  
  102. Do you realize that there is no basis in the operant-conditioning
  103. model for predicting that there will be any behavior at all in a
  104. Skinner box? And that even if you admit as a prediction an
  105. extrapolation from previous experience, this model can't predict
  106. how much behavior there will be, if any? The reinforcement rate
  107. supposedly sustains the behavior rate. But the reinforcement rate
  108. depends on behavior, so unless you know in advance what the
  109. behavior rate is going to be, you can't say what the
  110. reinforcement rate will be. Not being able to predict the
  111. reinforcement rate, you have no basis for predicting any
  112. particular behavior rate. So there is NO PREDICTION AT ALL.
  113.  
  114. The best that the operant approach can do is to describe what has
  115. already happened, and predict that what has happened will happen
  116. again. All of the mathematical manipulations I have seen in the
  117. operant literature have been manipulations of algebraic
  118. identities; with only one equation to represent a situation
  119. requiring two or more equations for its complete description,
  120. that is all that can be done. It is not that the operant model
  121. predicts less well than PCT. It does not predict AT ALL.
  122.  
  123. >Skinner's extreme historical environmentalism and an extreme
  124. >"moment-by-moment" mechanistic organismism need melding into a
  125. >broader -- and I think truer -- picture.
  126.  
  127. As Dennis pointed out, "history" is not a causal mechanism. The
  128. past can't affect the present any more than the future can.
  129. Everything that operates on behavior is present now, or else it
  130. has no effect. The only way for the past to seem to operate in
  131. the present is through memory; and it's only the current contents
  132. of memory, not what actually happened in the past, that has an
  133. effect NOW.
  134.  
  135. This is a fundamental principle of all the hard sciences. The
  136. history of a variable is irrelevant; the path by which it got to
  137. its present state (including derivatives) is of no consequence.
  138. Generative models work strictly in present time. I don't see any
  139. possibility for a merger here.
  140.  
  141. ---------------------------------------------------------------
  142. Avery.Andrews (930111.1905) --
  143.  
  144. >Reading around in the Osherson, ed. `foundations of cognitive
  145. >science' (1989) I came across the claim that feedback is too
  146. >slow to solve inverse kinematic & dynamic problems for fast
  147. >movements.
  148.  
  149. This is a good one for the collection of myths. In fact this is a
  150. double whammy: a myth based on a myth. In the first place, it's
  151. not necessary to solve for the inverse kinematics because a
  152. control system automatically does that using the environment as
  153. its own model. So it's true that control systems aren't fast
  154. enough to solve the inverse kinematics without feedback: no
  155. neural system is fast enough. But solving the inverse kinematic
  156. problem isn't necessary in any case, and control systems are
  157. certainly fast enough to do what is necessary to control a
  158. dynamical system.
  159.  
  160. >Where can I read about why this claim is false or irrelevant
  161. >(e.g., true only for certain kinds of highly skilled movements
  162. >that people practice enough to make it plausible that they have
  163. >elaborate feedforward schemes for).
  164.  
  165. Look up analogue computer methods for solving second-order
  166. differential equations. Korn and Korn is the only reference in my
  167. head, and it's probably way out of date (Greg?). See also my arm
  168. model, which controls a dynamical system without solving the
  169. inverse kinematic or dynamic equations.
  170.  
  171. I know of no situation in which literally solving the inverse
  172. kinematic and dynamic equations is a plausible explanation for
  173. behavior.
  174. ---------------------------------------------------------------
  175.  
  176. Best to all,
  177.  
  178.  
  179. Bill P.
  180.