Kognitivna nauka

Kognitivna nauka se obično definiše kao naučno istraživanje ili uma ili inteligencije (npr. Luger 1994.). Međutim, sa izuzetnom naučnom produkcijom u disciplinama koje nazivamo kognitivnim naukama, njihov domen je praktično proširen i na oblasti koje su tradicionalno pripadale drugim, srodnim disciplinama. Ovo "proširenje" kognitivnih nauka ipak jasno određuje njihov domen utoliko ukoliko se one za druge discipline vezuju dok je to produktivno za istraživanje njihovog osnovnog predmeta - saznanja kao fenomena u prirodnim (ljudi, životinje) i vještačkim (kompjuteri) sistemima. Osnove za razvoj skupa disciplina koje nazivamo kognitivnim naukama postavljene su u kognitivnoj psihologiji, lingvistici i vještačkoj inteligenciji, posmatrano historijski. Ako bismo ušli dublje u historiju ideja, korene bismo pronašli i u radovima naučnika prve polovine dvadesetog veka, a možda posebnu inspiraciju u razvoju matematičke logike i lingvistike (iako bi se ovi razvoji mogli danas vezati samo za jednu orijentaciju u kognitivnim naukama - tzv. simboličku orijentaciju). Opet, posmatrajući i najsuvremeniju problematiku u ovoj grupi disciplini, vidimo da kognitivna nauka legitimno nasljeđuje širok skup filozofskih problema. Praktično svaki uvod u kognitivnu nauku takođe naglašava da je ona visoko interdisciplinarna; često se kaže da se sastoji iz, da udjeljuje u, i da zarađuje sa psihologijom (posebno kognitivnom psihologijom), vještačkom inteligencijom, lingvistikom i psiholingvistikom, filozofijom (posebno filozofijom uma), neurologijom, logikom, robotikom, antropologijom i biologijom (uključujući biomehaniku).

Uvod

Kognitivna nauka teži da sagleda svet izvan uma u mnogome nalik drugim naukama; stoga ima objektivno, od posmatrača nezavisno postojanje. Kognitivna nauka se obično smatra kompatibilnom i međuzavisnom sa fizičkim naukama, i često koristi naučni metod, kao i simulaciju ili modelovanje, često poredeći autput modela sa aspektima ljudskog ponašanja. S obzirom na centralni značaj kognitivne psihologije kao discipline unutar kognitivnih nauka, najznačajnija istraživanja u ovoj grupi disciplina su eksperimentalne prirode i uključuju učešće ljudskih subjekata. Kada se simulacije koriste u kognitivnim naukama, što je npr. značajan metodološki trend savremene paradigme konekcionizma, one se koriste pod oslovom da se njihovim autputom može modelovati neki domen ljudskog ponašanja. Kao finalni kriterijum u ovom slučaju koristi se "fit" modela za koji se tvrdi da simulira neke kognitivne procese i bihevioralnih podataka dobijenih u eksperimentima sa ljudskim subjektima. Ipak, postoji neslaganje oko tačnog odnosa između kognitivne nauke i ostalih polja, i interdisciplinarna priroda kognitivne nauke je u velikoj mjeri i nerealizovana i ograničena.

