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/ NetNews Usenet Archive 1992 #31 / NN_1992_31.iso / spool / bit / listserv / csgl / 1926 < prev    next >
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Text File  |  1992-12-21  |  9.5 KB  |  189 lines

  1. Comments: Gated by NETNEWS@AUVM.AMERICAN.EDU
  2. Path: sparky!uunet!paladin.american.edu!auvm!BEN.DCIEM.DND.CA!MMT
  3. Message-ID: <9212211742.AA05854@chroma.dciem.dnd.ca>
  4. Newsgroups: bit.listserv.csg-l
  5. Date:         Mon, 21 Dec 1992 12:42:43 EST
  6. Sender:       "Control Systems Group Network (CSGnet)" <CSG-L@UIUCVMD.BITNET>
  7. From:         mmt@BEN.DCIEM.DND.CA
  8. Subject: Re: Information theory vs control theory
  9. Lines: 178
  10.  
  11. [Martin Taylor 921221 12:00]
  12. (Bill Powers 921219.0130)
  13.  
  14. Well, given last year's experience, I didn't expect my information-theory
  15. posting to be understood, and I wasn't disappointed in my expectation.  Is
  16. it worth trying some more?  I'll give it a little shot, and then give up if
  17. it still doesn't work (rather like CSG papers trying to get into conventional
  18. psychology journals, isn't it!).
  19.  
  20. >>In a choatic world, delta matters.  If delta is very small, the
  21. >>probability distribution of states at t+delta is tightly
  22. >>constrained by the state at t. If delta is very large, the
  23. >>probability distribution of states at t+delta is unaffected by
  24. >>the state at t ...
  25. >
  26. >It matters a heck of a lot more to a plan-then-execute model than
  27. >it does to a control model. Remember that control of a variable
  28. >depends only on the ability of the system to affect that
  29. >variable, directly, in present time. It isn't necessary to
  30. >produce an output and wait to see its future effects.
  31.  
  32. The statement is completely independent of what is acting on or looking at
  33. the world.  It has to do only with the rate at which the world supplies
  34. information that can be looked at.  Of course it matters "a heck of a
  35. lot more to a plan-then-execute model than it does to a control model."
  36. Didn't I demonstrate that adequately in my posting?
  37.  
  38. But the delta between the output and observable effects on sensory inputs
  39. is important to the amount of information contained in the error signal
  40. and thus valuable for higher levels of control.
  41.  
  42. >>The central theme of PCT is that a perception in an ECS should
  43. >>be maintained as close as possible to a reference value.  In
  44. >>other words, the information provided by the perception, given
  45. >>knowledge of the reference, should be as low as possible.
  46. >
  47. >I think you'd better take one that back to the drawing board. The
  48. >reference in no way predicts the perception by its mere
  49. >existence. The best control requires the widest bandwidth in the
  50. >system, including its input function, up to the point where noise
  51. >begins to become significant. I don't see how this is consistent
  52. >with saying that the information provided by the perceptual
  53. >signal should be as low as possible.
  54.  
  55. The word "should" seems to be ambiguous.  It refers in my posting to the
  56. results of having a good, properly functioning ECS.  In your comment, you
  57. take it to refer to how a functioning ECS is to be designed, and that the
  58. perceptual bandwidth should be low.  If the perceptual bandwidth is low,
  59. then the ECS will have difficulty matching the perceptual signal to the
  60. reference signal, and thus the error signal will have high information
  61. content.  Now it is true that if the perceptual signal has lower bandwidth
  62. than the reference signal and the same resolution, then the error signal
  63. will in part be predictable, thus having lower information content than
  64. would appear on the surface.  But I had the presumption that we are always
  65. dealing with an organism with high bandwidth perceptual pathways, so I forgot
  66. to insert that caveat.
  67.  
  68. >>It is that kind of thing that I refer to as "understanding"
  69. >>PCT, not the making of predictions for simple linear phenomena.
  70. >
  71. >Dennis Delprato, here is another addition to your list of myths
  72. >about PCT: that we can predict only simple linear phenomena.
  73. >Martin, have you looked at the Little Man? It is chock full of
  74. >nonlinearities.
  75.  
  76. I think you know from all my postings, including the one you are
  77. commenting on, that I don't subscribe to that myth.  Sloppy wording.
  78. Sorry.  But Tom specifically asked me to improve upon the numerical
  79. predictions made by a linear model, which is why I made the posting
  80. in the first place.
  81.  
  82. >>>And in a control
  83. >>>model, the signals in the various paths normally carry far
  84. >>>less information than the theoretical limits allow.
  85. >>Dubious.  I would like to be able to figure out how to test
  86. >>that assertion.
