home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #18 / NN_1992_18.iso / spool / bit / listserv / csgl / 712 < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1992-08-17  |  7.0 KB  |  136 lines

  1. Comments: Gated by NETNEWS@AUVM.AMERICAN.EDU
  2. Path: sparky!uunet!paladin.american.edu!auvm!AERO.ORG!MARKEN
  3. X-Delivery-Notice:  SMTP MAIL FROM does not correspond to sender.
  4. Posted-Date: Mon, 17 Aug 92 11:08:33 PDT
  5. Message-ID: <199208171808.AA05644@aerospace.aero.org>
  6. Newsgroups: bit.listserv.csg-l
  7. Date:         Mon, 17 Aug 1992 11:08:33 PDT
  8. Sender:       "Control Systems Group Network (CSGnet)" <CSG-L@UIUCVMD.BITNET>
  9. From:         marken@AERO.ORG
  10. Subject:      Generating Output
  11. Lines: 123
  12.  
  13. [From Rick Marken (920817.1100)]
  14.  
  15. Gary Cziko (920816.1715) says:
  16.  
  17. > Greg was telling me that the arm demo does generate
  18. >output.  It may not calculate trajectories, but it nonetheless generates a
  19. >behavior based on the error signal of the difference between its reference
  20. >level and its perception.
  21.  
  22. >When I show Demo2 to someone with computer savvy, he or she can say that
  23. >what the model does is a reiteration of
  24. >perception-behavior-perception-behavior, etc. a la TOTE.
  25.  
  26. >but by using digital computers don't the demos show in fact that
  27. >control can be accomplished by generating output based on input (sounds
  28. >pretty S-R to me)?
  29.  
  30. I think it is fair to think of components of the loop in s-r terms. External
  31. variables get transformed into perceptions so p = f(i) -- a functional
  32. relationship between a stimulus and a response; perceptions get transformed
  33. into errors, errors (as you note) get transformed into outputs and outputs
  34. get transformed into inputs, completing the circle. As you note, the computer
  35. computes these s-r components of the loop sequentially; but it must mimic the
  36. dynamic aspect of these functions (the fact, for example, that perception does
  37. not instantaeously become p when the input is i) and it does this by only
  38. computing a fraction of the computed "response" on each iteration of the
  39. sequence and integrating each computed fraction over iterations. Because
  40. things work in this nice, dynamic way, it means that the response to a
  41. particular input is never exactly the same -- it depends on what went
  42. before and what else is currently affecting the variables. So its not really
  43. correct to say that the control loop works (ie. controls) by generating
  44. precisely computed outputs, although all the components of the loop do
  45. produce outputs in response to inputs -- at least they "start" to produce
  46. those outputs -- so you can call them sr components. For example, suppose
  47. that the s-r relationship between error and output is o = 10*e. So when
  48. e = .1, o should be 1; but what really happens is o just starts to change
  49. towards 1. So o might be .2 when e = .1. At some later time, as the control
  50. system works to get the perception under control, e (which is always changing)
  51. might be .1 again. At that point, o might already be .9 so when o starts
  52. "responding" to the error, o ends up as 1 -- what it is "supposed to be".
  53. The point is that the dynamics of the loop turn the apparatly exact functional
  54. mapping of error in output (or of perception into output) into a continuously
  55. changing relationship.
  56.  
  57. But it's probably not worth trying to teach your listener differential
  58. equations in order to get the point across that control systems do not
  59. work by computing functionally exact outputs (at each point in the loop).
  60. The fact of the matter is that when you connect s-r components together
  61. in a dynamically stable negative feedback loop, what that loop does is
  62. keep its perceptual signal equal to its reference signal (if there is
  63. an explicit reference signal) or to zero if there is no explicit reference.
  64. This is the fact that was missed by those who proposed the TOTE loop as a
  65. model of purposeful behavior. A properly functioning TOTE loop is a control
  66. loop; and what it controls is its perceptual variable. The implications of
  67. that simple observation are enormous, but only if you notice that that's
  68. how TOTE loops work (incidentally, TOTE is probably a poor name since control
  69. loops don't EXIT -- unless they are explicitly shut off by another system;
  70. so the TOTE loop, when it works (ie. is a control loop) is really a TOT loop).
  71.  
  72. If there were a simple way to convince your computer savvy friend (or anyone
  73. else) that this is the way so- called "perception-behavior-perception loops
  74. work (they control perception -- not output) then Bill Powers could have saved
  75. 30 or so years and psychology would now be a real science.
  76.  
  77. John Van Loon (920817) says:
  78.  
  79. >    To me it would seem that drivers do infact see the disturbances.
  80.  
  81. A good way to see that this is not the case is to look at my demo described
  82. in chapter 3 (first paper) in my Mind Readings book. Another way to
  83. see this (mentally) is to remember that the visual image through the
  84. windshield of the car is ALWAYS simultaneously the result of disturbances
  85. AND driver outputs. Even the effect of a sudden, transient disturbance
  86. depends to some extent on what the driver (and other disturbances) were
  87. doing at the time it occurred. When control is good, responses (outputs) are
  88. always the exact opposite of the net effect of disturbances on perception;
  89. there is nothing in the perception that could be used to infer the net
  90. effect of the disturbance. That is such an amazing fact that even people who
  91. understand control theory can hardly believe it (right Gary).
  92.  
  93. > The action of steering the car  so that it stays in the lane
  94. >seems like a negative feedback type of action solely controlled by sight
  95.  
  96. In fact, this illusion is so compelling that probably fewer than .001% of
  97. people currently working in psychology know that it is an illusion. Actions
  98. control perception, not vice versa. I know it's hard to believe -- but it's
  99. true (and demonstarted over and over again, in many different ways); do
  100. read that paper in "Mind Readings"; do the experiment yourself; try to
  101. find something in the sensory input that is related to the output that
  102. affects that input. You might be startled too -- and see why those of us who
  103. understand PCT are so excited about it.
  104.  
  105. >My
  106. >problem is with the driver not being able to "see" the disturbances and not
  107. >controlling the position of the car on the road.  Could you clarify the
  108. >point a little further it would help me believe in your methods and theories
  109.  
  110. One way to do this is to just look at the equations and believe that they are
  111. true (which they are). For example, the closed loop equations say that
  112.  
  113. o = -kd
  114.  
  115. Output,o,depends on disturbances,d, (environmental events) -- perception
  116. is not part of this relationship (when the loop gain is high enough).
  117.  
  118. The other way is to set up the demos and run them yourself. Do experiments
  119. yourself. Try, as I said, to find the perceptual variable that guides
  120. responses in a tracking task -- when control is good. You will find that
  121. perception does not guide output in a control loop. Output, however,
  122. guides perception. In fact, behavior is the control of perception (is there
  123. an echo in here?).
  124.  
  125. Best regards
  126.  
  127. Rick
  128.  
  129.      **************************************************************
  130.  
  131. Richard S. Marken                   USMail: 10459 Holman Ave
  132. The Aerospace Corporation                   Los Angeles, CA 90024
  133. E-mail: marken@aero.org
  134. (310) 336-6214 (day)
  135. (310) 474-0313 (evening)
  136.