علمِ شناختی
منبع: دانشنامهیِ فلسفیِ استنفورد
ترجمهیِ سیماب
علمِ شناختی عبارت است از مطالعهیِ میانرشتهایِ ذهن و هوش، که
فلسفه، روانشناسی، هوشِ مصنوعی، علمِ عصب، زبانشناسی و انسانشناسی را در بر میگیرد.
این رشته از لحاظِ فکری در اواسطِ دههی 1950 آغاز شد، یعنی زمانی که پژوهشگرانِ
چندین رشته طرح و پرورشِ نظریاتی درخصوصِ ذهن را آغاز کردند که مبتنی بر
بازنمودهایِ پیچیده و فرایندهایِ رایانهای بود. همچنین از لحاظِ سازمانی در
اواسطِ دههیِ 1970 میلادی آغاز شد، یعنی هنگامی که جامعهیِ علمِ شناختی تشکیل شد
و نشریهیِ علمِ شناختی آغاز به کار کرد. از آن زمان به بعد بیش از شصت دانشگاه در
آمریکایِ شمالی، اروپا، آسیا و استرالیا رشتهیِ علمِ شناختی را دایر کردند و
بسیاری دیگر از دانشگاهها دورههایِ علمِ شناختی را تأسیس کردند.
1- تاریخ
تلاش برایِ فهمِ ذهن و عملکردِ آن دستِ کم به زمانِ یونانیانِ باستان
بازمیگردد، یعنی هنگامی که فیلسوفانی مانندِ افلاطون و ارسطو کوشیدند ماهیتِ
شناختِ بشری را تبیین کنند. مطالعهیِ ذهن تا قرنِ نوزدهم، یعنی هنگامی که روانشناسیِ
تجربی پرورش یافت، همچنان در حوزهیِ فلسفه جای داشت. ویلهِلم وونت و شاگرداناش
روشهایی آزمایشگاهی برایِ مطالعهیِ نظاممندترِ عملکردهایِ ذهنی باب کردند. اما
روانشناسیِ تجربی چند دهه بعد مغلوبِ رفتارگرایی شد، دیدگاهی که تقریباً وجود ذهن
را انکار میکرد. به عقیدهیِ رفتارگرایانی مانندِ جِی بی واتسن روانشناسی باید
به بررسیِ رابطهیِ محرکهایِ قابلِ مشاهده و پاسخهایِ رفتاریِ قابلِ مشاهده محدود
شود. صحبتهایِ مربوط به آگاهی و بازنمودهایِ ذهنی از عمدهیِ بحثهایِ علمی حذف
شد. رفتارگرایی به ویژه در آمریکایِ شمالی طیِ دههیِ 1950 بر عرصهیِ روانشناسی
حاکم بود. حوالیِ سال 1956 منظرهیِ فکری به طورِ چشمگیری شروع به تغییر کرد. جورج
میلِر مطالعاتِ متعددی را جمعبندی کرد که نشان میداد ظرفیتِ تفکرِ انسان محدود
است، مثلاً حافظهیِ کوتاهمدت تقریباً به هفت چیز محدود است. او این نظر را ارائه
داد که میتوان از راهِ تغییردادنِ رمزِ اطلاعات و تشکیلِ قطعات، یعنی بازنمودهایِ
ذهنیای که برایِ رمزگذاری و رمزگشاییِ اطلاعات نیازمندِ فرایندهایِ ذهنی هستند، بر
محدودیتهایِ حافظه غلبه کرد. در این زمان، فقط چند سالی بود که رایانههایِ
ابتدایی واردِ میدان شده بود، اما پیشگامانی مانندِ جان مککارتی، ماروین مینسکی،
اَلن نوول و هِربِرت سیمون در حالِ بنیانگذاریِ حوزهیِ هوشِ مصنوعی بودند. همچنین
نوآم چامسکی فرضهایِ رفتارگرایانه مبنی بر این که زبان عادتی آموخته است را رد
کرد و در عوض این نظر را ارائه داد که زبانآموزی را باید در چارچوبِ دستورهایِ
ذهنیِ متشکل از قوانین تبیین کرد. شش متفکری که در این بند به آنها اشاره شد را
میتوان بنیانگذاران علمِ شناختی دانست.
2- روشها
علمِ شناختی طرحهایِ نظریِ وحدتبخشی دارد، اما باید از تنوعِ نظریهها
و روشهایی که پژوهشگرانِ رشتههایِ گوناگون برایِ مطالعهیِ ذهن و هوش به ارمغان
میآورند قدردانی کنیم. هرچند روانشناسانِ شناختی امروزه غالباً مشغولِ نظریهپردازی
و مدلسازیِ رایانهای هستند، روشِ اصلیشان آزمایش بر رویِ انسان است. کسانی را، که
معمولاً دانشجویانِ مقطعِ کارشناسیای هستند که خواستارِ احرازِ شرایطِ دورهشان هستند،
به آزمایشگاه میبرند تا بتوان انواعِ گوناگونِ تفکر را تحتِ شرایطِ کنترلشده
موردِ مطالعه قرار داد. برایِ مثال روانشناسان انواعِ اشتباههایی که افراد در
تفکرِ استنتاجی مرتکب میشوند، شیوههایِ افراد برایِ تشکیل و کاربردِ مفاهیم، سرعتِ
آنها در تفکر با استفاده از تصویرسازیِ ذهنی و رفتارشان در حلِ مسائل با استفاده
از تشبیه را به طورِ تجربی بررسی کردهاند. نتایجِ ما درخصوصِ نحوهیِ کارکردِ ذهن
نباید صرفاً مبتنی بر «فهمِ عرفی» و دروننگری باشد، زیرا آنها ممکن است از
عملکردهایِ ذهنیای که بسیاری از آنها در دسترسِ آگاهی نیست تصویرِ گمراهکنندهای
ارائه دهند. از این رو آزمایشهایِ روانشناختیای که به دقت و از طرقِ گوناگون
واردِ موضوعِ عملکردهایِ ذهنی میشوند، برایِ علمیبودنِ علمِ شناختی حیاتی اند.