Brojna su dostignuća kognitivne nauke. Na prvom mjestu, u okviru kognitivnih nauka izveden je raskid sa tzv. klasičnom koncepcijom pojmova naslađenom iz prethodne filozofske tradicije. Brojna empirijska istraživanja pokazala su da priroda našeg kognitivnog sistema ne poštuje aristotelijanske sheme i reprezentaciju pojmova kao elemenata hijerarhijskih shema ili kao definicija putem opštih i distinktivnih odlika. Ovaj raskid sa klasičnom koncepcijom teorije pojmova od centralnog je značaja za razvoj kognitivne psihologije u kojoj se proučavanje pojmova posmatra kao osnova za razumijevanje najmanje dva velika problema: problema semantičke memorije i prepoznavanja, s jedne, i problema psihologije mišljenja, s druge strane. Kao podjednako značajna smatraju se dostignuća kognitivnih nauka u oblasti psiholingvistike, odn. proučavanja psihološke realnosti jezika, razumijevanja jezika i jezičke produkcije. Najveće teorijske diskusije u kognitivnim naukama vođene su upravo u oblastima proučavanja koncepata (psihološka semantika), psiholingvistike (kao npr. diskusije između simbolista i konekcionista u osamdesetim godinama dvadesetog veka, ili simbolista i škole Žana Pijažea još u sedamdesetim godinama) i teorija percepcije (npr. rasprave između pristalica Gibsonove teorije direktne percepcije i konstruktivističke teorije percepcije). Pored ovoga, kognitivne nauke su razvile modele ljudske percepcije rizika, i bila su uticanje u razvoju biheviorističkih financija, oblasti ekonomije. Kognitivni psiholog Danijel Kaneman nagrađen je 2003. godine Nobelovom nagradom iz ekonomije za rad koji je zajedno sa Amosom Tverskim razvio u oblasti donošenja odluka. Herbert Sajmon, još jedan slavan naučnik iz oblasti kognitivnih nauka, nagrađen je Нobelovom nagradom iz ekonomije nešto ranije. Takođe, kognitivna nauka je razvila novu teoriju matematičke filozofije, i mnoge teorije iz oblasti vještačke inteligencije. Kognitivna nauka je značajna za filozofiju jezika i epistemologiju - moderni preporod racionalizma - kao i za konstituiranje značajnog krila moderne lingvistike.

Kognitivna nauka?

Termin "kognitivno" u "kognitivna nauka" se "koristi za bilo koju vrstu mentalne operacije ili strukture koja može biti proučavana u preciznim terminima." (Lakoff and Johnson, 1999). Ova konceptualizacija je veoma široka, treba razlikovati kako je izraz "kognitivno" korišten u nekim tradicijama analitičke filozofije, gdje "kognitivno" ima veze samo sa formalnim pravilima i uslovno istinitom semantikom (truth conditional semantics). (Bilo kako bilo, ta interpretacija vodi blizu historijsko dominantne škole mišljenja unutar kognitivne nauke o prirodi kognicije - da je to suštinski simboličko, teoretsko i logično.)

Najraniji unosi rječi "kognitivno" u Oksfordskom engleskom rječniku (OER) opisuju da se njeno značenje odnosi na "akciju ili proces saznavanja". Prvi unos iz 1586. pokazuje da je ova rječ tada korištena u kontekstu diskusija o platoničkim teorijama znanja. Većina u kognitivnoj nauci, ipak, verovatno ne smatra da je njen zadatak istraživanje bilo čega toliko određenog poput znanja kako ga je video Platon.

Filozofija

Većina, ali ne i svi koji sebe smatraju kognitivnim naučnicima imaju funkcionalističko viđenje uma/inteligencije, što znači da, barem u teoriji, oni istražuju um i inteligenciju iz perspektive u kojoj bi ova svojstva možda mogla (jednog dana) biti ispravno pripisana ne samo ljudskim bićima već i drugim životinjama, vanzemaljskim oblicima života ili posebno naprednim računarskim sistemima. Ovakav pogled na stvari je jedan od razloga zašto termin "kognitivna nauka" nije sasvim koekstenzivan sa neuronaukom, psihologijom, ili nekom kombinacijom ove dve nauke.

Teorije

Teorija identiteta um/mozak

Teorija identiteta um/mozak je stav da šta god da su "um" i "inteligencija", oni su striktno ukorenjeni u mozak, i ne koriste, ne zavise od, i ne interreaguju nisačim ne-fizičkim. Ipak, postoji određeni konsenzus da ima smisla govoriti o organizaciji uma bez razmatranja organizacije mozga, i da kognitivni naučnici nisu neuronaučnici. Često se opravdanje za ovo može naći u shvaćanju da postoje različiti nivoi analize. Kognitivni naučnik može reći da je ono šta on tvrdi o rezonovanju tačno na simboličkom nivou apstrakcije, dok je ono šta neuronaučnik kaže tačno na fizičkom nivou implementiranja simboličkog nivoa (u mnogome nalik na računar kao fizički objekt koji implementira virtualnu mašinu na kojoj je učitan word-procesor). Istraživanje ovog se može naći u argumentu Kineska soba, koji predlaže gedanken eksperiment da bi se resvetlio potential loci za "kogniciju".

