علوم شناختی

علوم شناختی

ذهن پیش‌بین ۱

نظریه‌ای نو در علوم‌اعصاب، در حال شکوفایی است. این نظریه، که از آن به طور فزاینده‌ای برای طراحی و تفسیر مطالعه‌های تجربی و نظری بهره‌گرفته می‌شود، در حال راه یافتن به بسیاری از شاخه‌های دیگر پژوهشی علوم‌شناختی است. برپایهٔ این نظریه، مغز یک ساختار «‌فرضیه‌آزمون» [hypothesis-testing] پیچیده است که به طور دائم درگیر کمینه‌سازی خطاهایش در پیش‌بینی ورودی‌های حسی‌ای است که از جهان دریافت می‌کند. این نظریه قصد دارد ادراک [perception] و عمل [action] و هر چیز ذهنی بین این دو را توضیح دهد. برپایهٔ اظهارات طرفداران این نظریه، آنچه آن را بسیار جذاب می‌سازد این است که از یک سو استدلال‌های نظری نیرومندی از آن پشتیبانی می‌کنند و از سوی دیگری شواهد تجربی بیشتر و بیشتری به درستی آن اشاره دارند. به علاوه، با آن که این نظریه نیروی یک‌پارچه‌سازی زیادی دارد همچنان می‌تواند پدیده‌ها را به طور بسیار جزئی توضیح دهد.  … ادامه »

جستارها و یادداشت‌ها علوم شناختی

فرار از گربه و زنا با محارم

از اواخر دهه ۱۸۵۰ میلادی که داروین نظریهٔ تکامل (فرگشت) خود را مبنی بر ایجاد تغییر در گونه‌های جانداران در اثر تغییرات ژنتیکیِ رخداده در نسل‌های گوناگون منتشر ساخت، مکتب‌ها و نگرش‌های گوناگونی در شاخه‌های مختلف علمی و فلسفی بر مبنای این نظریه شکل گرفته‌اند. یکی از این شاخه‌ها، گرایشی با نام «زیست‌شناسی اجتماعی» [Sociobiology] است. دانشمندان این گرایش سعی دارند تا رفتارهای جانوران را بر پایهٔ نظریهٔ تکامل تبیین کنند. برای مثال، آن‌ها این رفتار که تقریباً همه موش‌ها از گربه‌ها فرار می‌کنند را این چنین توضیح می‌دهند: «موش‌هایی که در گذشته از گربه‌ها فرار نمی‌کردند خورده می‌شدند. بنابراین فرزندان کمتری از این موش‌ها در مقایسه با موش‌هایی که از گربه‌ها فرار می‌کردند باقی می‌مانده است. اگر بپذیریم که رفتار «فرار از گربه‌ها» منشا ژنتیکی دارد و از والدین به فرزندان منتقل می‌شود. پس از گذشت چند نسل ترکیب جمعیتی موش‌ها به گونه‌های تغییر کرده است که همه آن‌ها از گربه‌ها فرار می‌کنند. بنابراین به این شکل می‌توان تبیین کرد که چرا امروزه موش‌ها از گربه‌ها فرار می‌کنند». در واقع زیست‌شناسان اجتماعی اعتقاد دارند که رفتار جانداران را نیز می‌توان همانند آناتومی آن‌ها در طول تاریخ تکامل جستجو کرد.  … ادامه »

جستارها و یادداشت‌ها علوم شناختی

روشی برای حل مسئله‌ها

یکی از روشهای معمول درستی‌سنجی در مبحث درستی‌سنجی صوری نرم‌افزار [Formal Verification of Software] توجه به شرط‌هایی است که می‌بایست پیش، پس و هنگام اجرای تک تک اجزای برنامه و به طور کلی پیش، پس و هنگام اجرای خود برنامه نامتغیر [Invariable] باشند. بدین شکل که پس از هر مرحله نامتغیر ماندن آن‌ها را بررسی می‌کنند. در برخی از موارد یافتن اینکه چه شرطی باید نامتغیر باشد خود نیاز به ریزبینی بالایی دارد[۱].

جالب است که علاوه بر درستی‌سنجی صوری نرم‌افزار در حل برخی مسئله‌ها نیز می‌توان با توجه به نامتغیرها پاسخ مسئله را یافت. برای نمونه دو مسئله ساده را بیان می‌کنم. البته نخست مسئله‌ها را خواهم نوشت و سپس پاسخ‌ها را پایینتر خواهم آورد تا فرصت اندیشیدن را از شما نگیرم.

مثال نخست: در ظرفی گلوله‌هایی به رنگ‌های سفید و سرخ داریم. در هر مرحله دو گلوله از ظرف برمی‌داریم.  اگر گلوله‌های برداشته‌شده همرنگ باشند یک گلوله سرخ در ظرف می‌اندازیم. اما اگر گلوله‌های برداشته‌شده هم‌رنگ نباشند یک گلوله سفید در ظرف می‌اندازیم.

پرسش این است که اگر در آغاز ۳۵۵ گلوله سفید و ۲۱۷ گلوله سرخ وجود داشته باشند، با تکرار مراحل بالا، در پایان کدام رنگ در ظرف باقی خواهد ماند؟

مثال دوم: دو لیوان داریم که در اولی شراب قرمز و در دومی به همان میزان شراب سفید ریخته‌ایم. ابتدا یک قاشق شراب قرمز از لیوان اول به لیوان دوم می‌ریزیم و سپس یک قاشق از لیوان دوم به لیوان اول می‌ریزیم.