هرچند نظریه بدونِ آزمایش تهی است، آزمایش هم بدونِ نظریه کور
است. برایِ مشخصکردنِ مسائلِ حیاتی درخصوصِ ماهیتِ ذهن لازم است آزمایشهایِ روانشناختی
در چارچوبی نظری که بازنمودها و فرایندهایِ ذهنی را مبنا قرار میدهد قابلِ تفسیر
باشد. یکی از بهترین راههایِ طرح و بسطِ چارچوبهایِ نظری عبارت است از تشکیل و
آزمایشِ مدلهایی رایانهای که بنا به قصدِ طراحان قرار است مشابهِ عملکردهایِ
ذهنی باشند. برایِ تکمیلکردنِ آزمایشهایِ روانشناختی با تفکرِ استنتاجی، مفهومسازی،
تصویرسازیِ ذهنی، حلِ مسئله از راهِ تشبیه، پژوهشگران مدلهایی رایانهای طراحی
کردهاند که جنبههایی از رفتارِ انسان را شبیهسازی میکنند. طراحی، ساخت و
آزمایش با مدلهایِ رایانهای روشِ محوریِ هوشِ مصنوعی (AI) است، یعنی شاخهای از علمِ رایانه که به سیستمهایِ هوشمند میپردازد.
در علمِ شناختی وضعِ مطلوب این است که مدلهایِ رایانهای و آزمایشِ روانشناختی
دست به دستِ هم دهند، اما عمدهیِ آثارِ مهم در حوزهیِ هوشِ مصنوعی قدرتِ
رویکردهایِ گوناگون به بازنمودِ شناخت را در انزوایِ نسبی از روانشناسیِ تجربی بررسی
کردهاند.
با وجودِ این که برخی زبانشناسان آزمایشهایِ روانشناختی
انجام میدهند یا مدلهایِ رایانهای طراحی میکنند، بیشترشان در حالِ حاضر روشِ
متفاوتی را به کار میبرند. زبانشناسانی که در سنت چامسکی قرار دارند، وظیفهیِ
نظریِ اصلی را این میدانند که اصولِ دستوریای را که ساختارِ بنیادیِ زبانهایِ
بشری را ارائه میدهند بازشناسند. این بازشناسی از راهِ توجه به تفاوتهایِ ظریف
میانِ گفتارهایِ دستوری و غیرِ دستوری صورت میگیرد. به عنوانِ مثال در زبانِ
فارسی جملاتِ «توپ را زد» و «تو چه چیزی دوست داری؟» دستوری هستند، ولی «را توپ زد»
و «تو چه چیزی دوست دارد؟» دستوری نیستند. دستورِ زبانِ فارسی توضیح میدهد که چرا
جملاتِ اول پذیرفتنی هستند ولی جملاتِ بعدی نه.
دانشمندانِ
علمِ عصب نیز مانندِ روانشناسانِ شناختی اغلب آزمایشهایِ کنترلشده انجام میدهند،
اما مشاهدههایشان بسیار متفاوت است، زیرا دانشمندانِ علمِ عصب توجهشان مستقیماً
معطوف به ماهیتِ مغز است. پژوهشگران با استفاده از آزمودنیهایِ غیر از انسان میتوانند
الکترودها را وارد کنند و فعالشدنِ تکتکِ نورونها را ثبت کنند. با توجه به این
که این تکنیک برایِ انسانها بسیار مضر میبود، در سالهایِ اخیر امکان استفاده از
دستگاههایِ اسکنرِ مغناطیسی و ذرهای فراهم شده است که با آنها میتوان مشاهده
کرد که هنگامِ انجامِ کارهایِ ذهنیِ گوناگون در بخشهایِ مختلفِ مغزِ افراد چه
اتفاقی میافتد. به عنوانِ مثال اسکنهایِ مغز نقاطی از مغز را شناسایی کردهاند
که درگیرِ تخیلِ ذهنی و تفسیرِ واژه هستند. شواهدِ دیگری در موردِ کارکردِ مغز از
راهِ مشاهدهیِ رفتار افرادی به دست آمده که مغزشان به انحایِ قابلِ تشخیصی آسیب
دیده است. برایِ مثال واردشدنِ ضربه به بخشی از مغز که به زبان اختصاص دارد میتواند
نقایصی مانندِ ناتوانی از بیانِ جملات را به دنبال داشته باشد. علمِ عصب نیز
مانندِ روانشناسیِ شناختی اغلب هم نظری است و هم تجربی و مدلهایِ رایانهای که
مربوط به رفتارِ گروههایِ نورونها و در حالِ پیشرفت است، به ندرت به یاریِ بسطِ نظریه
میآید.
