Когнитивная наука. Когнитивная наука: семь принципов для лучшего обучения
Когнитивные науки (К.н.) (также используются термины "когнитивная наука", который соответствует английскому cognitive science, и "когнитивистика") - целостная междисциплинарная область, предметами которой являются приобретение, хранение, преобразование и использование знания .
К.н. включают в себя исследования, проводимые в таких областях, как: философия сознания , эпистемология и эволюционная эпистемология ; когнитивная психология ; и психолингвистика ; психофизиология и нейробиология ; компьютерная наука, исследования искусственного интеллекта и математическая логика ; этология и социобиология, психиатрия.
К.н. являются одновременно и единым исследовательским междисциплинарным полем, и совокупностью отдельных наук . Входящие в их состав отдельные науки сохраняют автономию и значительное разнообразие, но в то же время исследования в рамках К.н. почти всегда задействуют подходы и результаты нескольких наук. Предметом К.н. являются различные аспекты познания и мышления: законы восприятия , обработки, хранения и воспроизведения информации , связь их с устройством мозга человека и возможность реализации обработки информации на других носителях, исследования в области искусственного интеллекта, роль языка в познании, законы передачи информации, проблемы понимания и интерпретации, роль эволюционных механизмов в мышлении, специфика особых типов мышления.
История когнитивных наук
Как единое исследовательское поле К.Н. сложились в 60-80-х годах 20 в. Основания когнитивной науки были заложены исследованиями математика А. Тьюринга по конечным автоматам (1936). Ему удалось показать, что для проведения любого вычисления достаточно повторения элементарных операций. Тем самым открылись перспективы для проверки и реализации известной идеи Т. Гоббса и Д. Буля, что мышление есть вычисление. Проверяя эту идею, математик К. Шеннон предположил в 1948, что каждый элемент информации может быть представлен как выбор одной из двух равновероятных альтернатив, а количество передаваемой через канал связи информации может быть измерено с помощью двоичной системы счисления (в битах). В дальнейшем эти результаты были применены к изучению функционирования центральной нервной системы человека. Математическое моделирование процессов обработки информации у человека шло рука об руку с экспериментальным изучением этих процессов, начало которому было положено работой школы гештальтпсихологии . В 1948 была вдвинута гипотеза о том, что мышление как процесс обработки когнитивной информации может протекать в нейронных сетях. Несколько позднее была разработана первая нейронная модель мозга, где взаимодействие между сетями нейронов имитировали логические операции пропозиционального исчисления.
В 50-х годах начал определяться круг проблем К.Н. - обработка информации у человека, структура языка и его влияние на мышление (работы Н. Хомского), разработки искусственного интеллекта.
Заметный вклад в становление когнитивной науки внесли также работы Н. Винера и его коллег в области кибернетики и теории автоматов, позволившие объяснить некоторые характерные виды активности центральной нервной системы, отталкиваясь от аналогии между целенаправленным функционированием технических систем и соответствующими формами поведения людей. Эти открытия послужили основой для дальнейших систематических попыток описания общей структуры когнитивной системы человека и формирования когнитивной психологии. С кон. 1960-х гг. анализ природы человеческого познания с помощью информационных моделей становится общепринятым подходом. Серьезное влияние на исследования познавательных и мыслительных процессов в когнитивной науке оказала компьютерная революция, быстрое развитие вычислительной техники. В результате здесь постепенно стало доминирующим направление, ориентированное на создание новых когнитивных компьютерных моделей, которые могли бы рассматриваться как достаточно адекватные имитации различных аспектов человеческого познания. Впоследствии большую роль в К.н. стали играть также исследования по этологии и социобиологии, а также методики, дающие возможность непосредственного наблюдения над работой мозга, такие как магнитно-резонансная томография.
Основные области исследований, задачи и методы когнитивных наук
К настоящему времени когнитивная лингвистика представлена в мире несколькими мощными направлениями, каждое из которых отличается своими установками, своей областью и особыми процедурами анализа. Однако ряд достаточно различающихся между собой школ, несомненно, объединяет стремление дать языковым фактам и языковым категориям психологическое объяснение и так или иначе соотнести языковые формы с их ментальными репрезентациями и с тем опытом, который они в качестве структур знания отражают. Различные теории в разных аспектах вскрывают связь знаний, заложенных в языке, с субъектом восприятия, познания, мышления, поведения и практической деятельности; преломление реального мира - его видения, понимания и структурирования - в сознании субъекта и фиксирование его в языке в виде субъектно (и этнически) ориентированных понятий, представлений, образов, концептов и моделей.