Kvantna teorija uma

Postoji nekoliko različitih kvantnih modela uma. U jednoj klasi, mozak se smatra kvantnom mašinom; u drugoj, mozak je klasična mašina koja koristi univerzalnu svjesnu funkciju.

Biokognitivna teorija

Model koji je predložio Мario Е. Мartinez, u kojem se kognicija, biologija i historijska kultura prepliću kao nerazdvojno bioinformaciono polje koje kontekstualizuje ličnu realnost i utiče na zdravlje i dugovječnost. Biokognitivna teorija potiče iz istraživanja iz polja psihoneuroimunologije i medicinske antropologije.

Psihologija

Pojedinačna pitanja kognitivne nauke mogu uključivati percepciju, pažnju, svest i pamćenje. Ipak, ovo su sve davno uspostavljena polja unutar psihologije, i postoji stalan rizik da će kognitivni naučnici samo novim rječnikom ponovo otkriti odbačene psihološke analize.

Kao što je opisano, kognitivna nauka je rastegljivo polje. Ipak, treba primjeriti da se kognitivna nauka ne odnosi sa jednakim interesovanjem na sve teme koje se mogu odnositi na prirodu i operacije uma ili inteligencije. Socijalni i kulturološki faktori, emocije, svest, životinjska kognicija, komparativni i evolucionarni pristupi se često stavljaju van fokusa, ili se potpuno isključuju, često na bazi ključnih filozofskih sukoba. Neki kognitivni naučnici, ipak, smatraju da su ove teme od vitalnog značaja, i zagovaraju značaj njihovog istraživanja.

Eksperimentalni metodi

Vreme reakcije: Вreme između nastanka stimulusna i odgovarajućeg odgovora može naznačiti razlike između različitih kognitivnih procesa, i može reći nešta o njihovoj prirodi. Na primjer, ako u zadacima pretrage vremena reakcije variraju proporcionalno sa brojem elemenata, onda je evidentno da kognitivni proces pretrage podrazumeva serijsko a ne paralelno procesuiranje.
Psihofizika: Psihofizički eksperimenti su stara psihološka tehnika koja je prihvaćena u kognitivnoj psihologiji. Oni obično uključuju izazivanje verbalnih ocjena nekih fizičkih svojstava, npr. glasnoće zvuka. Korelacija subjektivnih skala među pojedincima može pokazati kognitivne ili cenzorske pristranosti uspoređene sa stvarnim fizičkim mjerama.
- jednakost ocjena boja, tonova, tekstura, itd.
- razlike u pragu za boje, tonove, teksture, itd.
Slikanje mozka, analiziranje moždane aktivnosti u trenucima izvršavanja raznih kognitivnih zadataka.
- EEG
- Pozitronska emisiona tomografija (PET)
- Funkcionalni MRI
Bodovi/pobjede/porazi u igrama
Snimanje tjelesnih pokreta kao odgovor na određeni zadatak (npr. koračanje prema datom objektu)

Ključni zaključci

(parcijalna lista)

Otkriće sistematske ljudske kognitivne pristranosti, koje se obično pripisuje Amosu Tverskom i Danijelu Kanemanu, 1967. osnova za biheviorističke financije.

Utvrđivanje ekvivalencije Ojlerovog identiteta (osnova kompleksne analize u matematici) sa osnovnim kognitivnim procesima, Gorg Lakof i Rafael E. Nunjez, 2000. Osnova za kognitivnu nauku matematike.

Teorije

Lingvistika

Lingvisti s jedne strane zapažaju da su ljudi—čak mladi i neobrazovani—sposobni da formiraju rečenice na načine kojima očigledno upravljaju vrlo komplikovani sistemi pravila. Sa druge strane ti isti ljudi su često začuđujuće nesposobni u identifikovanju pravila koja leže iza njihovog sopstvenog govora. Stoga lingvisti moraju pribjeći veoma indirektnim metodama kako bi odredili o kojim pravilima se radi. Ako govorom zaista upravljaju pravila, izgleda da su ona nedokučiva svjesnom razmatranju.