انسانشناسیِ شناختی بررسیِ تفکرِ انسان
را ادامه میدهد تا دریابد فکر در زمینههایِ فرهنگیِ گوناگون چگونه عمل میکند. مطالعهیِ
ذهن را قطعاً نباید به طرزِ تفکرِ فارسیزبانها محدود کرد، بلکه باید در آن تفاوتهایِ
ممکن میانِ حالاتِ تفکر در میانِ فرهنگها را نیز در نظر گرفت. علمِ شناختی به
طورِ فزاینده در حالِ آگاهشدن از نیاز به زیرِ نظر گرفتنِ عملیاتهایِ ذهن در
محیطهایِ جسمانی و اجتماعیِ خاص است. روشِ اصلیِ دانشمندانِ انسانشناسیِ فرهنگی قومنگاری
است که مستلزمِ زندگی و تعامل با اعضایِ یک فرهنگ است به میزانی که برایِ آشکارشدنِ
نظامهایِ اجتماعی و شناختیشان کافی باشد. دانشمندانِ انسانشناسیِ فرهنگی به
عنوانِ مثال درخصوصِ شباهتها و تفاوتهایِ واژگانِ بیانگرِ رنگها در میانِ فرهنگها
پژوهش کردهاند.
فیلسوفان به استثنایِ چند نفر عموماً به
مشاهدههایِ تجربیِ نظاممند یا ساختِ مدلهایِ رایانهای دست نمیزنند. ولی با
این حال فلسفه برایِ علمِ شناختی حائزِ اهمیت است، زیرا به مسائلِ بنیادیای میپردازد
که زمینهسازِ رویکردِ آزمایشی و رایانهای به ذهن است. در کاربردِ روزمرهیِ روانشناسی
یا هوشِ مصنوعی نیازی نیست سراغِ مسائلی انتزاعی مانندِ ماهیتِ بازنمود و رایانش برویم،
اما هنگامِ تفکرِ عمیقِ پژوهشگران دربارهیِ کارِ خودشان این مسائل به طرزِ اجتنابناپذیری
مطرح میشود. فلسفه همچنین میپردازد به مسائلی کلی مانندِ رابطهیِ ذهن و بدن و
یا مسائلی روششناختی مانندِ ماهیتِ تبیینهایی که در علمِ شناختی یافت میشود. از
این گذشته، فلسفه به مسائلی هنجاری دربارهیِ این که افراد چگونه باید فکر کنند و
همینطور مسائلی توصیفی دربارهیِ این که افراد چگونه فکر میکنند اشتغال دارد. دانشمندانِ
علمِ شناختی علاوه بر هدفِ نظریِ ادراکِ تفکرِ انسان میتوانند هدفِ عملیِ بهینهسازیِ
آن را نیز دنبال کنند؛ هدفی که مستلزمِ تأملِ هنجاری در این خصوص است که میخواهیم
تفکر چه چیزی باشد. فلسفهیِ ذهن هم روشی جز این ندارد، اما باید با آثارِ نظریِ برجستهیِ
سایرِ حوزهها در دغدغهای همراه با نتایجِ تجربی سهیم شود.
علمِ شناختی در ضعیفترین حالتاش همان
مجموعهیِ حوزههایِ اشارهشده است: روانشناسی، هوشِ مصنوعی، زبانشناسی، علمِ
عصب، انسانشناسی و فلسفه. آثارِ میانرشتهای هنگامی جذابیتِ بسیار بیشتری پیدا
میکند که درخصوصِ نتایجِ مربوط به ماهیتِ ذهن همگراییِ نظری و آزمایشی وجود داشته
باشد. به عنوانِ مثال، روانشناسی و هوشِ مصنوعی را میتوان از طریقِ مدلهایِ رایانهایِ
چگونگیِ رفتارِ افراد در آزمایشها ترکیب کرد. بهترین راهِ دریافتنِ پیچیدگیِ
تفکرِ انسان استفاده از روشهایِ متعدد و به ویژه آزمایشهایِ روانشناختی و عصبشناختی
و مدلهایِ رایانهای است. حاصلخیزترین رویکرد به لحاظِ نظری ادراکِ ذهن در
چارچوبِ بازنمود و رایانش بوده است.
3- بازنمود و رایانش
فرضیهیِ اصلیِ علمِ شناختی این است که ادراکِ تفکر به بهترین نحو در
چارچوبِ ساختارهایِ بازنمودی در ذهن و سازوکارهایی رایانهای که بر رویِ این
ساختارها عمل میکند صورت میگیرد. اختلافاتِ زیادی درخصوصِ ماهیتِ بازنمودها و رایانشهایِ
قوامبخشِ تفکر وجود دارد، در حالی که فرضیهیِ اصلی آن قدر کلیت دارد که بتواند
گسترهیِ کنونیِ تفکر در علمِ شناختی را در بر گیرد، مضافاً بر این که این گستره نظریههایِ
پیوندگرایانهای را نیز که تفکرِ مدلی از آنها برایِ شبکههایِ مصنوعیِ عصبی استفاده
میکند شامل میشود.