В последние десятилетия к классическому кругу когнитивных наук стали присоединяться также исследования в области антропологии, этологии и социобиологии и даже таких, первоначально далеких, областях, как психиатрия. Когнитивная антропология возникла в середине 1950-х г. как результат осмысления феномена культуры в широком смысле. До этого времени определения культуры были прежде всего бихевиористскими - культура представлялась моделью поведения, действий или обычаев. Бихевиористские акценты, как уже было сказано, ставились также в лингвистике и психологии. Однако после того, как произошел постепенный отход от бихевиоризма, исследователи обратились к изучению культурных аспектов мышления и познания. Этот поворот произошел одновременно во трех сферах - в культурной антропологии , в лингвистике и в психологии . Целью когнитивной антропологии стало изучение культурной «компетенции» (competence), абстрактной «теории культуры», хранящейся в головах ее представителей. Однако со временем «культура» стала определяться в когнитивной антропологии прежде всего как система знания — внутренняя концептуальная система, обосновывающая и управляющая реальным поведением и наблюдаемыми событиями, или как эксплицитно выражаемая публичная система значений (вторая концепция вылилась в символическую антропологию). Сегодня имеется более десятка научных направлений, которые, используя ту или иную лексику и терминологию, ставят своей целью изучения «картины мира» или «менталитета». В частности, достаточно близкими друг другу по задачам являются психологическая антропология (этнопсихология) и когнитивная антропология. Для этнопсихологии задача состоит в следующем: объяснить, как и почему формируется специфическое восприятие народом себя самого и внешнего мира и как это восприятие влияет на поступки и поведение людей. Целью когнитивной антропологии стало решение очень близкой задачи - изучение структуры картины мира. Картина мира — это видение мироздания, характерное для того или иного народа, это представления членов общества о самих себе и о своих действиях, своей активности в мире. Но если концепция «национального характера» (этнопсихология) предполагает взгляд на культуру со стороны внешнего наблюдателя, то когнитивная антропология пытается посмотреть на картину мира изнутри, глазами носителя культуры, понять и описать мир людей других обществ в их собственных терминах, как они его воспринимают и переживают в опыте. Таким образом, объектом изучения когнитивной антропологии является система ментальной организации элементов культуры.
Обращение к данным этологии позволило когнитивным наукам обогатиться новым видением инстинктивных, врожденных, природно обусловленных компонентов человеческого поведения. Из этологической практики такие науки, как социобиология, заимствовали методы многоаспектного изучения поведения, что, в свою очередь, позволило поставить перед изучением процесса познания ряд новых задач: изучение распознавания природных сигналов и конвенциональных знаков, эмоциональная регуляция познавательной активности, гипотеза конкурентной организации когнитивных процессов. Аналогично, данные психиатрии позволяют обогатить видение познавательного процесса целым рядом его особых типов, благодаря чему оказывается возможной постановка вопроса о природных механизмах формирования установки, интерпретации и конструктивной деятельности познания. Так, антрополог Г. Бейтсон использовал в своем методе кибернетического анализа коммуникации материал по этнографии , этологии, психиатрии и экологии .
Основные теоретические направления К.н.
К настоящему моменту в когнитивной науке сложилось три основных теоретических направления: модельно-символический подход, модулярный подход и коннекционизм (направление, именуемое также нейронно-сетевым подходом или моделями параллельно-распределенной переработки). Первое из этих направлений базируется на компьютерной метафоре, предполагающей рассмотрение человеческого познания и соотношения его с работой мозга по аналогии с персональным компьютером, в котором программы (software), выполняющие определенные функции, могут быть реализованы на разном «субстрате» (hardware). Обычно принимается, что имеется также некий центральный процессор с ограниченной пропускной способностью. Теоретики модулярного подхода сравнивают психику человека со швейцарским армейским ножом, который приспособлен для выполнения множества функций потому, что, в отличие от обычного ножа с единственным лезвием, вооружен множеством инструментов: ножницами, штопором и т.п. Согласно данному подходу, человеческое познание можно представить как набор таких параллельно функционирующих «модулей» (работы Дж.Фодора), работающих независимо друг от друга. Однако и в этом случае обычно принимается, что имеется центральный процессор, который аккумулирует выходные данные этих модулей и использует их в процессах координации знаний и принятия решения. Наконец, коннекционизм базируется на «мозговой» метафоре познания, где познавательные процессы предстают как процессы параллельной переработки информации сетью, состоящей из нескольких уровней простых единицы - моделей нейронов, связи между которыми обладают разными весовыми коэффициентами, причем эти коэффициенты могут меняться в зависимости от обучения нейронной сети решать определенный тип задач. В этих моделях достаточно часто центральный процессор отсутствует.
