forumsklepmapakontakt

głównakognitywistykaencyklopedianauki o mózguSI i robotykaartykułyksiążkiz krajuwydarzenialinkio stroniepomoc
baner

Przejdź niżej

_

Przejrzyj dział

_

Dorobek Redakcji strony

Marek Kasperski
okładka2007, konsultacja merytoryczna: D. Casacuberta, Umysł. Czym jest i jak działa, Świat Książki.

_

okładka2006, redakcja merytoryczna: T. Stafford, M. Webb, 100 sposobów na zgłębienie tajemnic umysłu, Onepress.

_

okładka2005, redakcja merytoryczna: J. Hawkins, S. Blakeslee, Istota inteligencji, Onepress.

_

okładka2003, książka autorska: M. Kasperski, Sztuczna Inteligencja, Helion, (nakład wyczerpany).

_

Tomasz Komendziński
okładkaredaktor pisma: "Theoria et Historia Scientiarum. An International Interdisciplinary Studies".

_

okładka2003, redakcja: O myśleniu procesualnym: Charles Hartshorne i Charles Sanders Peirce, Wyd. UMK.

_

okładka2002, redakcja merytoryczna: S. Pinker, Jak działa umysł, Książka i Wiedza.

_

okładka2002, redakcja wraz z A. Szahajem: Filozofia amerykańska dziś, Wyd. UMK.

_

Leszek Nowaczyk
2006, redakcja merytoryczna: Rusz głową -  jak szybko podnieść poziom swojej inteligencji, Świat Książki.
_

 

 
Tu jesteś: kognitywistyka - rys / prezentacja

_

10 sierpnia 2010
ostatnia modyfikacja

wstęp

Kognitywistyka jest znana z tego, że ma problemy z samodefinicją. Widać to choćby z trzech powyższych wprowadzeń, które nakładają się na siebie w minimalnym stopniu – można by napisać jeszcze i dziesięć tekstów wstępnych, każdy całkowicie różny od poprzednich. Będąca długi czas „biblią” kognitywistyki The MIT Encyclopedia of Cognitive Sciences, która w dalszej części tekstu będzie dla mnie „autorytetem”, również unika definicji swego przedmiotu – jej autorzy wolą „pozwolić książce mówić samej za siebie”.

Istotny jest również fakt, iż obecnie można mówić o dwóch rozumieniach kognitywistyki: tradycyjnym (węższym) i bardziej współczesnym (szerszym). Ale po kolei.

Rozpocznijmy od najczesciej przywoływanej, szerokiej definicji, a brzmi ona:

kognitywistyka to interdyscyplinarna nauka o umyśle.

Do tego trzeba dodać coś, co uważam, że najbardziej centralne założenie kognitywistyki – założenie, które doprowadziło do jej powstania i wciąż pozostaje dla niej kluczowe.

głównym celem kognitywistyki jest zbudowanie
sztucznego umysłu (lub dobrego symulatora umysłu)
.

Z syntezy tych dwóch punktów wynika, że badania w ramach kognitywistyki to takie, które:

  1. spełniają standardy akademickie (naukowość);

  2. dotyczą umysłu/procesów poznawczych jako procesów wewnętrznych (przedmiot badań – umysł;

  3. zakładają, że procesy te podlegają choćby częściowej formalizacji (a więc są możliwe do symulacji w systemie sztucznym – potencjalnie w sztucznym umyśle);

  4. których wyniki nadają się do przekazania innym dyscyplinom i wykorzystania przez nie (interdyscyplinarność).

Postaram się teraz rozwinąć każdy z tych punktów.

 

_

naukowość

_

Cognitive science nie jest samodzielną dyscypliną naukową. Jest ona interdyscyplinarna, a więc nie ma jednorodnej tożsamości i nie dysponuje ujednoliconą, właściwą tylko sobie metodą badawczą.

Kognitywistyka, choć nie jest samodzielną dyscypliną, jest jednak nauką, to znaczy odpowiada okcydentalnym standardom naukowości. Jak uczy nas filozofia nauki, o ścisłe zdefiniowanie tych standardów jest niezwykle trudno (co najmniej tak samo, jak o zdefiniowanie kognitywistyki), ale można wymienić kilka cech kluczowych.