پرسش این است که پس از انجام این دو مرحله، مایع موجود در کدام لیوان ناخالصتر است؟

پاسخ‌ها:
همانطور که گفتم می‌خواهیم با توجه به نامتغیرها، مسئله‌ها را حل کنیم.

پاسخ مثال نخست: گلوله سفید در ظرف باقی می‌ماند.
با اندکی دقت واضح است که گلوله‌های سفید دو تا دو تا و گلوله‌های سرخ یکی یکی  کم می‌شوند. آنچه می‌تواند ما را در حل مسئله کمک کند ثابت بودن «دو تا دو تا کم شدن تعداد گلول‌های سفید» است. با توجه به اینکه تعداد گلوله‌های سفید در ابتدا فرد است و آنها دو تا دو تا کم خواهند شد در پایان حتما یک گلوله سفید در ظرف خواهد ماند که نمی‌توانیم آن را برداریم.

اگر تعداد گلوله‌های سفید ۸۷۶ تا بود چه!؟

پاسخ مثال دوم: میزان ناخالصی هر دو یکسان است.
شاید بهتر باشد یافتن استدلالی که به پاسخ این مسأله می‌انجامد را نیز به شما بسپارم. تنها یک راهنمایی کوچک: چه چیزی در مسئله نامتغیر است؟ به حجم لیوان‌ها و قاشق فکر کنید…

پانویس:

[۱] David Gries: The Science of Programming, Springer 1981

علوم شناختی

علوم شناختی چیست؟

علوم شناختی [Cognitive Science] مطالعه‌ٔ علمی ذهن [Mind] است. در این تعریف منظور از ذهن مجموع هر آن چه که نمودهای هوشمندی [Intelligence] و هوشیاری [Consciousness] هستند مانند تفکر، ادراک، حافظه، احساس، استدلال و نیز تمام روندهای ناهشیارانه شناختی است. گاهی علوم شناختی را به صورت «مطالعه‌ٔ علمی شناخت» نیز تعریف می‌کنند و شناخت را مجموع حالت‌ها و فرآیندهای روانی مانند تفکر، استدلال، درک و تولید زبان، دریافت حواس پنجگانه، آموزش، آگاهی، احساسات و… در نظر می‌گیرند. به طور کلی پرسش‌هایی مانند این که ذهن چگونه کار می‌کند یا مغز چگونه هوشمندی را ایجاد می‌کند، از جمله پرسش‌هایی هستند که در این شاخه‌ٔ علمی بررسی می‌شوند.

ذکر این نکته ضروری است که با توجه به رویکردها و نظرهای گوناگون پژوهشگران دربارهٔ ذهن و مغز، ارائهٔ یک تعریف واحد از علوم‌شناختی که همهٔ آنان را راضی کند کاری بسیار دشوار است.

علوم شناختی پروژه‌ای در حال پیشرفت است که از دهه‌ی ۱۹۵۰ میلادی به شکل امروزیش آغاز شده و نام «علوم شناختی» در سال ۱۹۷۳ به آن داده شده است. این شاخه از علم هنوز در ابتدای راه قرار دارد و افق‌های بسیاری برای گسترش و پژوهش دارد.

علوم شناختی یک «علم» است و بنابراین با روش‌ها و معیارهای علمی سرکار دارد. مهمترین اصل این علم آن است که «ذهن را می‌توان به طور علمی فهمید». همین امر سبب می‌شود که علوم شناختی یک رویکرد مادی‌گرایانه [Materialism] (مانند فیزیک، شیمی، گیاهشناسی و…) به ذهن باشد.

علوم شناختی یک میان‌رشته [Interdisciplinary] است و شاخه‌های روانشناسی، علوم‌عصبی، علوم‌رایانه، انسان‌شناسی، زبان‌شناسی، فلسفه و… را دربر می‌گیرد. واضح است که این علوم در کنار ذهن به موضوع‌های دیگری نیز می‌پردازند. بنابراین آن بخش از این علوم که به نوعی به موضوع علوم شناختی بپردازند جزو علوم شناختی محسوب می‌شود. برای نمونه در مورد علوم‌رایانه پژوهشگرانی که در حوزه‌ٔ هوش‌مصنوعی کار می‌کنند را می‌توان دانشمندان شناختی [Cognitive Scientist] به‌شمار آورد. همچنین آوردن این نکته نیز مهم است که در منابع گوناگون از شاخه‌های مختلفی (از علوم تربیتی گرفته تا زیست‌شناسی) به عنوان زیرشاخه‌های علوم شناختی یاد شده است.

شاید کمی عجیب به نظر برسد که چگونه چندین و چند علم مختلف به یک موضوع می‌پردازند. زنده‌یاد سنایی غزنوی داستان پیل و کورانی را تصویر می‌کند که هر یک به میزان درک خود و برپایه‌ٔ بخشی از بدن فیل که لمس کرده آن را به چیزی نسبت می‌دهد (گویا اصل داستان از تمثیل‌های بودا است). ما نیز در واقع همان کوران هستیم و ذهن آن فیل است. به همین سبب است که علوم مختلف هر کدام با زاویه‌ٔ دید خود به موضوع ذهن می‌پردازند. گو این که هدف نهایی نه به‌کارگیری دائمی یک زاویهٔ دید خاص بلکه آمیختن رویکردهای گوناگون و یادگیری از یکدیگر است.

۱-۲- واژه‌ٔ علوم شناختی [ن]:

واژه‌ٔ «علوم شناختی»، واژه‌ٔ برنهاده‌ٔ «فرهنگستان زبان و ادب فارسی ایران» است که به جای «Cognitive Science» به کارگرفته می‌شود. این واژه از دو بخش «علوم» و «شناختی» ساخته شده است.

