Когнитивная наука
-
Определение и история когнитивной науки
- Когнитивная наука изучает разум и его процессы.
- Включает язык, восприятие, память, внимание, мышление и эмоции.
- Зародилась в 1950-х годах как интеллектуальное движение.
- Предшественники: древнегреческие философы, кибернетики, теория вычислений.
-
Основные концепции и подходы
- Мышление понимается через репрезентативные структуры и вычислительные процедуры.
- Включает символический и коннекционистский подходы.
- Коннекционизм рассматривает разум как набор сложных ассоциаций.
-
Уровни анализа и междисциплинарный характер
- Полное понимание разума требует изучения на нескольких уровнях.
- Включает теорию вычислений, представление и алгоритмы, аппаратную реализацию.
- Междисциплинарная область, включающая психологию, неврологию, лингвистику и другие науки.
-
Функционалистский взгляд и терминология
- Функционализм объясняет психические состояния их функцией.
- Термин «когнитивный» означает «любую мыслительную операцию или структуру».
- Не следует путать с аналитической философией, где «когнитивный» относится к формальным правилам.
-
История и масштабы когнитивной науки
- Когнитивная наука изучает познание, но не стремится к достоверности знаний, как Платон.
- Когнитивная наука охватывает широкий спектр тем, включая искусственный интеллект, внимание, телесные процессы и знание языка.
-
Искусственный интеллект
- ИИ изучает когнитивные явления в машинах, внедряя аспекты человеческого интеллекта в компьютеры.
- Компьютерное моделирование использует симуляции для изучения структуры человеческого интеллекта.
- Ведутся споры о том, лучше ли рассматривать разум как множество элементов или как совокупность структур.
-
Внимание
- Внимание — это отбор важной информации, определяющий интеллектуальные функции познания.
- Внимание важно для восприятия, суждения, логического мышления и рабочей памяти.
- Развитие объема внимания увеличивает набор способностей ума.
-
Телесные процессы, связанные с познанием
- Подходы к воплощенному познанию подчеркивают роль тела и окружающей среды.
- Включает нервные и вненевральные процессы, аффективные и эмоциональные процессы, двигательный контроль и другие факторы.
- Теории 4E варьируются от классического когнитивизма до радикальной воплощенной когнитивной науки.
-
Знание и обработка языка
- Способность изучать и понимать язык сложна и включает изучение звуковых паттернов, значения слов и предложений.
- Лингвистика изучает языковую обработку, включая орфографию, фонетику, фонологию и другие компоненты.
- Лингвисты исследуют, как знание языка приобретается и используется, и из чего оно состоит.
-
Обучение и развитие
- Обучение и развитие объясняют механизмы приобретения знаний и информации.
- Основной вопрос — степень врожденности или приобретенности определенных способностей.
- Дискуссия о природе и воспитании подчеркивает роль генетических данных и данных окружающей среды в развитии.
-
Овладение языком и гены
- Стивен Пинкер утверждал, что грамматические правила должны содержаться в генах.
- Джеффри Элман и его коллеги утверждали, что гены определяют архитектуру системы обучения, но конкретные факты усваиваются через опыт.
-
Память
- Память позволяет сохранять информацию для последующего извлечения.
- Память подразделяется на долгосрочную и краткосрочную, а также декларативную и процедурную формы.
- Декларативная память включает семантическую и эпизодическую формы, процедурная память связана с неявным знанием.
-
Восприятие и действие
- Восприятие включает зрение, слух, тактильные, обонятельные и вкусовые раздражители.
- Действие связано с двигательными реакциями, пространственным планированием и речью.
-
Сознание
- Сознание помогает уму переживать самоощущение.
-
Методы исследования
- Используются поведенческие эксперименты, время реакции, отслеживание движения глаз, визуализация мозга, компьютерное моделирование.
-
Поведенческие эксперименты
- Включают поведенческие следы, наблюдения за поведением и поведенческий выбор.
- Время реакции указывает на различия между когнитивными процессами.
-
Отслеживание движения глаз
- Используется для изучения визуального восприятия и обработки речи.
- Движения глаз отражают процесс принятия решений.
-
Визуализация мозга
- Включает ОФЭКТ, ПЭТ, ЭЭГ, ФМРТ, оптическую визуализацию и МЭГ.
- Методы различаются по временному и пространственному разрешению.
-
Компьютерное моделирование
- Включает символические, субсимволические и гибридные подходы.
- Символьное моделирование основано на абстрактных ментальных функциях.
- Субсимволическое моделирование основано на нейронных и ассоциативных свойствах мозга.
-
Подходы в когнитивной науке
- Теория динамических систем
- Преобразование символьных моделей в коннекционистские
- Байесовские модели на основе машинного обучения
-
Интегрированные вычислительные модели
- Когнитивная архитектура для объяснения и совершенствования принятия решений
- Микротеории для моделирования когнитивных способностей
-
Нейробиологические методы
- Методы из неврологии и нейропсихологии
- Понимание интеллектуального поведения через физическую систему
-
Основные выводы
- Влияние на поведенческие финансы и философию математики
- Развитие теорий искусственного интеллекта и убеждения
- Влияние на лингвистику и эпистемологию
-
Известные исследователи
- Дэниел Деннетт, Джон Сирл, Джерри Фодор
- Дэвид Чалмерс, Дуглас Хофштадтер
- Ноам Хомский, Джордж Лакофф
- Марвин Мински, Герберт А. Саймон, Аллен Ньюэлл
- Джордж А. Миллер, Джеймс Макклелланд, Филип Джонсон-Лэрд
-
Эпистемология и эпистемика
- Эпистемика как научное изучение знания
- Элвин И. Голдман и его переориентация эпистемологии
- Переименование Школы эпистемологии в Центр когнитивных наук
-
Проблема привязки
- Создание интегрированной теории познания
- Временная синхронизация нейронной активности
- Коннекционистские когнитивные нейроархитектуры
-
Дискуссия о начале познания
- Тезис о первичном вводе данных
- Непреодолимый порог какофонии раздражителей
- Временная синхронизация не помогает преодолеть порог шума