Daydreaming in Humans and Machines_ A Computer Model of the Stream of Thoug_html_358d63dfa315c05a.png

Daydreaming in

Humans and

Machines

A Computer Model of the Stream of

Thought

Erik T. Mueller

Copyright c 1990 by Erik T. Mueller All rights reserved.

Reprinted June 26, 2012 Publisher: Erik T. Mueller

Contents

1 Introduction 1

1.1 The DAYDREAMER Program . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . 2

1.2 Research Objectives and Issues . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . 5

1.2.1 Learning from Imagined Experiences . .

. . . . . . . . . . 6

1.2.2 Creative Problem Solving . . . . . . . . . . .

. . . . . . . 12

1.2.3 Emotions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . 16

1.3 Foundations of DAYDREAMER . . . . . . .

. . . . . . . . . . . 18

1.3.1 Excluded Phenomena . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . 18

1.3.2 Definition of Daydreaming . . . . . . . . . .

. . . . . . . . 20

1.4 Daydream Protocol Analysis . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . 23

1.4.1 Retrospective Reports . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . 23

1.4.2 Think-Aloud Protocols . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . 25

1.4.3 Thought Sampling and Event Recording

. . . . . . . . . . 26

1.5 Contents of the Book . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . 27

2 Architecture of DAYDREAMER 29

2.1 Overview of Program . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . 29

2.2 Daydreaming as Planning . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . 31

2.2.1 Previous Personal Goal Sets . . . . . . . . .

. . . . . . . . 31

2.2.2 A Set of Personal Goals . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . 32

2.2.3 Planning and Inference Rules . . . . . . . .

. . . . . . . . 34

2.3 Daydreaming as Multiple Goal Planning .

. . . . . . . . . . . . . 36

2.4 Daydreaming as Emotion-Driven

Planning . . . . . . . . . . . . . 37

2.5 Procedures for Daydreaming . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . 43

3 Emotions and Daydreaming 49

3.1 Emotional Responses in Daydreaming . . .

. . . . . . . . . . . . 49

3.2 Emotion Representation . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . 53

3.3 Daydreaming Goals . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . 57

3.4 Emotional Feedback System . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . 60

3.5 Rationalization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . 63

3.5.1 Rationalization by Mixed Blessing . . . .

. . . . . . . . . 64

iii

3.5.2 Rationalization by Hidden Blessing . . .

. . . . . . . . . . 65

3.5.3 Rationalization by External Attribution .

. . . . . . . . . 66

3.5.4 Rationalization by Minimization . . . . . .

. . . . . . . . 67

3.6 Revenge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . 68

3.6.1 The Purpose of Revenge Daydreams . . .

. . . . . . . . . 68

3.6.2 Achievement of Revenge . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . 69

3.7 Roving . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . 70

3.8 Emotions as Motivation . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . 71

3.9 Idiosyncratic Feeling States . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . 74

3.10 Previous Related Work in Emotions . . . .

. . . . . . . . . . . . 76

3.10.1 Simon s Interruption Mechanism . . . .

. . . . . . . . . . 76

3.10.2 Colby s PARRY . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . 77

3.10.3 Abelson s Affect Taxonomy . . . . . . . .

. . . . . . . . . 77

3.10.4 Weiner s Causal Attribution Model of

Emotions . . . . . 77

3.10.5 The Emotion Model of Bower and

Cohen . . . . . . . . . 77

3.10.6 Dyer s BORIS Affect Model . . . . . . . .

. . . . . . . . . 78

3.10.7 Pfeifer s FEELER . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . 78

3.11 Work Related to Daydreaming Goals . . .

. . . . . . . . . . . . . 79

3.11.1 Defense Mechanisms . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . 79

3.11.2 McDougall s Emotions and Instincts . .

. . . . . . . . . . 80

3.11.3 Festinger s Reduction of Cognitive

Dissonance . . . . . . 80

3.11.4 Abelson s Simulation of Hot

Cognition . . . . . . . . . . . 80

3.11.5 Colby s Neurosis Model . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . 81

3.11.6 Janis and Mann s Bolstering Strategies

. . . . . . . . . . 82

3.11.7 Summary and Comparison of

Strategies . . . . . . . . . . 83

4 Learning through Daydreaming 85

4.1 Episodic Memory and Analogical

Planning . . . . . . . . . . . . 86

4.1.1 Representation of Episodes . . . . . . . . . .