Być może nie ma lepszego określenia nauki, niż znana tautologia: ‘nauką jest to, czym zajmują się naukowcy’. Naukowość wymaga zatem przede wszystkim wtłoczenia w pewne ramy instytucjonalne. W przypadku kognitywistyki takie ramy to w mniejszym stopniu „własne” towarzystwo (Cognitive Science Society), czasopismo ("Cognitive Science"), czy coroczna konferencja, ale głównie zasoby instytucjonalne tworzących ją dyscyplin. Kognitywiści są naukowcami, ponieważ funkcjonują w ramach machiny naukowej: pracują w uniwersytetach i ośrodkach badawczych, zdobywają stopnie naukowe i pozyskują granty, swoje badania prowadzą zgodnie z metodologicznym rygorem, a ich wyniki przedstawiają do oceny na konferencjach i publikują w recenzowanych przez fachowców czasopismach.

Po drugie, kognitywistyka jest zorientowana empirycznie. Taki charakter widoczny jest w jej nazwie, ponieważ angielskie ‘science’ jest terminem węższym od polskiego nauka i ogranicza się jedynie do nauk empirycznych. Charakter ten nie jest natomiast widoczny w jej ‘zawartości’: jedną z głównych składowych CS jest filozofia (jako filozofia umysłu, a także częściowo filozofia języka i nauki), która nie jest dyscypliną empiryczną. Jak więc obecność filozofii ma się do ‘empiryczności’ kognitywistyki? Okazuje się, że de facto rola filozofii w kognitywistyce jest mniej oczywista, niż innych dyscyplin i jest ona obecnie szeroko dyskutowana. Wydaje się, że empiryczność jest cechą nadrzędną, tj. filozofia umysłu należy do kognitywistyki nie całościowo, lecz jedynie o tyle, o ile włącza do analiz dane doświadczalne i prowadzi – niekoniecznie bezpośrednio – do falsyfikowalnych hipotez. Dla przykładu: wydaje się, że z natury swej nieempiryczny problem kwaliów, choć centralny dla filozofii umysłu, znajduje się mimo to na peryferiach zainteresowań kognitywistyki. Z kolei wywodząca się z filozofii idea ‘języka myśli’ ma przełożenie na testowalne modele i dlatego jest przedmiotem zainteresowania kognitywistyki.

Empirycznie i naturalistyczny profil kognitywistyki być może najlepiej obrazuje inny przykład: we wspominanej The MIT Encyclopedia of Cognitive Sciences próżno szukać haseł: „fenomenologia”, czy „Edmund Husserl”. Tu potrzebne jest zastrzeżenie – nie oznacza to, iż fenomenologia została wykluczona poza ramy nauk kognitywnych. Fenomenologia jest w nich obecna, jednak w innej, ściśle naturalistycznej formie – neurofenomenologii. Ten stosunkowo nowy dział kognitywistyki jest znakomitą ilustracją interdyscyplinarnej współpracy filozofów i przedstawicieli wielu dyscyplin nauk szczegółowych.

Po trzecie, empiryczność wiąże się właśnie z naturalizmem. I tu ponownie pojawiają się kłopoty z definicją, ponieważ naturalizm może być różnie rozumiany. Najogólniej mówiąc: naturalizm, postawa właściwa okcydentalnej nauce, to przekonanie, że umysł jest czymś naturalnym i jako cześć przyrody podlega jej prawom, a zatem może być efektywnie badany metodami naukowymi, tj. trzecioosobowymi, opartymi na hipotezach i próbach ich obalenia. Innymi słowy, to przekonanie, że umysł nie jest czymś nadnaturalnym, jakościowo różnym od świat przyrody, niepodlegającym jej prawom i dającym się zgłębiać jedynie metodami nienaukowymi, pierwszoosobowymi, jak np. introspekcja, czy wgląd mistyczny. W szczególności, naturalizm pociąga za sobą odrzucenie kartezjańskiego dualizmu substancji (wg którego umysł miałby być czymś zasadniczo innym, niż materia i niezależnym od niej) na rzecz poglądu, iż umysł jest zależny od swego fizycznego substratu. Zależność ta może być konstruowana na różne sposoby, od redukcji (umysł można całkowicie zredukować do fizycznego substratu) do ‘luźniejszej’ superweniencji (stany umysłu nie są redukowalne do stanów substratu, ale są od nich uzależnione: mogą zmieniać się jedynie jako pochodna zmian w stanach substratu), jednak samo istnienie zależności jest na gruncie kognitywistyki niepodważalne.