  87. >
  88. >It's easy. Most perceptions occur on a scale between 0 and
  89. >maximum magnitude, and vary at a rate between 0 and some maximum
  90. >cutoff frequency. To accomodate the maximum magnitude and
  91. >frequency, the perceptual channel must have a certain information
  92. >capacity. As perceptual signals can be controlled at any level
  93. >within the whole range and can be varied at any rate up to the
  94. >maximum, it follows that unless the perception is being
  95. >controlled at maximum magnitude and the reference signal is
  96. >changing at the maximum rate that still permits control, the
  97. >actual information flow must be much less than the channel
  98. >capacity. Most perceptions are not controlled at their extremes;
  99. >hence most perceptions must use less than the whole channel
  100. >capacity.
  101.  
  102. The last sentence is a non-sequitur.  What follows the semicolon has
  103. no relation to what precedes it.
  104.  
  105. > My theory of perception agrees with a largely noise-free
  106. >experienced world; yours appears to predict a world in which
  107. >perception barely stands out over the background noise. If your
  108. >model were correct, precise control would be impossible.
  109.  
  110. You place great store on the conscious impression of precise perception.
  111. This impressions really has nothing to say about whether evolution has
  112. worked well or not.  Conscious impressions can be, and probably are built
  113. from many noisy samples which are used as rapidly as possible in the actual
  114. perceptual processes that are involved in control.  Furthermore, if most
  115. of the control is done in the central part of the range, most of the
  116. channel capacity would be expected, in an efficient syste, to be devoted
  117. to accurate perception within that region.
  118.  
  119. >Show me where Shannon's theory says there must be a comparator, a
  120. >reference signal, and a perceptual signal.
  121.  
  122. Show me where Euclid's axioms say that the sum of the squares on the
  123. two sides of a right-angled triangle equals the square on the hypotenuse.
  124.  
  125. I am not sure that the discrete individualized ECS is predicted by
  126. Shannon.  What I did point out is that Shannon's theorems demonstrate
  127. that S-R and plan-then-execute will not work in a chaotic world, whereas
  128. perceptual control will work.  The thesis is that if a structure is to
  129. be stable in the world, perceptual control is nessary, though it may not
  130. always be sufficient.  I cannot prove the necessity, because it may depend
  131. on hidden assumptions (like the relatively high sensory bandwidth) that
  132. I have not seen.  But the only other way I can see to make a stable structure
  133. is to have one in which the binding energies are high compared to the
  134. thermal regime in which the structure finds itself.
  135.  
  136. >I think that information theory is by its very nature a post-hoc
  137. >description, not a model. You can't start with information theory
  138. >and come up with a system design. Or so sez I.
  139.  
  140. There's usually an interplay between abstract principles and practical
  141. prototyping.  If you understand the Carnot cycle, you know that superheated
  142. steam engines can be more efficient than ones operating at lower temperatures.
  143. James Watt didn't know that, but he came up with a principle for making
  144. steam engines.  Could Sadi Carnot have built Watt's steam engine from
  145. first principles?  I doubt it, and quite probably he wouldn't have
  146. invented his cycle either, if Watt's engine hadn't been there.  Yes,
  147. the Carnot cycle is a description, not a model.  But it's useful.
  148.  
  149. Maybe this is an appropriate place to enter a reminder that we have a
  150. difference of opinion about there being a qualitative distinction between
  151. a description and a model.  I deny it, whereas you think it important.
  152. I think Occam's razor is important, and that the difference between
  153. what you call a "description" and a "model" is that your "model" is a
  154. more precise description over a wider range than is your "description."
  155. Occam's razor thereby gives more credence to your "model" than to your
  156. "description."  It's simply a question of what is nowadays called
  157. Kolmogorov complexity.
  158.  
  159. >One last observation:
  160. >
  161. >>The way around this is that category boundaries are not
  162. >>thresholds, but fold catastrophes.
  163. >
  164. >That's a pretty fancy term for a Schmidt trigger. Anyway, saying
  165. >that categories are fold catastrophes says nothing that my
  166. >description of hysteresis didn't say. Categorizing categorizing
  167. >doesn't tell us how it works. It doesn't work the way it does
  168. >because it's a fold catastrophe. It's a fold catastrophe because
  169. >of the way it works, which remains undisclosed.
  170.  
  171. Actually, I thought it did point out a necessary condition for it to
  172. work--positive feedback.  You can't have category perception without
  173. some form of positive feedback, whether it occurs by cross-linking and
  174. mutual inhibition among perceptual functions at a given level, through
  175. some kind of modelling/imagination loop, or through temporal recurrence.
  176.  
  177. A Schmidt trigger provides a very specific kind of fold catastrophe, which
  178. loses all information other than the category.  There's no need to lose
  179. that information, and as the fold approaches the cusp of the three-dimensional
  180. version (stress being the third variable), the "adjectival" information begins
  181. to dominate.  What your description didn't say was that the categorical
  182. aspect is of variable importance, and that the degree of overrun is
  183. affected by the amount of stress.  The cusp catastrophe, of which the
  184. fold is a cross-section, does say that.
  185.  
  186. And yes, it is "only" a description, with a mechanism.
  187.  
  188. Martin
  189.