Когнітивістика (когнітивна наука) ( — пізнання) — наукова дисципліна, об'єктом вивчення якої є опис, пояснення, а за необхідності і моделювання механізмів людського, тваринного або штучного процесу мислення, так і загалом будь-якої складної системи обробки даних, здатної набувати, зберігати, використовувати та передавати знання. Когнітивна наука вивчає та моделює різноманітні явища пов'язані з мисленням; такі як: сприйняття, інтелект, мова, пам'ять, увага, міркування, емоції, розум і навіть свідомістьCognitives, Sciences ", Encyclopædia Universalis . Когнітивна наука це певний міждисциплінарний науковий напрям, що об'єднує в собі нейронауку, теорію пізнання, когнітивну психологію, нейрофізіологію, когнітивну лінгвістику, філософію свідомості і теорію штучного інтелекту.

У когнітивістиці спільно використовуються комп'ютерні моделі, взяті з теорії штучного інтелекту, і експериментальні методи, узяті з психології і фізіології вищої нервової діяльності, для розробки точних теорій роботи людського мозку.

Часто відзначають , що когнітивістика багато в чому завдячує своєю появою вченню про ноосферу . Ключовим технічним досягненням, які зробили когнітивістику можливою, стали нові методи сканування мозку. Томографія, електроенцефалографія та інші методи вперше дозволили зазирнути всередину мозку і отримати дані про його роботу. Важливу роль зіграли і все потужніші комп'ютери.

Прогрес у когнітивістиці, що спостерігається зараз, як вважають вчені, дозволить «розгадати загадку розуму», тобто описати і пояснити процеси в мозку людини, відповідальні за вищу нервову діяльність людини. Це дозволить створити системи так званого сильного штучного інтелекту, який буде володіти здібностями до самостійного навчання, творчості, вільного спілкування з людиною.

Складові когнітивістики

Штучний інтелект; Когнітивна психологія; Когнітивна лінгвістика; Когнітивна етологія; Математична логіка; Неврологія; Нейробіологія; Нейрофізіологія; Філософія свідомості;

До когнітивних наук також відносять експериментальну психологію (застосовує експериментальні підходи в соціальній психології, при дослідженні психологічних мотивацій і емоцій.), , когнітивну географію.

Історія Передісторія когнітивної науки простежується з давньогрецьких філософських текстів (див. Менон (Платон)). Також, необхідно згадати таких авторів, як Рене Декарт, Девід Юм, Іммануїл Кант, Бенедикт Спіноза, Ніколя Мальбранш, П'єр Кабаніс, Ґотфрід Вільгельм Лейбніц та Джон Локк. Хоча вони зробили великий внесок у філософське відкриття розуму, і це у підсумку призвело до розвитку психології, вони працювали з абсолютно іншим набором інструментів та основних понять, ніж когнітивісти.

Сучасну культуру когнітивної науки можна простежити від кібернетиків 1930-х та 1940-х років, таких як Воррен Мак-Каллок та , які намагалися зрозуміти принципи організації розуму. Мак-Каллок і Пітс розробили перші варіанти того, що тепер відоме як штучна нейронна мережа.

Ще один попередник когнітивної науки існував на ранніх стадіях розвитку теорії алгоритмів та цифрового комп'ютера у 1940-х та 1950-х. Алан Тюрінг та Джон фон Нейман зіграли важливу роль у цих подіях. Сучасний комп'ютер, або машина фон Неймана, мав грати центральну роль у когнітивній науці як метафора для розуму, так і як інструмент для проведення досліджень.

В 1959 році Ноам Чомскі опублікував нищівну рецензію на книгу Береса Фредеріка Скінера «Вербальна поведінка». На той час у біхевіористській парадигмі Скіннера домінує психологія: більшість психологів зосереджені на функціональних зв'язках між стимулом і реакцією, без утверджувань внутрішніх уявлень. Чомскі стверджує, що для того, щоб пояснити мову, нам потрібна така теорія як генеративна граматика, яка не лише пояснює внутрішні уявлення, але і характеризує їх основну мету.