 

_

interdyscyplinarność

_

Interdyscyplinarność to sztandarowa cecha nauk kognitywnych, mocno podkreślana we wszystkich tekstach wprowadzających (czasem używa się terminów multidyscyplinarność, czy supradyscyplinarność). Tradycyjnie kognitywistykę przestawia się poprzez wyliczenie jej dyscyplin składowych, a są to psychologia, filozofia, nauka o mózgu, Sztuczna Inteligencja i językoznawstwo. Wiele opracowań uzupełnia powyższą listę o antropologię, a niektóre dodają jeszcze inne gałęzie wiedzy, jak np. pedagogikę. Trzeba zaznaczyć, że portret kognitywistyki jako pięcio- lub sześciokąta wzajemnie powiązanych dyscyplin nie wydaje się obecnie być portretem trafnym – nawet jeśli był takim u jej początków. Współczesna kognitywistyka (zob. dalej) to wszystko to – i o wiele więcej. Wypada zgodzić się z Terrym Winogradem, który stwierdza, że „kognitywistyka to szeroka kategoria, która ma pomieścić każdego, kto zajmuje się zjawiskami związanymi z umysłem”. Ponownie przyda się odwołanie do przykładu: The MIT Encyclopedia of Cognitive Sciences zawiera 471 krótkich artykułów o tematyce od „Intencjonalności”, poprzez „Nabywanie semantyki”, „Percepcję przestrzenną”, „Ciało migdałowate u naczelnych”, do „Psychologii ewolucyjnej pociągu płciowego” – artykułów, z których większość nie daje się łatwo sklasyfikować tematycznie.

Ważniejsza od liczby dyscyplin jest sama istota interdyscyplinarności. Termin ten jest modny, a przez to często traktowany z rezerwą. Jak pisze Philip Johnson-Laird, kognitywistyka musi „odrzucić pogląd, że jest niczym więcej, niż tylko przebiegłym fortelem wymyślonym, by pozyskać fundusze – niczym więcej, niż szóstką dyscyplin poszukujących dawcy grantów”. Istnieją co najmniej trzy silne argumenty, które pozwalają to uczynić: po pierwsze, sama interdyscyplinarność jest obecnie mniej niebezpieczna, niż dawniej; po drugie – to z kolei słowa Merlina Donalda – w przypadku badania umysłu „interdyscyplinarność nie jest luksusem, lecz koniecznością”; po trzecie i najważniejsze – to się po prostu sprawdza.

Pierwszy argument – trywialny, lecz mocny – wiąże się z dokonanym w ciągu ostatnich dekad postępem na polu przesyłu i formatowania danych. O ile dawniej możliwości zapoznania się ze stanem badań w innych dziedzinach poważnie ograniczone były stanem posiadania miejscowych bibliotek, o tyle obecnie powszechność Internetu daje praktycznie nieograniczony dostęp do prostych wprowadzeń, jak i najnowszych specjalistycznych publikacji renomowanych wydawnictw. Oczywiście bycie ekspertem w danej dziedzinie wiedzy pozostaje tak samo trudne, jak kiedykolwiek. Jednak usunięcie podstawowych przeszkód logistycznych z pewnością daje znacznie większe możliwości interdyscyplinarnego rozwoju.

Kolejny argument dotyczy kluczowego postulatu kognitywistyki (zob. dalej) – istnienia wielu poziomów opisu umysłu. Zwykle mówi się o trzech poziomach, na jakich możemy opisać dany system (organizm, komputer): poziom jego zewnętrznego zachowania; poziom obliczeniowy, czyli operacji na wewnętrznych reprezentacjach; poziom fizycznej implementacji, czyli szczegóły struktury materialnej.