«علوم» را فرهنگستان به جای واژه‌ٔ «Science» در زبان‌های انگلیسی و فرانسوی برنهاده است. با توجه به این که فرهنگستان زبان و ادب فارسی ایران واژه‌ٔ «دانش» را به جای واژه‌ٔ «Knowledge» به کار می‌گیرد، نباید واژه‌های تخصصی «علم» و «دانش» با یکدیگر اشتباه گرفته شوند. همچنین توجه به این موضوع لازم است که واژه‌ٔ «Science» در زبان‌های انگلیسی و فرانسوی معنی جمع دارند. (حال این که چرا وام‌واژه‌ٔ «علم» و جمع نافارسی آن «علوم» برای معادل یک واژه‌ٔ برنهاده به کار گرفته شده است بحث دیگری است که نوشتاری دیگر می‌طلبد.)

«شناختی» واژهٔ برنهاده‌ٔ فرهنگستان به جای «Cognitive» است. در واقع فرهنگستان به جای «Cognition»، «شناخت» را برنهاده است و به دنبال آن «شناختی» برای صفت ساخته شده از آن به کار می‌رود. بسیار مهم است که «علوم شناختی» با «شناخت‌شناسی» که معادل «Epistemology» است، اشتباه گرفته نشود. یکی از توهم‌هایی که ممکن است با توجه به به‌کارگیری واژه‌ی «شناخت» در معادل‌های «Cognitive Science» و «Epistemology» پیش آید، اشتباه گرفتن حوزه‌های این دو علم است که البته پیشینه‌ٔ ذهنی فارسی‌زبانان از واژه‌ی «شناخت» به این توهم دامن می‌زد.

۲-۲- شاخه‌های گوناگون چه می‌کنند؟

روانشناسی و زبانشناسی به طور سنتی رفتار انسان را مطالعه می‌کنند. این که انسان‌ها چگونه عمل می‌کنند، این که انسان‌ها چگونه سخن می‌گویند، این که انسان‌ها چه چیزی دربارهٔ تجربه‌های ذهنی خود می‌گویند و … در حوزهٔ پژوهشی این دو شاخه قرار می‌گیرد. در واقع روانشناسی و زبانشناسی خروجی‌های ذهن را بررسی می‌کنند. روان‌شناسی شناختی و زبان‌شناسی شناختی پا را فراتر از بررسی‌های رفتارگرایانه می‌گذارند و به بررسی فرآیندهای شناختی و مغزی نیز می‌پردازند.

انسان‌شناسی شناختی [Cognitive Anthropology] به بررسی میان‌فرهنگی دانش [knowledge] و نوآوری می‌پردازد؛ پژوهش می‌کند که انسان چگونه استنتاج می‌کند یا اندیشیدن در فرهنگ‌های گوناگون چه تفاوت‌هایی دارد؛ مطالعه می‌کند که کدام فرآیندهای اندیشه [Thinking Processes] در فرهنگ‌های گوناگون برجای می‌مانند.

علوم‌ اعصاب (شناختی) مستقیما مغز را بررسی می‌کند؛ پژوهش می‌کند که مغز چگونه سازمان یافته است؛ مغز افراد سالم در هنگام کار را مطالعه می‌کند (مثلا با به‌کارگیری اسکن fMRI)؛ بر روی مغز جانوران آزمایش می‌کند؛ پیامدهای آسیب‌های مغزی را بررسی می‌کند؛ یا مغز افرادی که ویژگی‌های خاص دارند را پس از مرگشان مورد مطالعه قرار می‌دهد.

فلسفه و منطق حاصل کار شاخه‌های گوناگون را تجمیع می‌کنند؛ نظریه‌هایی ارائه می‌دهند یا ایراد رویکردها و نظریه‌های ارائه شده را برجسته می‌کنند.

علوم رایانه تابع‌هایی از کارکرد مغز را در برنامه‌های رایانه‌ای شبیه‌سازی یا مدلسازی می‌کند و بررسی می‌کند که مغز چگونه ممکن است این تابع‌ها را انجام دهد؛ مدل‌های جدیدی از سامانه‌های شناختی ارائه می‌دهد؛ برهان‌ها را به تصویر می‌کشد، مکانیزه، پیاده‌سازی و راستی‌آزمایی می‌کند.

ذکر این نکته ضروری است که به سبب میان‌رشته‌ای بودن علوم‌شناختی، در بسیاری از موارد نمی‌توان یک پژوهش علوم‌شناختیانه را به راحتی در یکی از شاخه‌های بالا دسته‌بندی کرد و معمولا پژوهشگران از رویکردها، روش‌ها و ابزارهای رشته‌های گوناگون در پژوهش‌های خود استفاده می‌کنند.

۳-۲- پرسش‌های بنیادین علوم شناختی

بهترین راه برای آغاز پژوهش پرسیدن است. پرسش‌های زیر برخی از پرسش‌های بنیادین علوم شناختی هستند که پاسخ‌های بسیاری به خود دیده‌اند و هنوز در انتظار پاسخ‌های کاملتری برجایند.