Термін когнітивна наука був запропонований у 1973 в коментарі до Доповіді Лайтхілла, у якій йшлося про дослідження тогочасного стану штучного інтелекту.Longuet-Higgins, H. C. (1973). «Comments on the Lighthill Report and the Sutherland Reply», in Artificial Intelligence: a paper symposium, Science Research Council, 35-37 У тому ж десятилітті були засновані журнали Когнітивна наука та Товариство когнітивної науки. У 1982 році коледж Вассар став першою установою у світі, яка надає ступінь бакалавра в галузі когнітивної науки.

У 1970-х та на початку 1980-х багато когнітивних наукових досліджень було зосереджено на можливостях штучного інтелекту. Деякі дослідники, наприклад Марвін Мінський, створювали комп'ютерні програми такими мовами як Лісп, щоб спробувати формально охарактеризувати дії, що пережила людина, наприклад, в процесі прийняття рішень та вирішення проблем, з метою кращого розуміння ходу людської думки, а також створення штучного розуму. Цей підхід відомий як «символічний ШІ».

Зрештою, межа символічної дослідницької програми ШІ стала очевидною. Наприклад, здавалося нереальним всебічно перерахувати людські знання в форму, що використовувала комп'ютерна програма. Наприкінці 80-х і 90-х років спостерігався підйом нейронної мережі та конективізму як дослідницької парадигми. Відповідно до цієї точки зору, яку часто пов'язують з психологом Джеймсом Мак-Клеландом та Девідом Румельхартом, розум можна охарактеризувати як сукупність складних асоціацій, представлених у вигляді розшарованої мережі. Нещодавно символічна та конективістська моделі були об'єднані, що дозволяє скористатися перевагами обох форм пояснення.Artur S. d'Avila Garcez, Luis C. Lamb and Dov M. Gabbay. Neural-Symbolic Cognitive Reasoning. Cognitive Technologies. Springer, 2008, ISBN 978-3-540-73245-7, 2008.

Принципи

Рівні аналізу Основний принцип когнітивної науки полягає в тому, що повне розуміння розуму/мозку не може бути досягнуто шляхом вивчення тільки одного рівня. Прикладом може бути проблема запам'ятовування номера телефону і посилання на нього згодом. Один з підходів до розуміння цього процесу полягає в тому, щоб вивчити поведінку шляхом прямого спостереження. Людині можуть представити номер телефону, а потім, з деякою затримкою, попросять його згадати. Тоді можна виміряти точність відповіді. Інший підхід полягає у вивченні збуджень окремих нейронів у той час як людина намагається згадати номер телефону. Жоден з цих експериментів не може повністю пояснити, як працює процес запам'ятовування номера телефону. Навіть якщо технологія окреслення кожного нейрону в мозку в режимі реального часу була б доступна, і було відомо, коли збуджується кожен нейрон, все одно буде неможливо дізнатися, як саме те чи інше збудження нейронів трансформується у поведінку спостережуваного. Таким чином, необхідне розуміння того, як пов'язані один з одним ці два рівні. Вивчення того чи іншого явища з різних сторін створює більш глибоке розуміння процесів, що відбуваються в мозку та призводять до певної поведінки. Девід Кортні МаррMarr, D. (1982). Vision: A Computational Investigation into the Human Representation and Processing of Visual Information. W. H. Freeman. дав знаменитий опис трьох рівнів аналізу:

Теорія алгоритмів, що зазначає цілі розрахунків. Представлення та алгоритм, що дають уявлення про вхідні та вихідні дані, а також алгоритм, який перетворює їх одне в одного. Апаратна реалізація, що показує, як можуть бути фізично реалізовані алгоритм та представлення.

Міждисциплінарний характер Когнітивна наука є міждисциплінарною областю разом з іншими науками різних галузей, в тому числі психологія, неврологія, лінгвістика, філософія свідомості, інформатика, антропологія, соціологія та біологія. Когнітивна наука на відміну від багатьох інших наук має тенденцію дивитися на світ за межами розуму. Поле досліджень когнітивної науки зазвичай сумісне з фізичними науками і використовує наукові методи та моделювання, часто порівнюючи вихідні результати моделей з аспектами поведінки людини. Існують деякі сумніви, чи є єдиною когнітивна наука. Тому воліють говорити про когнітивні науки у множині.Miller, G. A. (2003). The cognitive revolution: a historical perspective. Trends in Cognitive Sciences, 7, 141—144.