Poziomy te, choć odrębne, są wzajemnie zależne w taki sposób, że badania jednego z nich mają natychmiastowe konsekwencje dla badań pozostałych. Językoznawstwo, czy psychologia kliniczna zajmują się poziomem zachowania, psychologia poznawcza i Sztuczna Inteligencja – poziomem obliczeniowym, zaś neuronauki – poziomem realizacji fizycznej. Posłużmy się przykładem. Językoznawca, analizując wypowiedzi innych osób oraz własne intuicje językowe stwierdza, że pytanie „Kogo spotkał Marek?” jest wynikiem kilku kroków mentalnej transformacji początkowego zdania oznajmującego „Marek spotkał X-a” i formułuje ogólną regułę tworzenia pytań. Nie zna jednak jej realności psychologicznej – nie wie, czy u człowieka faktycznie dokonują się takie operacje i nie ma narzędzi, by to zbadać. Tym może zająć się psycholog, np. sprawdzając, czy tworzenie i rozumienie prostszych (wg modelu) pytań istotnie zajmuje badanym mniej milisekund, niż pytań, dla których model przewiduje więcej kroków obliczeniowych. Natomiast specjalista w zakresie Sztucznej Inteligencji może na podstawie wniosków językoznawcy napisać parser i np. sprawdzić, czy taki program będzie w stanie zinterpretować wszystkie zdania pytające, czy tylko jakąś ich klasę. Neurobiolog będzie szukał np. selektywnego wzrostu aktywności danego systemu korowego, ale musi on wiedzieć czego taka aktywność miałaby być korelatem – przystępuje on do pracy wyposażony w pojęcia ukute na wyższych poziomach.

Praca każdego z badaczy nie tylko bazuje na wynikach z innych dyscyplin, ale przekazuje im dane zwrotne. I tak diagnoza neurobiologa, który identyfikuje jakieś zaburzenie wg kryteriów swojego poziomu (np. lokalizacja, typ neurotransmitera, wpływ danego genu) będzie wyzwaniem dla pozostałych dyscyplin. Np. bardzo trudnym wyzwaniem dla językoznawstwa jest podanie zunifikowanego opisu zaburzeń wywoływanych przez mutację genu FOXP2, która prowadzi do całego spektrum deficytów językowych.

Najważniejszym argumentem na rzecz zasadności interdyscyplinarności w naukach kognitywnych jest to, że faktycznie ma ona miejsce i to z dobrymi skutkami. Tu za ogólny przykład może posłużyć idea modularności umysłu. W 1983 roku Jerry Fodor, sam będący filozofem analitycznym, zsyntetyzował dane z wielu dziedzin (w tym elementy dawno zdyskredytowanej frenologii Galla, obserwacje Chomsky’ego na temat nabywania i działania języka, oraz bogaty materiał empiryczny z psychologii i neurologii), stawiając hipotezę, że umysł ma budowę częściowo modułową.

Wynik tej interdyscyplinarnej syntezy, jakim była szeroko pojęta idea modularności, okazał się niezwykle płodny badawczo. Obok ogólnoteoretycznej debaty na jej temat, idea modularności ‘wróciła’ z filozofii do nauk szczegółowych, inspirując programy badawcze w zakresie nabywania języka oraz jego ewolucji, psychologii rozwojowej, czy neurobiologii. Modularność umysłu była też propozycją kluczową dla powstania psychologii ewolucyjnej (modularność, dodajmy, bardzo różniąca się od oryginalnej propozycji Fodora). Z kolei sama psychologia ewolucyjna jest głęboko interdyscyplinarna. Jej kluczowe pojęcie, środowisko przystosowania ewolucyjnego (EEA) to konstrukt teoretyczny wymagający połączenia danych odnośnie m.in. wymarłych człowiekowatych (paleoantropologia), ich kultury materialnej (archeologia), współczesnych plemion zbieracko-łowieckich (antropologia) oraz socjologii ogólnej. Choć nie wolna od kontrowersji, psychologia ewolucyjna tworzy wartościowe, testowalne hipotezy dotyczące np. strategii doboru partnera płciowego, rozumowania deontycznego (związanego z prawami i powinnościami), czy natychmiastowej oceny sytuacji i podejmowania decyzji.

 

_

umysł

_

Klasyczna kognitywistyczna definicja umysłu traktuje go jako system kontrolny, który przetwarza informacje. Zawarta jest tutaj ważna intuicja, że umysł nie istnieje tylko in abstracto, lecz przynależy do konkretnego organizmu, któremu umożliwia skuteczne działanie w otaczającym go świecie (zob. dalej). Mimo to, taka definicja zdaje się zbyt wąska i jednostronna – zorientowana cybernetycznie. Dlatego słuszniejsze wydaje się mówienie o umyśle jako systemie reprezentacyjnym.