بیشترِ آثار در علمِ
شناختی فرض را بر این میگذارند که ذهن بازنمودهایِ ذهنیای نظیرِ ساختارهایِ دادهایِ
رایانه و سازوکارهایی رایانهای مشابهِ الگوریتمهایِ رایانهای دارد. نظریهپردازانِ
علمِ شناختی گفتهاند که ذهن حاویِ بازنمودهایِ ذهنیای مانندِ گزارهها، قوانین،
مفاهیم، تصاویر و تشبیههایِ منطقی است و سازوکارهایی ذهنی مانندِ استنتاج، جستوجو،
تطبیقدادن، گرداندن و بازیابی را به کار میبرد. تشبیهِ رایجِ ذهن-رایانه در علمِ
شناختی با ورودِ مشبهی دیگر یعنی مغز با گرهی تازه مواجه شده است.
پیوندباوران نظراتِ
تازهای درخصوصِ بازنمود و رایانش ارائه کردهاند که در آنها از نورونها
و پیوندهایِ آنها برایِ الهامبخشی به ساختارهایِ دادهای و از فعالسازیِ تحریکی
و گسترشیِ نورونها برایِ الهامبخشی به الگوریتمها استفاده میشود. در نتیجه
علمِ شناختی با تشبیهی پیچیده و سهسویه میانِ مغز، ذهن و رایانه پیش میرود. ذهن،
مغز و رایانش هر کدام را میتوان برایِ ارائهیِ نظراتِ جدید دربارهیِ دو سویِ
دیگر به کار برد. مدلِ رایانهایِ یگانهای برایِ ذهن وجود ندارد، زیرا انواعِ متفاوتِ
رایانهها و رویکردهایِ برنامهنویسی طرزِ کارهایِ ممکنِ متفاوتی را برایِ ذهن
ارائه میدهند. رایانههایی که بیشترِ ما امروزه با آنها کار میکنیم پردازندههایِ
سِری هستند که در آنِ واحد فقط یک دستور را انجام میدهند، اما مغز و برخی رایانههایی
که به تازگی طراحی شدهاند پردازندههایِ موازی اند که قادر به انجامِ عملیاتهایِ
متعدد به طورِ همزمان هستند.
4- رویکردهایِ نظری
اینک بررسیِ اجمالیِ نظریههایِ رایج درخصوصِ ماهیتِ بازنمودها و
رایانشها که طرزِ کار ذهن را نشان میدهند.
4-1- منطقِ صوری
منطقِ صوری ابزارهایِ قدرتمندی برایِ بررسیِ ماهیتِ بازنمود و رایانش
در اختیارِ ما میگذارد. حسابِ گزارهای و محمولی برایِ بیانِ انواعِ پیچیده و
متعددِ شناخت به کار میرود. و بسیاری نتیجهگیریها را میتوان در قالبِ استنتاجِ
منطقی با استفاده از قواعدِ نتیجهگیری مانندِ وضعِ مقدم فهم کرد. طرحِ تبیینی برایِ
این رویکردِ منطقی عبارت است از:
هدفِ تبیین:
·
چرا افراد به صورتِ کنونی نتیجهگیری
میکنند؟
الگویِ تبیینی:
·
افراد دارایِ بازنمودهایِ ذهنیای
هستند که به گزارهها در منطقِ محمولها شباهت دارد.
·
افراد سازوکارهایی استنتاجی و
استقرایی دارند که بر رویِ این گزارهها عمل میکنند.
·
سازوکارهایِ استنتاجی و استقراییای
که در موردِ گزارهها اِعمال میشود نتیجهگیریها را ایجاد میکند.
اما نمیتوان اطمینان داشت که منطق رشتهای از نظراتِ مربوط به بازنمود
و رایانش را که برایِ علمِ شناختی موردِ نیاز است فراهم کند، زیرا ممکن است برایِ تبیینِ
تفکرِ انسان روشهایِ مؤثرتر و از لحاظِ روانی طبیعیتری برایِ رایانش موردِ نیاز
باشد.
4-2- قوانین
بخشِ عمدهیِ شناختِ انسان به طورِ طبیعی در قالبِ قوانینی به صورتِ اگر...
آنگاه... توصیف شده است، و بسیاری از انواعِ تفکر مانندِ برنامهریزی را میتوان
با استفاده از سیستمهایِ قانونبنیاد نمایش داد. طرحِ توصیفیِ موردِ استفاده
عبارت است از:
هدفِ تبیین:
·
چرا افراد دارایِ نوعِ خاصی
رفتارِ هوشمندانه هستند؟
الگویِ تبیینی:
·
افراد دارایِ قوانینِ ذهنی هستند.
·
افراد دارایِ سازوکارهایی برایِ به
کار بردنِ این قوانین به منظورِ جستوجویِ فضایی برایِ راهِ حلهایِ ممکن و
سازوکارهایی برایِ ایجادِ قوانینِ جدید هستند.
·
سازوکارهایی به منظورِ به کار
بردن و شکلدادنِ قوانین رفتار را ایجاد میکنند.
برخی مدلهایِ رایانهای که بر قوانین مبتنی هستند گسترهیِ وسیعی از آزمایشهایِ
روانی را همراه با جزئیاتشان شبیهسازی کردهاند، از حلِ مسائلِ پنهانِ حساب تا
کسبِ مهارت و تا کاربردِ زبان. سیستمهایِ قانونبنیاد در ارائهیِ شیوهای برایِ
بهینهسازیِ یادگیری و شیوهای برایِ طراحیِ سیستمهایِ مکانیکیِ هوشمند نیز از اهمیتِ
عملی برخوردار بودهاند.