• حالت‌های ذهنی [Mental States] چه هستند؟ این حالت‌های ذهنی چگونه با حالت‌های مغز [Brain States] مربوط می‌شوند؟

• بازنمایی‌های ذهنی [Mental Representations] چگونه معنی را سبب می‌شوند؟

• آیا همهٔ مفهوم‌ها و قابلیت‌های ذهنی ما غریزی هستند یا همه یا بخشی از آن‌ها از راه تجربه به دست می‌آیند؛ کدام یک؟

• آیا اندیشه [Thought] انسان از سوی یک کد زبان‌سان [Language-Like Code] که احتمالا غریزی است هدایت می‌شود (همانگونه که به طور سنتی در برنامه‌های رایانه‌ای مدل‌سازی‌پذیر است)، یا آن‌که اندیشه از سوی یک ساختار شبکه عصبی [Neural-Network] به‌هم‌پیوسته پویا هدایت می‌شود؟ چه لایه‌هایی در چنان سامانه‌ای وجود دارند؟

• آیا روانشناسی عامه [Folk Psychology] بازتاب درستی از آنچه که در سر روی می‌دهد است؟

• هوشیاری چیست؟ کارکرد هوشیاری چیست؟ آیا هوشیاری وجود دارد؟

•  آیا حیوانات هم هوشیار هستند؟ آیا همهٔ انسان‌ها به یک میزان و یک شکل هوشیار هستند؟ آیا سطح‌ها و گونه‌های مختلفی از هوشیاری وجود دارد؟

• رابطه‌ی بین فعالیت‌های ناهشیارانهٔ مغز و کارکردهای هشیارانه ذهن چیست؟

• احساسات چه هستند و چه عملکردی در شناخت دارند؟

• فرآیندهای شناختی در جانوران گوناگون چگونه کار می‌کنند؟ قابلیت‌های شناختی گونه‌های مختلف چگونه است؟

• هدف از شناخت چیست؟ چه سامانه‌ای یک سامانهٔ شناختی محسوب می‌شود؟

• آیا رایانش برای شناخت ضروری است؟ آیا شناخت بدون رایانش ممکن است؟

• آیا انسان‌ها ارادهٔ آزاد [Free Will] (اختیار) دارند؟ یا تمام کارهای آن‌ها تنها نتیجه‌ٔ عملیات‌های ماشینی قوانین فیزیکی است؟ اگر چنین است آیا این سبب عدم وجود ارادهٔ آزاد است؟ در مورد حیوانات چه طور؟

 

 

۴-۲- برخی از منبع‌های این بخش:

[۱]Thagard, Paul., Mind : Introduction to Cognitive Science, Cambridge, MA: The MIT Press, 2nd, 2005

[۲] Thagard, Paul., Cognitive Science Entry; Stanford Encyclopedia of Philosophy, Online Edition, Retrieved June 2009

[۳] واژه‌های برنهاده‌ی فرهنگستان زبان و ادب فارسی ایران، نسخه‌ی برخط، تارنمای فرهنگستان زبان و ادب فارسی ایران، بازدید ۵ آبان ۱۳۸۸

۵-۲- برای خواندن بیشتر:

[۱] معرفی علوم شناختی، تارنمای پژوهشکده علوم شناختی

[۲] Jonah Lehrer, Hearts & Minds. The Boston Globe (April 29, 2007).

[۳] What is Cognitive Science?, Cognitive Science Major at UC Berkeley.

[۴] P. F. Rack، اونا از گوشت درست شدن!، ترجمه‌ی سهیل هومن، شناخت

علوم شناختی

اونا از گوشت درست شدن!

– «اونا از گوشت درست شدن!»

– «گوشت؟»

– «گوشت! اونا از گوشت درست شدن.»

– «گوشت؟»

– «هیچ شکی توش نیست. ما چند تا رو از جاهای مختلف سیاره برداشتیم، آوردیم‌شون به بشقاب‌پرنده‌های خودمون و همه‌جاشون رو آزمایش کردیم. اونا کاملا از گوشت درست شدن.»

– «غیرممکنه! سیگنال‌های رادیویی چی؟ پیغام به ستاره‌ها؟»

– «اونا از امواج رادیویی برای صحبت کردن استفاده می‌کنن؛ اما سیگنال‌ها از اونا نمی‌یاد. سیگنال‌ها از ماشین‌ها میان.»

– «خب کی ماشین‌ها رو درست کرده؟ اون همونیۀ که ما می‌خوایم باهاش ارتباط برقرار کنیم.»

– «اونا ماشین‌ها رو ساختن. این چیزیه که من دارم سعی می‌کنم به تو بگم. گوشت ماشین‌ها رو ساخته.»

– «مسخره‌ست! گوشت چه جوری می‌تونه یه ماشین درست کنه؟ از من می‌خوای که وجود گوشتِ هوشمند رو باور کنم؟»

– «ازت نمی‌خوام، بهت می‌گم! این موجودات تنها گونهٔ هوشمند اون ناحیه هستند و از گوشت ساخته شده‌اند.»

– «شاید مثل اُرفولی‌ها هستن. موجودی هوشمند برپایهٔ کربن که یک مرحلهٔ گوشتی رو پشت سر می‌ذاره.»

– «نوچ! اونا گوشت به دنیا میان و گوشت می‌میرن. دورهٔ زندگیشون رو که خیلی هم زیاد طول نمی‌کشه بارها بررسی کردیم. اصلا ایده‌ای داری که دورهٔ زندگی گوشت چیه؟»

– «ولم کن. خیلی خب، شاید فقط بخشیشون گوشت باشه؛ مثل ودیلی‌ها؛ سَری گوشتی با یک مغز الکتروپلاسمایی توش!»

– «نوچ! از اونجایی که سَرای گوشتی مثل ودیلی‌ها داشتن ما به این فکر کردیم. اما بهت گفتم که آزمایش‌شون کردیم. همه جاشون از گوشته.»

– «بدون مغز؟»

– «وااای! بالاخره یه مغزی وجود داره. موضوع اینه که مغز از گوشت ساخته شده! این چیزیه که من داشتم سعی می‌کردم بهت بگم.»