, когнитивную психологию , нейрофизиологию , когнитивную лингвистику , невербальную коммуникацию и теорию искусственного интеллекта .
В когнитивной науке используются два стандартных вычислительных подхода к моделированию когнитивных систем: символицизм (классический подход) и коннекционизм (более поздний подход). Символицизм основывается на предположении, что человеческое мышление подобно мышлению компьютера с центральным процессором, последовательно обрабатывающего единицы символьной информации. Коннекционизм основывается на предположении, что человеческое мышление не может быть уподоблено центральному цифровому процессору из-за несовместимости с данными нейробиологии, а может имитироваться при помощи искусственных нейронных сетей, которые состоят из «формальных» нейронов, выполняющих параллельную обработку данных .
Классическая когнитивная наука игнорировала проблему связи сознания с мозгом, а также проблему связи психологии с нейробиологией. Это послужило причиной критики в её адрес. В 80-е годы XX столетия психологи и нейробиологи стали взаимодействовать теснее, что привело к возникновению новой науки – когнитивной нейробиологии , использующей методы визуализации мозга, которые позволяют эмпирически связать ментальные феномены с физиологией мозга. Если классическая когнитивная наука не принимала во внимание сознание, то в современной когнитивной нейробиологии сознание является предметом изучения .
Ключевым техническим достижением, сделавшим когнитивистику возможной, стали новые методы сканирования мозга. Томография и другие методы впервые позволили и получить прямые данные о работе мозга. Важную роль сыграли и всё более мощные компьютеры.
Прогресс в когнитивистике, как полагают учёные, позволит «разгадать загадку разума», то есть описать и объяснить процессы в мозгу человека , ответственные за высшую нервную деятельность . Это позволит создать системы так называемого сильного искусственного интеллекта , который будет обладать способностями к самостоятельному обучению, творчеству, свободному общению с человеком.
В когнитивистике совместно используются компьютерные модели, взятые из теории искусственного интеллекта, и экспериментальные методы, взятые из психологии и физиологии высшей нервной деятельности, для разработки точных теорий работы человеческого мозга .
Возникновение [ | ]
Когнитивная наука возникла как ответ бихевиоризму , в попытке найти новый подход к пониманию человеческого сознания. Помимо непосредственно психологии, у истоков оказалось сразу несколько научных дисциплин: искусственный интеллект (Джон Маккарти), лингвистика (Ноам Хомский), а также философия (Джерри А. Фодор). На пике развития кибернетики и появления первых компьютеров, идея аналогии человеческого разума и вычислительной машины начала набирать силу и во многом заложила основные теории когнитивизма. Процесс мышления сравнивался с работой компьютера, который получает стимулы из окружающего мира и генерирует информацию, которая доступна для наблюдения. Помимо символов, как результатов контакта разума с внешним миром, объектом исследований стали мыслительные образы (или представления). Таким образом, произошло разделение на «снаружи» (предметы, объекты, …) и «внутри» (представления). На вопрос существует ли мир, когнитивная наука отвечает: «Неизвестно, но существуют наши представления об этом мире». С другой стороны, когнитивизм также вернул декартовский скептицизм и оставил без внимания субъективные переживания и эмоции .
Воплощённая когнитивная наука [ | ]
В начале XXI столетия в когнитивной науке развилось новое направление - воплощённая когнитивная наука (англ. embodied cognitive science ). Её представители считают ошибочным подход традиционной когнитивной науки и философии сознания , который почти полностью игнорирует роль тела в деятельности сознания. В последнее десятилетие наблюдается рост эмпирических исследований в области воплощённого познания . Сторонники воплощённой когнитивной науки отвергают идею о том, что сознание порождается мозгом или тождественно мозгу .
Составляющие когнитивистики [ | ]
К когнитивным наукам также относят экспериментальную психологию познания, нейронауку ,
КОГНИТИВНАЯ НАУКА
КОГНИТИВНАЯ НАУКА
(от лат. cognito - ; англ. cognitive science - о процессах познания) - область междисциплинарных исследований, изучающая познание и высшие мыслительные процессы с помощью информационных моделей. Включает дисциплины: эпистемологию, когнитивную психологию, лингвистику, психолингвистику, нейробиологию и компьютерную науку.