. . . . . . . 87

4.1.2 Storage of Episodes . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . 88

4.1.3 Analogical Planning . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . 89

4.1.4 Issues for Theories of Episodic Memory

. . . . . . . . . . 95

4.2 Definition of Learning . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . 96

4.2.1 Episodes for Improvement of Future

Search . . . . . . . . 98

4.2.2 Episodes for Changing Knowledge

Accessibility . . . . . . 100

4.2.3 Survival and Growth . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . 101

4.3 Daydreaming Goals for Learning . . . . . . .

. . . . . . . . . . . 103

4.3.1 Reversal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . 103

4.3.2 Rehearsal and Recovery . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . 107

4.3.3 Repercussions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . 108

4.4 Evaluation and Decision Making . . . . . . .

. . . . . . . . . . . 109

4.4.1 Daydream Evaluation Metrics . . . . . . . .

. . . . . . . . 109

4.4.2 Daydream Selection . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . 112

4.5 Intention Formation and Application . . . .

. . . . . . . . . . . . 113

CONTENTS v

4.6 Related Work in Machine Learning . . . . .

. . . . . . . . . . . . 116

5 Everyday Creativity in Daydreaming 121

5.1 Definition of Creativity . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . 122

5.2 Aspects of Creativity in Daydreaming . . .

. . . . . . . . . . . . 123

5.2.1 Breaking Away . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . 123

5.2.2 Fanciful Possibility Generation . . . . . . .

. . . . . . . . 123

5.2.3 Finding New Connections . . . . . . . . . . .

. . . . . . . 124

5.2.4 Mechanisms in DAYDREAMER . . . . .

. . . . . . . . . 124

5.3 Serendipity in Daydreaming . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . 125

5.3.1 Serendipity-Based Learning . . . . . . . . .

. . . . . . . . 126

5.3.2 Serendipity Recognition . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . 127

5.3.3 Episode-Driven Serendipity . . . . . . . . . .

. . . . . . . 129

5.3.4 Object-Driven Serendipity . . . . . . . . . . .

. . . . . . . 130

5.3.5 Input-State-Driven Serendipity . . . . . . .

. . . . . . . . 132

5.4 Action Mutation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . 132

5.4.1 The Purpose of Action Mutation . . . . . .

. . . . . . . . 132

5.4.2 Strategies for Action Mutation . . . . . . .

. . . . . . . . 134

5.5 The Phenomena of Incubation and Insight

. . . . . . . . . . . . . 135

5.6 Previous Work in Problem Solving . . . . .

. . . . . . . . . . . . 137

5.6.1 GPS and STRIPS . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . 137

5.6.2 ABSTRIPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . 139

5.6.3 NOAH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . 140

5.6.4 PANDORA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . 140

5.6.5 Opportunistic Planning . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . 144

5.7 Previous Work in Creativity . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . 144

5.7.1 TALE-SPIN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . 145

5.7.2 AM and EURISKO . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . 147

5.7.3 BACON . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . 149

6 Daydreaming in the Interpersonal Domain

151

6.1 Basic States and Actions . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . 152

6.1.1 Conceptual Dependency Representation

. . . . . . . . . . 152

6.1.2 Conceptual Dependency in

DAYDREAMER . . . . . . . 153

6.2 Other Planning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . 153

6.3 Attitudes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . 154

6.3.1 Basic Attitude Representation . . . . . . . .

. . . . . . . 155

6.3.2 Assessing, Forming, and Modifying

Attitudes . . . . . . . 155

6.3.3 Attitudes and Meeting People . . . . . . . .

. . . . . . . . 157

6.4 Interpersonal Relationships . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . 159

6.4.1 Lovers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . 159

6.4.2 Friends . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . 161

6.4.3 Employment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . 161

6.5 Strategies for Fanciful Planning . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . 162

6.5.1 Plausible Planning . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . 163 6.5.2 Subgoal Relaxation . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . 164 6.5.3 Inference