4-3- مفاهیم
مفاهیم که تا حدی با واژگانِ زبانِ گفتار و نوشتار مطابقت دارند یکی از
انواعِ مهمِ بازنمودِ ذهنی هستند. برایِ ردکردنِ این دیدگاهِ کلاسیک که مفاهیم
دارایِ تعریفِ دقیق هستند دلایلِ رایانشی و روانی وجود دارد. مفاهیم را میتوان در
عوض مجموعههایِ ویژگیهایِ نوعی انگاشت. کاربردِ مفهوم در این صورت مربوط میشود
به این که تا بیشترین حدِ ممکن میانِ مفاهیم و جهان مطابقت ایجاد کنیم. طرحها و
متنها پیچیدهتر از مفاهیمِ مطابق با واژهها هستند، اما از این جهت به یکدیگر
شبیه اند که متشکل از مجموعه ویژگیهایی هستند که میتوان آنها را با موقعیتهایِ
جدید تطبیق داد و در موردشان به کار برد. طرحِ تبیینیای که در سیستمِ مفهومبنیاد
به کار میرود از این قرار است:
هدفِ تبیین:
·
چرا افراد دارایِ نوعِ خاصی
رفتارِ هوشمندانه هستند؟
الگویِ تبیینی:
·
افراد دارایِ مجموعهای از مفاهیم
هستند که از طریقِ شکافهایی که سلسلهمراتبِ بخشی و نوعی و پیوندهایِ دیگر را
برقرار میکنند سازماندهی شدهاند.
·
افراد مجموعهای از سازوکارها برایِ
کاربردِ مفاهیم در اختیار دارند، شاملِ فعالسازیِ گسترده، تطبیقدادن و توارث.
·
سازوکارهایِ اِعمالشده بر رویِ مفاهیم
رفتار را ایجاد میکند.
·
مفاهیم را میتوان به قوانین
ترجمه کرد، اما آنها، در مقایسه با مجموعههایِ قوانین، اطلاعات را به شکلی دیگر
دستهبندی میکنند و به این ترتیب سازوکارهایِ رایانهایِ گوناگونی را ممکن میکنند.
4-4- تشبیهها
تشبیهها در تفکرِ انسان و در حوزههایی گسترده شاملِ حلِ مسئله، تصمیمگیری،
تبیین و ارتباطِ زبانی نقشِ مهمی ایفا میکنند. مدلهایِ رایانهای چگونگیِ بازیابی
و ترسیمِ مشبههایِ مبدأ توسطِ افراد را شبیهسازی میکنند تا آنها را در موقعیتهایِ
پیشبینیشده به کار گیرند. طرحِ تبیینیِ تشبیهها از این قرار است:
هدفِ تبیین:
·
چرا افراد دارایِ نوعِ خاصی
رفتارِ هوشمندانه هستند؟
الگویِ تبیینی:
·
افراد دارایِ بازنماییهایِ زبانی
و دیداری برایِ موقعیتهایی هستند که میتوان آنها را به عنوانِ مورد یا مشبه به
کار برد.
·
افراد دارایِ فرایندهایِ بازیابی،
ترسیم و انطباق هستند که بر رویِ این مشبهها عمل میکنند.
·
فرایندهایِ تشبیهیای که در موردِ
بازنماییِ مشبهها اِعمال شدهاند رفتار را ایجاد میکنند.
موانعِ شباهت، ساختار و هدف بر این مسئلهیِ دشوار که چهگونه تجربههایِ
گذشته را میتوان یافت و آنها را برایِ کمککردن به حلِ مسائلِ جدید به کار برد
فائق میآیند. چنین نیست که هرگونه تفکر با استفاده از تشبیه صورت گیرد، و استفاده
از تشبیههایِ نابهجا میتواند مانعِ تفکر شود، اما تشبیه میتواند در کاربردهایی
مانندِ آموزش و طراحی بسیار مؤثر باشد.
4-5- تصاویر
تصاویرِ دیداری و غیرِ دیداری در تفکرِ انسان نقشِ مهمی ایفا میکنند.
بازنمودهایِ تصویری اطلاعاتِ دیداری و مکانی را به شکلی بسیار قابلِ استفادهتر از
توصیفهایِ طولانیِ زبانی ضبط میکنند. برخی سازوکارهایِ رایانهای که سازگاریِ
خوبی با بازنمودهایِ دیداری دارند عبارت اند از بازدیدکردن، یافتن، بزرگنماییکردن،
چرخاندن و تغییرِ شکل دادن. چنین کارکردهایی میتوانند برایِ ایجادِ طرحها و
تبیینها در حوزههایی که بازنمودهایِ تصویری بر رویشان اِعمال میشوند بسیار مفید
باشند. طرحِ تبیینی برایِ بازنمودِ دیداری از این قرار است:
هدفِ تبیین:
·
چرا افراد دارایِ نوعِ خاصی
رفتارِ هوشمندانه هستند؟
الگویِ تبیینی:
·
افراد دارایِ تصاویرِ دیداری از
موقعیتها هستند.
·
افراد دارایِ فرایندهایی مانندِ
بررسیدن و گرداندن هستند که بر رویِ این تصاویر عمل میکنند.
·
فرایندهایِ تشبیهی که بر رویِ
بازنمودهایِ مشبهها اِعمال میشوند رفتار را ایجاد میکنند.