– «عجب… پس چی فکر کردن رو انجام می‌ده؟»

– «نمی‌فهمی!؟ نه!؟ تو نمی‌خوای با این چیزی که من بهت دارم میگم ارتباط برقرار کنی. مغز فکر کردن رو انجام می‌ده. گوشت!»

– «گوشت متفکر! واقعا می‌خوای ازم که وجود گوشت متفکر رو باور کنم؟»

– «آره، گوشت متفکر! گوشت هوشیار! گوشت عاشق! گوشت دارای رویا! گوشت همه‌کاره. داری کم‌کم می‌فهمی یا همه رو دوباره شروع کنم؟»

– «وای خدا! جدی می‌گی پس! اونا از گوشت درست شدن…»

– «ممنون واقعا! آره! اونا واقعا از گوشت درست شدن و در طول حدودا صد سالِ خودشون داشتن تلاش می‌کردن که با ما ارتباط برقرار کنن.»

– «خدایا! خب این گوشت چی تو سرشه؟»

– «اول از همه می‌خواد با ما صحبت کنه. بعدش تصور می‌کنم که می‌خواد کیهان رو کاوش کنه، با گونه‌های دیگه ارتباط برقرار کنه، ایده‌ها و اطلاعات رو مبادله کنه. مثل همیشه.»

– «ما باید با گوشت صحبت کنیم.»

– «هدف همینه. این پیغامیه که اونا با رادیو به بیرون می‌فرستن: “سلام، کسی اون بیرون هست؟ کسی خونه هست؟” از این جور چیزا.»

– «پس واقعا صحبت می‌کنن. اونا کلمه‌ها، ایده‌ها و مفاهیم رو به کار می‌برن؟»

– «اوه، آره! فقط این کار رو با گوشت می‌کنن.»

– «فکر کردم بهم گفتی که از رادیو استفاده می‌کنن.»

– «از رادیو استفاده می‌کنن، اما فکر میکنی چی توی رادیوئه؟ صدای گوشت! میدونی وقتی گوشت رو به هم می‌زنی چه جور صدایی تولید می‌کنه؟ اونا با به هم زدن گوشتشون با هم صحبت می‌کنن. اونا حتی می‌تونن با خارج کردن هوا از گوشتشون آواز بخونن.»

– «خدای من! گوشت آوازخون! خیلی پیچیده است. پیشنهادت چیه؟»

– «رسمی یا غیررسمی؟»

– «جفتش!»

– «رسمی: ما مستلزم به ارتباط برقرار کردن، خوش‌آمد گفتن و ثبت تمام گونه‌های هوشمند یا تلفیقیِ این ربع کیهان هستیم؛ بدون تبعیض، علاقه یا نفرت. غیررسمی: پیشنهاد می‌کنم که مدارک رو پاک کنیم و همه چیز رو فراموش کنیم.»

– «امیدوار بودم که این رو بگی.»

– «ناگواره ولی یه محدودیت‌هایی هم هست. واقعا ما می‌خوایم که با گوشت رابطه برقرار کنیم؟»

– «صد در صد موافقم. چی باید گفت؟ “سلام گوشت. خوش میگذره؟” اما می‌شه این کار رو کرد؟ با چند تا سیاره سر و کار داریم؟»

– «فقط یکی! اونا می‌تونن توی حمل‌کننده‌های مخصوص گوشت به سیاره‌های دیگه برن، اما نمی‌تونن روی اونا زندگی کنن و چون گوشت هستن فقط می‌تونن در فضای C سفر کنن که اونا رو به سرعت نور محدود می‌کنه و امکان این که اصلن بتونن ارتباط برقرار کنن رو بسیار کم می‌کنه؛ در واقع بینهایت کم!»

– «خب، وانمود می‌کنیم که هیچکی تو دنیا خونه نیست.»

– «همینه!»

– «بی‌رحمانه‌ست. اما خودت این رو گفتی که کی می‌خواد با گوشت ملاقات بکنه؟ اما اونایی که به بشقاب‌پرنده‌هامون آورده شدن چی، اونایی که تو آزمایش کردی؟ مطمئنی که چیزی رو به خاطر نمی‌یارن؟»

– «اونا اگه چیزی بگن دیوونه تلقی می‌شن. ما رفتیم توی سرشون و گوشتشون رو صاف کردیم بنابراین ما فقط یه رویا برای اونا خواهیم بود.»

– «رویایی برای گوشت! چه اقتضای غریبیه که ما باید رویای گوشت باشیم.»

– «خوبه! قبول! رسمی و غیررسمی! پرونده مختومه است. چیز دیگه‌ای هست؟ چیز جالبی از اون سمت کهکشان؟»

– «چرا! یه خوشهٔ هوشمند نسبتا خجالتی اما تودل‌برو با هستهٔ هیدروژنی در یک ستارهٔ ردهٔ نه در بخش گ. ۴۴۵. دو گردش کهکشانی قبل در ارتباط بود، می‌خواد دوباره دوست باشه.»

– «اونا همیشه سر و کله‌شون پیدا می‌شه.»

– «چرا که نه؟ تصور کن جهان چقدر به‌طرز غیرقابل‌تحمل و توصیف‌ناپذیری سرد خواهد بود اگه کسی کاملا تنها باشه…»

×××

توضیح: این نوشته که نویسندهٔ آن P. F. Rack است می‌تواند شروع خوبی برای مطالعهٔ علوم شناختی باشد. به یادداشتن این نکته که (به تعبیر نویسنده) ما از گوشت ساخته شده‌ایم می‌تواند پرسش‌ها و پاسخ‌های گوناگونی را در برابرمان بیاراید؛ از این که آیا ماشین‌های ساخته‌شده از سیلیکون نیز می‌توانند هوشیار باشند یا احساس داشته باشند؛ تا آن که آیا گونه‌های دیگری از هوشمندی یا هوشیاری نیز می‌توانند وجود داشته باشند و….