Багато, але не всі вчені, що вважають себе когнітивістами, мають функціоналістичний погляд на розум і вважають, що психічні стани класифікуються функціонально. За деякими версіями функціоналізму, не лише людські систем, а й системи інших видів тварин, чужих форм життя або просунутих комп'ютерів можуть, в принципі, мати психічні стани.

Термін Когнітивна наука

Cognitio у перекладі з латинської мови означає «пізнання».

Термін «когнітивна» в когнітивній науці «використовується для будь-якого виду психічної роботи або структури, що можуть бути вивчені в точних термінах» (Джордж Лакоф та , 1999). Ця концепція є дуже широкою, і не слід плутати з тим, як «когнітивний» використовується в деяких традиціях аналітичної філософії, де термін має справу лише з формальними правилами.

Найбільш ранні записи із словом «когнітивний» в Оксфордському словнику англійської мови означають приблизно «те, що стосується дії або процесу пізнання». Перший запис 1586 року показує, що слово свого часу використовувалось в контексті обговорення теорії пізнання Платона.

Когнітивні (пізнавальні) технології Когнітивні (пізнавальні) технології — способи трансформації пізнавальної поведінки людини, організацій, націй через покращення їхнього інтелектуального потенціалу або долучення до сучасних інформаційних систем.

Сфера Когнітивна наука охоплює широке коло питань, що стосуються пізнання. Соціальні та культурні чинники, емоції, свідомість, тваринний інтелект, порівняльний та еволюційний підходи часто засновані на ключових філософських конфліктах. Ще одним важливим питанням, пов'язаним з розумом, є кваліа, якого когнітивні науки, як правило, уникають. Обговорення цього питання іноді обмежується лише відзначенням кваліа як філософськи-відкритим. Однак, дехто в співтоваристві когнітивної науки вважає, що ці теми є актуальними, і пропагує важливість їх вивчення.A number of authors consider the qualia problem to be part of the cognitive science field, e.g. Some philosophical issues in cognitive science: qualia, intentionality, and the mind-body problem , Qualia: The Hard Problem , and indeed the entire discipline of philosophy as being part of the cog sci field, e.g. What is Cognitive Science? , while other reputable sources that cover both qualia and cog sci do not draw any obvious connection between them, e.g. the Stanford encyclopedia of philosophy (Jan 2008 online edition) does have full-size articles on both qualia and cog sci , but qualia are not even mentioned in the cog sci article while cog sci is not mentioned in the qualia article.

Нижче наведені деякі з основних тем, якими займається когнітивна наука. Це не вичерпний список, але він покриває досить широкий спектр інтелектуальної поведінки.

Штучний інтелект

«… Основним внеском Ш. І. та когнітивних наук в психологію була модель обробки інформації людського мислення, в якій метафору мозок-як-комп'ютер потрібно розуміти буквально.» AAAI Web pages .

Штучний інтелект (ШІ) включає в себе дослідження когнітивних явищ в машинах. Однією з практичних цілей для ШІ є реалізація аспектів людського інтелекту в комп'ютерах. Комп'ютери широко використовуються також як інструмент для вивчення когнітивних явищ. Імітаційне моделювання використовується для вивчення того, як можна структурувати людський розум.Sun, Ron (ed.) (2008). The Cambridge Handbook of Computational Psychology. Cambridge University Press, New York.

Існує дискусія з приводу того, що розум найкраще розглядати або як величезний масив невеликих, але індивідуально слабких елементів (наприклад, нейронів), або як набір високорівневих структур, таких як символи, схеми, плани і правила. Згідно з попередніми поглядами, для вивчення розуму використовується конективізм, останні ж підкреслюють символьні обчислення. Один із способів розгляду цього питання є визначення, чи можна точно імітувати людський мозок за допомогою комп'ютера без точного моделювання нейронів, що входять до складу людського мозку.

Увага