تصاویر میتوانند به یادگیری کمک کنند و برخی جنبههایِ استعاریِ زبان ممکن
است ریشه در تصاویر داشته باشد. آزمایشهایِ روانشناختی نشان میدهد که سازوکارهایِ
دیداری مانندِ دقیق نگاهکردن و گرداندن از تصاویر استفاده میکنند، و نتایجِ تازه
در حوزهیِ تنکردشناسیِ عصبی پیوندِ تنگاتنگِ فیزیکی میانِ استدلال با استفاده از
تصویرسازیِ ذهنی و ادراک را تأیید میکند.
4-6- پیوندباوری
شبکههایِ پیوندباورانه، که از گرهها و پیوندهایِ ساده تشکیل میشوند،
برایِ فهمِ فرایندهایِ روانیای که شاملِ رضایتمندیِ موازی و محدود هستند بسیار
مفید اند. این فرایندها شاملِ جنبههایِ دیدن، تصمیمگیری، انتخابِ تبیین و
معناداری در درکِ زبان است. مدلهایِ پیوندباورانه میتوانند با استفاده از روشهایی
شاملِ یادگیریِ هِبی و پسترویجی یادگیری را شبیهسازی کنند. طرحِ تبیینی برایِ
رویکردِ پیوندباورانه از این قرار است:
هدفِ تببین:
·
چرا افراد دارایِ نوعِ خاصی
رفتارِ هوشمندانه هستند؟
الگویِ تبیینی:
·
افراد دارایِ بازنمودهایی هستند شاملِ
واحدهایِ سادهیِ پردازندهای که از راهِ پیوندهایِ تهییجی و بازداشتی با یکدیگر
مرتبط اند.
·
افراد دارایِ فرایندهایی هستند که
از طریقِ پیوندهایشان فعالیت را میانِ واحدها میگسترند و همچنین فرایندهایی
برایِ تعدیلِ این پیوندها.
·
اِعمالِ فعالیت و یادگیریِ در
حالِ گسترش بر رویِ واحدها رفتار را ایجاد میکند.
شبیهسازیِ آزمایشهایِ گوناگونِ روانشناختی اهمیتِ روانشناختیِ مدلهایِ
پیوندباورانه را نشان داده است، هر چند که آنها صرفاً تخمینی بسیار کلی از شبکههایِ
عصبیِ واقعی هستند.
4-7- علمِ عصبِ نظری
علمِ عصبِ نظری عبارت است از تلاش برایِ ارائهیِ نظریهها و مدلهایِ
ریاضی و رایانهای برایِ ساختارها و فرایندهایِ مغزِ انسان و دیگر جانوران. از این
جهت با پیوندباوری متفاوت است که میکوشد از راهِ مدلسازیِ رفتارِ شمارِ زیادی از
نورونهایِ واقعی که در نقاطِ به لحاظِ کارکردی مهمِ مغز سازماندهی شدهاند دقتِ
زیستشناختیِ بیشتری داشته باشد. در سالهایِ اخیر مدلهایِ رایانهایِ مغز از
لحاظِ زیستشناختی غنیتر شدهاند، چه از نظرِ بهکارگیریِ نورونهایِ واقعیتر مانندِ
آنهایی که گزنده و دارایِ گذرگاههایِ شیمیایی هستند، و چه از نظرِ شبیهسازیِ تعاملها
در میانِ نقاطِ مختلفِ مغز مانندِ هیپوکامپوس و کورتکس. این مدلها از نظرِ منطق،
قوانین، مفاهیم، تشبیهها، تصاویر و پیوندها دقیقاً جایگزینِ برآوردهایِ رایانهای
نیستند، اما باید با آنها سازگار باشند و نشان دهند که کارکردِ ذهنی چهگونه میتواند
در سطحِ عصبی اجرا شود. طرحِ تبیینی برایِ علمِ عصبِ نظری از این قرار است:
هدفِ تبیینی:
·
مغز چهگونه کارکردهایی همچون
وظایفِ شناختی را انجام میدهد؟
الگویِ تبیینی:
·
مغز دارایِ نورونهایی است که توسطِ
پیوندهایِ سیناپسی در قالبِ نقاطِ جمعیتی و مغزی سازماندهی شدهاند.
·
جمعیتهایِ عصبی دارایِ الگوهایِ
گزندهای که از طریقِ دروندادهایِ حسی دگرگون شدهاند و نیز دارایِ الگوهایِ
گزندهیِ سایرِ جمعیتهایِ عصبی هستند.
·
تعاملهایِ جمعیتهایِ عصبی کارکردهایی
شاملِ وظایفِ شناختی را انجام میدهند.
از منظرِ علمِ عصبِ نظری بازنمودهایِ ذهنی همان الگوهایِ فعالیتِ عصبی
هستند و استنتاج در واقع حالتِ تغییرِ شکل یافتهیِ این الگوها است.