نویسنده: P. F. Rack
مترجم: سهیل هومن

علوم شناختی

علوم شناختی

توضیح: این نوشته در واقع به عنوان مقاله‌ای کوتاه برای مجله‌ی توان در وین (کانون مهندسین ایرانی مقیم اتریش) نوشته شد. بد ندیدم که به عنوان یک پیش‌متن در اینجا بیاورمش.

ذهن انسان چگونه کار می‌کند؟ انسان چگونه می‌اندیشد؟ آگاهی چیست و چگونه ایجاد می‌شود؟ انسان چگونه تصمیم می‌گیرد؟ آیا [تنها] انسان خودآگاهی دارد؟ چرا انسان‌ها رفتارهای مشابهی از خود بروز می‌دهند؟ آیا می‌توان گفت که خفاش بودن چگونه است؟ زبان چگونه آموخته می‌شود؟ آیا می‌توان دستگاهی ساخت که مانند انسان بیاندیشد؟ آیا در نقطه‌ای از مغز انسان یک سامانهٔ کنترل‌کنندهٔ مرکزی وجود دارد؟ آیا شیوهٔ اندیشیدن اقوام گوناگون متفاوت است؟ چه رابطه‌ای میان ذهن و جسم وجود دارد؟ چنین پرسش‌هایی از ده‌ها سده‌ٔ پیش انسان را به اندیشیدن واداشته‌اند. با پیشرفت دانش، «علوم‌شناختی» [Cognitive Science] به عنوان شاخه‌ای که تلاش دارد به چنین پرسش‌هایی پاسخ دهد، مطرح شد. علوم‌شناختی پژوهشی میان‌رشته‌ای دربارهٔ ذهن و هوشمندی است که فلسفه، روان‌شناسی، هوش‌مصنوعی، علوم اعصاب، زبان‌شناسی و انسان‌شناسی را در بر می‌گیرد. البته گاهی شاخه‌های دیگری نیز مانند آموزش و زیست‌شناسی را نیز جزو شاخه‌های علوم‌شناختی دسته‌بندی می‌کنند. زمینه‌های فکری این شاخهٔ علمی با روی‌آوری پژوهشگران رشته‌های گوناگون به ارایهٔ نظریه‌هایی دربارهٔ ذهن در دههٔ پنجاه میلادی شکل گرفت. در میانه‌های دههٔ هفتاد میلادی نیز با بنیادگذاری انجمن علوم‌شناختی [Cognitive Science Society] و مجلهٔ علوم‌شناختی [The Journal Cognitive Science] به شکل سازمان‌یافته‌تری کار بر روی علوم‌شناختی آغاز شد. امروزه بیش از شصت دانشگاه جهان دوره‌های علوم‌شناختی را برگزار می‌کنند و دانشگاه‌های زیاد دیگری نیز درس‌هایی در این زمینه ارایه می‌دهند. ١-١- تاریخچه تلاش برای شناخت ذهن و چگونگی عملکرد آن دست‌کم به یونان باستان و زمانی که فیلسوفانی چون افلاطون و ارسطو تلاش داشتند تا ماهیت دانش انسان را توصیف کنند، باز می‌گردد. مطالعهٔ ذهن تا قرن نوزدهم میلادی بخشی از فلسفه باقی ماند تا آن که پژوهش در زمینهٔ روانشناسی آزمایشی [Experimental Psychology] آغاز شد. در این زمان بود که ویلهلم وونت [Wilhelm Wundt] و دانشجویانش روش‌های آزمایشگاهی گوناگونی را برای مطالعهٔ ساخت‌یافتهٔ فرآیندهای ذهنی پی‌ریزی کردند. در چند دههٔ بعد روانشناسی آزمایشی تحت سلطهٔ رفتارگرایی [Behaviorism] -دیدگاهی که عملا وجود ذهن را انکار می‌کند- قرار گرفت. بنابر دیدگاه رفتارگرایانی مانند ج.ب. واتسون [J. B. Watson] روانشناسی باید خود را به بررسی رابطهٔ میان محرک‌های قابل‌مشاهده و پاسخ‌های قابل‌مشاهده محدود کند. در این دوره گفتگو دربارهٔ آگاهی [Consciousness] و بازنمایی‌های ذهنی [mental representations] در محافل علمی معتبر نهی می‌شد. به خصوص در آمریکای شمالی رفتارگرایی بر روانشناسی دههٔ پنجاه میلادی حکمفرما بود. در حدود ۱۹۵۶ رویکرد فکری به طور هیجان‌انگیزی شروع به تغییر کرد. جورج میلر [George Miller] تحقیقات بسیاری را بیان کرد که نشان می‌دادند گنجایش اندیشهٔ انسان (به بیان ساده‌تر حافظهٔ انسان) محدود است. او پیشنهاد کرد که محدود بودن حافظه می‌تواند حاصل ضبط اطلاعات و وجود بازنمایی‌های ذهنی که به روال‌هایی برای رمزنگاری و رمزگشایی اطلاعات نیاز دارند، باشد. در این زمان با آن که چند سال از ساخت رایانه‌های نخستین می‌گذشت، دانشمندان پیشگامی چون جان مک‌کارتی [John McCarthy]، ماروین مینسکی [Marvin Minsky]، آلن نول [Allen Newell] و هربرت سیمون [Herbert Simon] شاخهٔ «هوش مصنوعی» [Artificial Intelligence] را بنیان نهادند. علاوه بر این‌ها، نوام چامسکی [Noam Chomsky] پنداشت رفتارگرایان دربارهٔ زبان به عنوان