Osnovna baza čomskijevske psiholingvistike je ocjena gramatičnosti. Od osobe kojoj je dati jezik maternji se traži da kaže je li rečenica gramatički tačna, nezavisno od toga da li je smislena. Na primjer rečenica colorless green ideas sleep furiously (bezbojne zelene ideje gnjevno spavaju) je besmislena, ali ljudima kojima je engleski jezik maternji izgleda da je ona gramatički tačna. Skupovi ovih ocjena gramatičnosti se koriste da daju navodno formalan (čisto sintaktički) opis ljudskih jezika u gramatičkim okvirima. (Za detalje vidi formalni jezik, hijerarhija Čomskog (Chomsky hierarchy).) Ove gramatike, sa druge strane, služe da opišu govornikovu lingvističku sposobnost. Drugi lingvistički pristupi su ocjenili ovaj pristup isuviše vještačkim (bar za jedan isključivo lingvistički program), izražavajući sumnju u značenje gramatičkih ocjena, najčešće isticanje engleskog jezika i isključivu upotrebu ortografskih (pisanih) umjesto verbalnih rečenica.

Vještačka inteligencija (VI)

Glavni članak: Vještačka inteligencija

Ciljevi

Jaka VI protiv slabe VI.

simulacija protiv rekreacije (simulation vs recreation)

Turing test.

Teorije

- Simbolički protiv konekcionističkih pristupa - Vode se debate u ovoj oblasti oko pitanja da li je um "najbolje" posmatrati kao veliki raspon malih ali individualno feeble elemenata (neurona), ili kao kolekciju struktura višeg nivoa, kao što su "simboli", "šeme", "planovi". Jedan način postavljanja ovog pitanja je i da li je moguće precizno simulirati ljudski mozak na kompjuteru bez precizne simulacije neurona koji, izgleda, sačinjavaju ljudski mozak.

Simbolicizam/GOFAI (dobra staromodna vještačka inteligencija)

Vještačka inteligencija. Tjuringova mašina. Kineska soba. Umovi, mašine i Gedel.

Konekcionizam

Konekcionizam. Neuralne mreže.

Dinamički sistemi

Dinamički sistemi kognitivne teorije (specijalna primjena teorije dinamičkih sistema).

Univerzalistička tendencija

Je takođe predložena teoretska tendencija, za koju se smatra da ima perspektivu u sljedećem vijeku, u kojoj se od ljudi očekuje da stvaraju overarching teorije o svemu što pokušava kombinovati nalaze iz različitih disciplina kako bi se objasnili dublji životni procesi.

Značajni istraživači kognitivne nauke i srodnih oblasti

Povezano

Eksterni linkovi

Stanford Encyclopedia of Philosophy: Cognitive Science
List of leading thinkers in cognitive science Arhivirano 2005-03-28 na Wayback Machine-u
MIT CogNet
Center for Cognitive Science, Rutgers University
Institute for Research in Cognitive Science, University of Pennsylvania Arhivirano 2005-04-02 na Wayback Machine-u
Department of Cognitive Science, University of California, San Diego
School of Informatics, University of Edinburgh (Centar za kognitivne studije je pripojen ovom fakultetu)
Bandung Fe Institute:Cognitive Science
aiKnow: Cognitive Artificial Intelligence^{[mrtav link]}
Institute of Biocognitive Psychology

Izvori

George Lakoff i Mark Johnson. Philosophy In The Flesh. Basic Books, 1999.
Luger, George. Cognitive science : the science of intelligent systems. San Diego : Academic Press, c1994
Bechtel, W. i dr. ured. (1999). A Companion to Cognitive Science. Blackwell Companions to Philosophy. Malden, Massachusetts. Blackwell Publishers.
Gardner, Howard. (1985). The Minds New Science. Basic Books.
Baumgartner, P., i dr. ured. (1995). Speaking Minds: Interviews With Twenty Eminent Cognitive Scientists. Princeton, New Jersey, Princeton University Press.
Damasio, A. R. (1994). Descartes' Error: Emotion, Reason and the Human Brain.
Gazzanija, M. S., Ed. Conversations in the Cognitive Neursciences. New York, THe MIT Press.