5- اهمیتِ فلسفی
برخی از حوزههایِ فلسفه، به ویژه فلسفهیِ طبیعتگرایانهیِ ذهن، بخشی
از علمِ شناختی هستند. اما حوزهیِ میانرشتهایِ علمِ شناختی از چند جهت با فلسفه
مرتبط است. نخست این که نتایجِ روانشناختی، رایانشی و جز آن در پژوهشهایِ علمِ
شناختی کاربردهایِ بالقوه و مهمی برایِ مسائلِ سنتیِ فلسفی در معرفتشناسی،
متافیزیک و اخلاق دارد. دوم این که علمِ شناختی میتواند موضوعِ نقدِ فلسفی باشد،
به ویژه با نظر به این فرضِ محوری که تفکر بازنمودی و رایانهای است. سوم و سازندهتر
این که علمِ شناختی را میتوان موضوعی برایِ واکاوی در فلسفهیِ علم در نظر گرفت
که تأملاتی در خصوصِ روششناسی و پیشفرضهایِ آن ایجاد میکند.
5-1- کاربستهای فلسفی
امروزه بخشِ عمدهیِ پژوهشهایِ فلسفی طبیعتگرایانه است و در آنها واکاویهایِ
فلسفی در حوزههایی مانندِ روانشناسی پیوسته به کارِ تجربی تلقی میشود. از منظرِ
طبیعتگرایانه فلسفهیِ ذهن به شدت با کارِ نظری و تجربی در علمِ شناختی متحد است.
لازم است در خصوصِ ماهیتِ ذهن به نتایجِ متافیزیکی دست یابیم، اما نه با
نظرپردازیِ پیشینی، بلکه با تأملِ آگاهانه در موردِ پیشرفتهایِ علمی در حوزههایی
مانندِ علمِ رایانه و علمِ عصب. معرفتشناسی نیز به نحوِ مشابه کاربستِ مفهومیِ
خودکفایی نیست، بلکه به یافتههایِ علمی در خصوصِ ساختارهایِ ذهنی و سازوکارهایِ
یادگیری وابسته است و از آنها بهره میبرد. حتا علمِ اخلاق نیز میتواند با بهکارگیریِ
فهمِ بهتر از روانشناسیِ تفکرِ اخلاقی بهرهمند شود تا بر مسائلی اخلاقی مانندِ
ماهیتِ کنکاش در موردِ درست و غلط تأثیر گذارد. گلدمن (1993) برآوردی
موجز از کاربردهایِ علمِ شناختی در معرفتشناسی، فلسفهیِ علم، فلسفهیِ ذهن،
متافیزیک و علمِ اخلاق ارائه میدهد. و اینک برخی مسائلِ فلسفی که پیشرفتهایِ
مداوم در علمِ شناختی با آنها ارتباطِ زیادی دارند. موضوعاتِ دیگری که با علمِ
شناختی مرتبط اند عبارت اند از:
·
فطریبودن.
شناخت تا چه میزان فطری است یا این که از راهِ تجربه کسب میشود؟ آیا رفتارِ انسان
را در وهلهیِ اول طبیعت شکل میدهد یا تربیت؟
·
زبانِ فکر. آیا
مغزِ انسان با رمزهایِ شبهِ زبان کار میکند یا با یک معماریِ پیوندباورانهیِ کلیتر.
چه ارتباطی میانِ مدلهایِ شناختیِ نمادینی که قوانین و مفاهیم را به کار میبرند
و مدلهایِ زیرنمادینی که شبکههایِ عصبی را به کار میبرند وجود دارد؟
·
تصویرسازیِ
ذهنی. آیا ذهنِ انسان با استفاده از تصاویر اعم از دیداری و
غیرِ دیداری میاندیشد و یا صرفاً با بازنمودهایِ شبهِ زبان؟
·
روانشناسیِ
عامه. آیا فهمِ روزمرهیِ شخص از دیگران شاملِ کسبِ نظریهای
درخصوصِ ذهن است یا صرفاً تواناییِ شبیهسازیِ آنها؟
·
معنا.
بازنمودهایِ ذهنی چهگونه معنا یا درونهیِ ذهنی کسب میکنند؟ معنایِ یک بازنمود تا
چه میزان به رابطهاش با سایرِ بازنمودها، رابطهاش با جهان و رابطهاش با جامعهیِ
متفکران بستگی دارد؟
·
اینهمانیِ
ذهن-مغز. آیا حالاتِ ذهنی همان حالاتِ مغزی اند؟ یا آن که این
امکان وجود دارد که حالاتِ مادیِ دیگری هر دوی آنها را درک کند؟ رابطهیِ روانشناسی
و علمِ عصب چیست؟ آیا مادهباوری حقیقت دارد؟
·
اختیار. آیا
عملِ انسان آزادانه است یا صرفاً معلولِ رویدادهایِ مغزی؟
·
روانشناسیِ
اخلاقی. ذهن/مغز چهگونه حکمِ اخلاقی صادر میکند؟
·
عواطف. عواطف
چه هستند و چه نقشی در تفکر ایفا میکنند؟
·
بود و نمود.
ذهن/مغز چهگونه بازنمودهایِ جهانِ خارج را شکل میدهد و ارزیابی میکند؟
افزون بر این مسائلِ فلسفیِ دیگری هم هست که ناشی
از بررسیِ پیشفرضهایِ رویکردهایِ رایج به علمِ شناختی است.