یک عادت آموخته‌شده را رد کرد و به جای آن درک زبان را با استفاده از دستور زبان‌هایی ذهنی [Mental Grammars] که از قاعده‌هایی تشکیل شده اند، توصیف کرد. شش اندیشمندی که در اینجا به آنان اشاره شد را می‌توان پایه‌گذاران علوم‌شناختی نامید. ١-٢- شاخه‌های علوم‌شناختی علوم‌شناختی ایده‌های نظری را همگرا ساخته است، اما باید گوناگون بودن نظریه‌ها و روش‌هایی که پژوهشگران حوزه‌های مختلف برای مطالعه ذهن و هوشمندی به کار می‌برند را نیز ارج نهیم. در زیر به اصلی‌ترین شاخه‌های علوم شناختی اشاره می‌کنیم: ١-۲-١- روان‌شناسی شناختی با آن که امروزه روان‌شناسان شناختی [Cognitive Psychologists] اغلب به نظریه‌پردازی و مدل‌سازی رایانه‌ای [Computational Modeling] می‌پردازد، اما روش بنیادین آنان آزمایش بر روی آزمایش‌شوندگان انسانی است. مردم به آزمایشگاه آورده می‌شوند تا بتوان گونه‌های مختلف اندیشیدن را در شرایط کنترل‌شده مطالعه کرد. برای نمونه، روان‌شناسان به طور تجربی انواع اشتباه‌هایی که مردم در استقرا مرتکب می‌شوند، شیوه‌ای که مفاهیم را شکل می‌دهند و به کار می‌گیرند، سرعت اندیشیدن آنان با تصویرهای ذهنی و کارایی آنان برای حل مسئله‌ها با استفاده از قیاس را بررسی می‌کنند. نتیجه‌گیری‌های ما دربارهٔ این که ذهن چگونه کار می‌کند باید برپایه چیزی فراتر از «باور عمومی» و درون‌بینی باشد، چرا که اینان ممکن است به تصویری نادرست از فعالیت‌های ذهنی (که بسیاری از آنان آگاهانه قابل دستیابی نیستند) منجر شوند. بنابر این آزمایش‌های روان‌شناسانه‌ای که فعالیت‌های ذهنی را از زوایای گوناگون بررسی می‌کنند نقطهٔ اتکا علوم‌شناختی برای علمی بودن هستند. ١-۲-۲- هوش‌مصنوعی با آن که نظریه بدون آزمایش پوچ است، اما آزمایش نیز بدون نظریه کور است. برای پاسخ به پرسش‌های بنیادین دربارهٔ سرشت ذهن، لازم است آزمایش‌های روان‌شناسانه در قالب یک چارچوب نظری که بازنمایی‌ها و روند‌های ذهنی را می‌نگارد، تفسیر شوند. یکی از بهترین راه‌ها برای طرح و توسعهٔ چارچوب‌های نظری، ایجاد و آزمودن مدل‌هایی رایانشی است که بتوانند قابل قیاس با فعالیت‌های ذهنی باشند. برای تکمیل آزمایش‌های روانشناسانه دربارهٔ نتیجه‌گیری‌های استقرایی، شکل‌دهی به مفاهیم، تصویرسازی‌های ذهنی و حل قیاسی مسایل، پژوهشگران مدل‌هایی رایانشی طراحی کرده‌اند که جنبه‌های گوناگون کارایی انسان را شبیه‌سازی می‌کنند. طراحی، ساخت و آزمایش با مدل‌های رایانشی روش اصلی در هوش مصنوعی (شاخه‌ای از علوم رایانه که به سامانه‌های هوشمند می‌پردازد) است. در حالت مطلوب در علوم‌شناختی، مدل‌های رایانشی و آزمایش‌های روانشناسانه دست در دست هم به پیش می‌روند اما کار مهمتر در هوش‌مصنوعی این بوده است که قدرت رویکردهای گوناگون به بازنمایی دانش [Knowledge Representation] را نسبتا جدا از روانشناسی آزمایشی آزموده است. ١-۳-۲- زبان‌شناسی شناختی در حالی که برخی از زبان‌شناسان آزمایش‌های روانشناسانه انجام می‌دهند یا مدل‌های رایانشی را طراحی و پیاده‌سازی می‌کنند، هم‌اکنون بیشتر آنان از روش‌های دیگری استفاده می‌کنند. برای زبانشناسان در مکتب چامسکی، اصلی‌ترین وظیفهٔ نظری بازشناسی قواعدی دستوری است که ساختار بنیادین زبان‌های بشری را ایجاد می‌کنند. این بازشناسایی با دقت ریزبینانه به تفاوت‌های میان گفته‌های دستوری و غیردستوری صورت می‌گیرند. برای مثال در زبان فارسی جمله‌های «او توپ را پرتاب کرد» و «چه چیزی را دوست دارید؟» دستوری هستند اما «کرد او پرتاپ را توپ» این‌گونه نیست. دستور زبان فارسی توضیح می‌دهد که چرا دو جملهٔ نخست قابل قبول هستند اما جملهٔ آخر قابل قبول نیست. ١-۴-۲- علوم اعصاب مانند روانشناسان شناختی، دانشمندان علوم اعصاب نیز معمولا آزمایش‌های کنترل‌شده‌ای را انجام می‌دهند، اما از آنجا که دانشمندان علوم اعصاب به طور مستقیم بر روی