Inhibition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164

7 Implementation of DAYDREAMER 167

7.1 Summary Statistics . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . 167

7.2 The GATE Representation Language . . . .

. . . . . . . . . . . . 169

7.2.1 Slot-Filler Objects . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . 169

7.2.2 Unification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . 170

7.2.3 Instantiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . 172

7.2.4 Variabilization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . 172

7.2.5 Contexts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . 172

7.3 Planning and Inference Rules . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . 173

7.3.1 Planning Rules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . 174

7.3.2 Inference Rules . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . 174

7.3.3 Rules for Actions . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . 175

7.3.4 Rules for Concern Initiation . . . . . . . . .

. . . . . . . . 177

7.4 Basic Procedures for Daydreaming . . . . .

. . . . . . . . . . . . 178

7.4.1 Emotion-Driven Control . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . 178

7.4.2 Planner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . 179

7.4.3 Concern Termination . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . 181

7.4.4 Rule Application . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . 182

7.4.5 Planning Rule Application . . . . . . . . . . .

. . . . . . 183

7.4.6 Inference Rule Application . . . . . . . . . .

. . . . . . . 184

7.4.7 Concern Initiation . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . 186

7.5 Episodic Memory and Analogical

Planning . . . . . . . . . . . . 187

7.5.1 Episode Storage . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . 187

7.5.2 Episode Retrieval . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . 188

7.5.3 Reminding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . 188

7.5.4 Revised Planning Rule Application . . . .

. . . . . . . . . 189

7.5.5 Analogical Rule Application . . . . . . . . .

. . . . . . . . 189

7.5.6 Subgoal Creation . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . 190

7.6 Other Planning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . 190

7.6.1 Forward Other Planning . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . 190

7.6.2 Backward Other Planning . . . . . . . . . . .

. . . . . . . 192

7.7 Serendipity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . 192

7.7.1 Serendipity Recognition . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . 192

7.7.2 Action Mutation . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . 194

8 Comparison of Episodic Memory Schemes

195

8.1 Discrimination Nets . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . 195

8.2 Spreading Activation Models . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . 198

8.3 Connectionism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . 203

8.4 Intersection Indexing . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . 209

CONTENTS vii

9 Review of the Literature on Daydreaming

211

9.1 Previous Work in Daydreaming . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . 211

9.1.1 Associationist Theories of Thought . . . .

. . . . . . . . . 211

9.1.2 James s Stream of Thought . . . . . . . . . .

. . . . . . . 213

9.1.3 Freud s Theory of Dreaming and

Daydreaming . . . . . . 214

9.1.4 Bleuler s Autistic Thinking . . . . . . . . . .

. . . . . . . 216

9.1.5 Varendonck s Psychology of

Daydreaming . . . . . . . . . 217

9.1.6 Green s Study of Daydreaming and

Development . . . . . 219

9.1.7 The Research of Singer and Colleagues

. . . . . . . . . . . 219

9.1.8 Klinger s Theory of Fantasy . . . . . . . . .

. . . . . . . . 222

9.1.9 Pope s Studies of the Stream of

Thought . . . . . . . . . 223

9.1.10 Shanon s Investigation of Thought

Sequences . . . . . . . 223

9.2 Related Work in Night Dreaming . . . . . . .

. . . . . . . . . . . 224

9.2.1 Foulkes s Scoring System for Latent

Structure . . . . . . . 225

9.2.2 The Computer Analogy for Night

Dreaming . . . . . . . . 226

9.2.3 The Dream Simulation of Moser et al. .

. . . . . . . . . . 227

9.2.4 Hypnagogic Dreams . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . 230

9.2.5 Lucid Dreams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . 231

10 Underpinnings of a Daydreaming Theory

233

10.1 Philosophical Underpinnings . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . 233

10.1.1 Functionalist Approach to Mind-Body

Problem . . . . . . 234

10.1.2 Problems with Theories of Subjective

Phenomena . . . . 235

10.2 The Problem of Semantics . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . 239

10.2.1 Structure-Content Distinctions . . . . . .

. . . . . . . . . 239

10.2.2 Semantics of the Stream of

Consciousness . . . . . . . . . 240

10.2.3 The Functionalist Approach to

Semantics . . . . . . . . . 241

10.2.4 The Elusiveness of Concepts . . . . . . . .

. . . . . . . . 241

10.2.5 Connectionist Approaches to

Semantics . . . . . . . . . .