Reprezentacja mentalna to pojęcie, które – przynajmniej w zamierzeniu – jednoczy nauki kognitywne. Aby jednak mogło taką funkcję pełnić, musi zostać przyjęte jego szerokie rozumienie. W tradycyjnym ujęciu reprezentacja to rodzaj znaku, który zastępuje jakiś element świata zewnętrznego. „Świat zewnętrzny” jest jednak dość problematyczny, ponieważ nie tylko nie mamy do niego bezpośredniego dostępu poznawczego, ale też nie jest on czymś, co byłoby podzielone na poszczególne „elementy” niezależnie od nas. Poza tymi problemami, podana definicja jest również za wąska i nie obejmowałaby wielu bytów postulowanych przez teorie kognitywistyczne (trudno byłoby znaleźć np. „zewnętrzny” odpowiednik mentalnej reprezentacji głoski albo frazy rzeczownikowej). Najważniejszymi kryteriami są więc dysktretność i stabilność. W jej szerokim rozumieniu, reprezentacja mentalna to dowolna struktura umysłowa, która jest względnie dyskretna, tj. da się względnie łatwo wyróżnić spośród innych jako niezależna od nich całość i która jest względnie stabilna, tj. zachowuje swą tożsamość w czasie tak, by ta sama reprezentacja mogła wystąpić w operacjach mentalnych wielokrotnie.

Realność lub przydatność opisowa reprezentacji bywa jednak kwestionowana. Niektórzy przedstawiciele koneksjonizmu sądzą, że w procesach poznawczych nie da się naturalnie wyodrębnić takich wyraźnych i niezmiennych elementów; co najwyżej będą to mało dokładne i mało użyteczne przybliżenia. W podejściach enaktywnych uważa się, że ‘rozbicie’ na zewnętrzne środowisko i jego wewnętrzną reprezentację jest bezzasadne i że dużo bardziej owocne jest opisywanie całej interakcji organizm-otoczenie bez odwoływania się do pojęcia reprezentacji. Są to koncepcje antyreprezentacyjne, wyraźnie odbiegające od głównego nurtu kognitywistyki. Mimo to, ze względu na tożsamość zakresu problemowego oraz głównych założeń (naukowość, naturalizm, interdyscyplinarność) należy je ulokować raczej na obrzeżach kognitywistyki, niż w ogóle poza nią.

Nauki kognitywne wykorzystują wielu typów reprezentacji mentalnych: myśli, pojęcia, obrazy mentalne, schematy wyobrażeniowe i inne, wyidealizowane modele poznawcze, skrypty, ramy, szkice 2 i ½, itd. Kognitywistyka zakłada, że ludzkie procesy poznawcze są dobrze opisywalne w kategoriach operacji na reprezentacjach mentalnych, tj. ich kompletny i adekwatny opis, choć nie dziś, czy w bliskiej przyszłości, to jednak zasadniczo jest możliwy. Co za tym idzie, zasadniczo możliwe jest również stworzenie programu, który byłby zdolny do symulowania wybranych procesów poznawczych, a (docelowo) nawet robota, którego zachowanie nosiłoby wszelkie znamiona zachowania inteligentnego. Spór, czy taki program/maszyna faktycznie cechowałby się inteligencją / myśleniem / świadomością jest w znacznym stopniu sporem pojęciowym – o definicję myślenia, czy świadomości. Większości kognitywistów wystarczyłoby, aby analogie między działaniem systemu sztucznego a procesami poznawczymi człowieka były na tyle dalekie, by dawały moc predytkywną i eksplanacyjną: by śledząc działanie programu można było wyjaśnić i przewidzieć odpowiednie aspekty funkcjonowania poznawczego człowieka (np. widzenie, odczuwanie emocji, budowanie gramatycznych zdań, a docelowo całość ‘myślenia’).

 

2006-06-18
autor: Sławek Wacewicz

_

© Marek Kasperski / 2000-2009

 

Szukaj w wortalu

_

Oferta e-sklepu

okładkiTematyka: filozofia umysłu, filozofia języka, neuroscience, psychologia kognitywna, robotyka, sztuczna inteligencja

Autorzy: Arbib, Boden, Breazeal, Calvin, Churchland, Dennett, Edelman, Ekman, Gazzaniga, Greenfield, Hofstadter, Johnson-Laird, Kurzweil, Loftus, McCorduck, Minsky, Moravec, Norman, Pylyshyn, Searle, Schank, Stillings, Wortman...

więcej »

_

Oferta Partnerów

okładkaT. Stafford, M. Webb, 100 sposobów na zgłębienie tajemnic umysłu, Onepress 2006.

Nowości z wyd. Helion

_

Nasi Partnerzy

baner.baner.

_