سرشت مغز کار می‌کنند مشاهده‌‌های آنان بسیار متفاوت است. پژوهشگران می‌توانند الکترودهایی را روی آزمایش‌شوندگان غیرانسانی نصب کنند و عملکرد یک نرون خاص را ضبط کنند. این روش می‌تواند برای انسان‌ها بسیار آسیب‌زننده باشد؛ اما در سال‌های اخیر با استفاده از دستگاه‌های اسکن مغناطیسی و پوزیترون [Positron] امکان‌پذیر شده است که آنچه که در بخش‌های مختلف مغز در زمان انجام فعالیت‌های مختلف ذهنی افراد رخ‌می‌دهد را بررسی کرد. برای مثال اسکن‌های مغز بخش‌هایی از مغز که تصویرسازی‌ ذهنی و تفسیر واژگان را شامل می‌شوند را شناسایی کرده‌اند. شواهد دیگری دربارهٔ این که مغز چگونه کار می‌کند با بررسی کارکرد افرادی که مغز آن‌ها به طور مشخصی آسیب دیده است جمع‌آوری می‌شوند. برای مثال یک ضربه به یک بخش مغز که به زبان اختصاص دارد باعث بروز نارسایی‌هایی مانند ناتوانی در به زبان ‌آوردن جمله‌ها می‌شود. مانند روانشناسی شناختی، علوم اعصاب نیز در کنار آزمایشگاهی بودن، نظری نیز هست و طرح نظریه‌ها معمولا با طراحی مدل‌های رایانشی از رفتار گروهی از عصب‌ها پشتیبانی می‌شوند. ١-۵-۲- انسان‌‌شناسی شناختی انسان‌شناسی شناختی بررسی اندیشهٔ انسان را دنبال می‌کند تا دریابد که اندیشه چگونه در محیط‌های فرهنگی گوناگون کار می‌کند. مسلما مطالعهٔ ذهن نباید به بررسی چگونگی اندیشیدن انگلیسی‌زبانان محدود شود و باید تفاوت‌های محتمل در شیوهٔ اندیشیدن در میان فرهنگ‌های مختلف را نیز بررسی کند. علوم‌شناختی به طور افزاینده‌ای از نیاز به بررسی فعالیت‌های ذهنی در محیط‌های فیزیکی و اجتماعی خاص آگاه شده است. برای انسان‌شناسان فرهنگی روش اصلی مردم‌نگاری [Ethnography] است. مردم‌نگاری نیازمند زندگی و کنش با عضوهای یک فرهنگ با گستره‌ای کافی است تا سامانه‌های اجتماعی وشناختی آن‌ها آشکار گردد. برای نمونه، انسان‌شناسان شناختی بر روی همگونی‌ها و گوناگونی‌ها در واژه‌هایی که برای رنگ‌ها در میان فرهنگ‌ها به کار می‌روند پژوهش کرده‌اند. ١-۶-۲- فلسفه فیلسوفان عموما (به جز چند استثنا) مشاهده‌های تجربی ساختمند انجام نمی‌دهند یا مدل‌های رایانشی پی‌ریزی نمی‌کنند. اما فلسفه برای علوم‌شناختی مهم باقی مانده است چرا که فلسفه به موضوع‌های بنیادینی می‌پردازد که پایه‌های رویکردهای آزمایشگاهی و رایانشی به ذهن هستند. نیازی نیست که در آزمایش‌های هرروزهٔ روانشناسی یا هوش‌مصنوعی به پرسش‌های مجردی مانند سرشت بازنمایی یا رایانش توجه شود؛ اما این پرسش‌ها به شکل گریزناپذیری در زمانی که پژوهشگران به آنچه که در حال انجام آن هستند می‌اندیشند، رشد می‌کنند. همچنین فلسفه به پرسش‌های عمومی مانند رابطهٔ ذهن و جسم و پرسش‌های روش‌شناسانه مانند سرشت تعاریفی که در علوم‌شناختی بنیاد‌نهاده شده‌اند، می‌پردازد. فلسفهٔ ذهن روش‌های مشخصی ندارد، اما باید پیوندی میان بهترین کارهای نظری انجام‌شده در شاخه‌های دیگر با نتایج تجربی ایجاد سازد. ١-۷-۲- جمع‌بندی در ضعیف‌ترین شکل علوم‌شناختی تنها مجموع شاخه‌های روان‌شناسی، هوش‌مصنوعی، زبان‌شناسی، علوم‌اعصاب، انسان‌شناسی و فلسفه (به همراه آموزش و زیست‌شناسی) است. اما کارهای میان‌رشته‌ای زمانی جذاب می‌شوند که همگرایی نظری‌ و آزمایشی بر روی نتایج به دست آمده در زمینهٔ سرشت ذهن وجود داشته باشد. به عنوان مثال روان‌شناسی و هوش‌مصنوعی می‌توانند به وسیلهٔ مدل‌هایی رایانشی از شیوهٔ رفتار مردم در آزمایش‌ها با یکدیگر ترکیب شوند. بهترین راه برای فهمیدن پیچیدگی اندیشهٔ انسان به کارگیری روش‌های گوناگون به خصوص آزمایش‌های روان‌شناسانه و عصب‌شناسانه و مدل‌های رایانشی است. به طور نظری نتیجه‌بخش‌ترین رویکرد پنداشتن ذهن براساس‌ بازنمایی‌ها و رایانش است. ١-۳- منبع اصلی این بخش:

  • Thagard, Paul. Stanford Encyclopedia of Philosophy, Cognitive Science Entry; Online Edition, June 2009