5-2- نقدِ علمِ شناختی
این مدعا که ذهنِ انسان بر اساسِ بازنمود و رایانش کار میکند یک حدسِ
تجربی است و ممکن است غلط باشد. هرچند رویکردِ رایانهای-بازنمودی به علمِ شناختی
در تبیینِ بسیاری از جنبههایِ حلِ مسئله، یادگیری و کاربردِ زبان توسطِ انسان
موفقیتآمیز بوده است، با این حال برخی منتقدانِ فلسفی مانندِ هیوبِرت درایفوس (1992) و جان سِرل
(1992) مدعی شدهاند که این رویکرد از اساس اشتباه است. منتقدانِ علمِ
شناختی چالشهایی این چنین مطرح کردهاند:
1-
چالشِ عاطفه: علمِ شناختی از نقشِ مهمِ عواطف در تفکرِ انسان غفلت میکند.
2-
چالشِ آگاهی: علمِ شناختی اهمیتِ آگاهی را در تفکرِ انسان نادیده میگیرد.
3-
چالشِ جهان: علمِ شناختی نقشِ چشمگیرِ محیطِ جسمانی را تفکرِ انسان از نظر دور میدارد.
4-
چالشِ بدن: علمِ شناختی از سهمِ بدن در فکر و عملِ انسان غفلت میکند.
5- چالشِ
اجتماعی: تفکرِ انسان ذاتاً به انحایی اجتماعی است که علمِ شناختی آنها را انکار
میکند.
6-
چالشِ سیستمهایِ پویا: ذهن سیستمی پویا است و نه سیستمی رایانهای.
7- چالشِ
ریاضیات: نتایجِ ریاضی نشان میدهد که تفکرِ انسان نمیتواند به معنایِ عادی رایانهای
باشد، بنابراین مغز باید به نحوی متفاوت عمل کند، شاید مانندِ یک رایانهیِ
کوانتومی.
بحثِ تاگارد (2005) این است که بهترین
نحوهیِ رویارویی با تمامیِ این چالشها گستردن و تکمیلکردنِ رویکردِ رایانهای-بازنمودی
است و نه رها کردنِ آن.
5-3- فلسفهیِ علمِ شناختی
علمِ شناختی بسیاری مسائلِ روششناختیِ جالب طرح میکند که ارزشِ آن را
دارد که فیلسوفانِ علم به واکاویشان بپردازند. ماهیتِ بازنمود چیست؟ مدلهایِ
رایانهای چه نقشی در پیشرفتِ نظریههایِ شناختی ایفا میکنند؟ برآوردهایِ به ظاهر
رقیب از ذهن که شاملِ فرایندِ نمادین هستند، شبکههایِ عصبی و سیستمهایِ پویا چه
رابطهای با یکدیگر دارند؟ حوزههایِ گوناگونِ علمِ شناختی مانندِ روانشناسی،
زبانشناسی و علمِ عصب چه رابطهای با یکدیگر دارند؟ آیا پدیدههایِ روانی را میتوان
از طریقِ علمِ عصب به صورتِ فروکاستی تبیین کرد؟ در آثارِ فون اِکارت (1993) و کلارک (2001) در خصوصِ برخی
مسائلِ فلسفی که در علمِ شناختی مطرح میشود بحثهایی صورت گرفته است. بِچتِل و
دیگران (2001) مقالاتِ سودمندی را در زمینهیِ فلسفهیِ علمِ عصب گردآوری کردهاند.
برجستگیِ فزایندهیِ تبیینهایِ عصبی در روانشناسیِ
شناختی، اجتماعی، رشدی و بالینی سبب میشود که مسائلِ مهمی در خصوصِ تبیین و
فروکاهی مطرح شود. فروکاستستیزی که بر اساسِ آن تبیینهایِ روانشناختی کاملاً
مستقل از تبیینهایِ عصبشناختی هستند رفتهرفته در حالِ از دست دادنِ مقبولیت است،
اما همچنان محلِ بحث است که روانشناسی را تا چه میزان میتوان به علمِ عصب و زیستشناسیِ
مولکولی فروکاست (برایِ بررسیِ جامع نگاه کنید به McCauley, 2007). برایِ پاسخگویی به مسائلِ مربوط
به ماهیتِ فروکاهی پاسخگویی به مسائلِ مربوط به ماهیتِ تبیین ضرورت دارد. موجه
است که در روانشناسی، علمِ عصب و زیستشناسی تبیینها در کل توصیفٍ سازوکارهایی تلقی
میشود که سیستمهایِ متشکل از اجزائی هستند که برایِ ایجادِ تغییراتِ منظم تعامل
میکنند (Bechtel and Abrahamsen,
2005). در تبیینهایِ
روانشناختی اجزا بازنمودهایِ ذهنیای هستند که بر اساسِ سازوکارهایِ رایانهای برایِ
ایجادِ بازنمودهایِ جدید تعامل میکنند. در تبیینهایِ علمِ عصب اجزا عبارت اند از
جمعیتهایِ عصبیای که بر اساسِ فرایندهایِ الکتروشیمیایی برایِ ایجادِ فعالیتِ
جدید در جمعیتهایِ عصبی تعامل میکنند. اگر پیشرفت در علمِ عصبِ نظری ادامه یابد انتظار
میرود که این امکان حاصل شود که با نشاندادنِ این که بازنمودهایِ ذهنیای مانند مفاهیم
چهگونه در اثرِ فعالیتها در جمعیتهایِ عصبی تشکیل شدهاند و چهگونه برخی سازوکارهایِ
رایانهای مانندِ گسترشِ فعالسازی در میانِ مفاهیم توسطِ فرایندهایِ عصبی انجام
شدهاند میانِ تبیینهایِ روانشناختی و عصبشناختی پیوند ایجاد شود.