Основания К.н. были заложены в исследовании А. Тьюринга по конечным автоматам (1936), которому удалось показать, что для проведения любого вычисления достаточно повторения элементарных операций. Тем самым открылись перспективы для проверки и реализации известной идеи Т. Гоббса и Дж. Буля, что мы шл ен ие есть вычисление. Проверяя эту идею, математик К. Шеннон предположил (1948), что информацию правомерно представить как одной из двух равновероятных альтернатив, а передаваемой через канал связи информации может быть измерено в битах или с помощью двоичной системы счисления (бит - это двоичный разряд, который может принимать 0 или 1). Шеннон также показал, что в электрических цепях выполняются операции алгебры логики. В дальнейшем эти результаты были применены к изучению мозга. Уже в 1948 У. Мак-Каллок и У. Пите выдвинули гипотезу о том, что как процесс обработки когнитивной информации в принципе может протекать в нейронных сетях.
Несколько позднее ими же была разработана первая нейронная мозга, где взаимодействие между сетями нейронов имитировали пропозиционального исчисления. Этот подход получил в работах нейрофизиолога К. Лешли, который в 1951 предположил, что мозг следует рассматривать как динамичный , состоящий из многих взаимодействующих систем. Заметный вклад в К.н. внесли также работы Н. Винера и его коллег в области кибернетики и теории автоматов, позволившие объяснить некоторые характерные виды активности центральной нервной системы, отталкиваясь от аналогии между целенаправленным функционированием механических систем и соответствующими формами поведения людей. Эти открытия послужили основой для дальнейших систематических попыток описания общей структуры когнитивной системы человека и формирования когнитивной психологии. С . 1960-х гг. природы человеческого познания с помощью информационных моделей становится скорее правилом, чем исключением.
Решающее влияние на исследования познавательных и мыслительных процессов в К.н. оказала компьютерная , способствовавшая формированию здесь двух основных направлений. Одно из них ориентируется на создание новых когнитивных компьютерных моделей (напр., разработанная еще в 1958 А. Ньюэллом и Г. Саймоном программа «Логичный теоретик»), которые в принципе могли бы рассматриваться как достаточно адекватные имитации различных аспектов человеческого познания. Др. направление связано с разработкой экспертных систем, т.е. программ, обобщающих экспертный уровень знаний в конкретных областях и обеспечивающих выполнение предписанных задач.
В К.н. разработаны два стандартных вычислительных подхода к моделированию когнитивных систем. Первый, более ранний, классический подход - сим-волицизм (symbolicism) - рассматривает мышление в терминах обработки символьной информации. Второй подход - (connectionism) - исходит из аналогии мыслительных процессов множеству соединений между узлами в сети. К.н. стремится дать объяснения лишь тем механизмам, участвующим в ментальных процессах, которые эмпирически фиксируются психологией, напр. - рассуждения, планирование, распознавание объектов и т.д.
Философия: Энциклопедический словарь. - М.: Гардарики . Под редакцией А.А. Ивина . 2004 .
КОГНИТИВНАЯ НАУКА
КОГНИТИВНАЯ (cognitive science) - комплекс наук, изучающих познание и высшие мыслительные процессы на основе применения теоретико-информационных моделей. Включает в себя исследования, проводимые в таких областях, как , когнитивная , лингвистика, психофизиология, нейробиолошя и компьютерная наука. Основания когнитивной науки были заложены исследованиями математика А. Тьюринга по конечным автоматам (1936). Ему удалось показать, что для проведения любого вычисления достаточно повторения элементарных операций. Тем самым открылись перспективы для проверки и реализации известной идеи Т. Гоббса и Д. Буля, что мышление есть вычисление. Проверяя эту идею, математик К. Шеннон предположил в 1948, что каждый элемент информации может быть представлен как выбор одной из двух равновероятных альтернатив, а количество передаваемой через канал связи информации может быть измерено с помощью двоичной системы счисления (в битах). К. Шеннон также показал, что в электрических цепях выполняются операции алгебры логики. В дальнейшем эти результаты были применены к изучению мозга. Уже в 1948 У. Мак-Каллох и В. Питгс выдвинули гипотезу о том, что мышление как процесс обработки когнитивной информации в принципе может протекать в нейронных сетях. Несколько позднее ими же была разработана первая нейронная модель мозга, где взаимодействие между сетями нейронов имитировали логические операции пропозиционального исчисления. Этот подход получил развитие в работах нейрофизиолога К. Лешли, который в 1951 предположил, что мозг следует рассматривать как динамичный комплекс, состоящий из многих взаимодействующих систем. Заметный вклад в становление когнитивной науки внесли также работы Н. Винера и его коллег в области кибернетики и теории автоматов, позволившие объяснить некоторые характерные виды активности центральной нервной системы, отталкиваясь от аналогии между целенаправленным функционированием технических систем и соответствующими формами поведения людей. Эти открытия послужили основой для дальнейших систематических попыток описания общей структуры когнитивной системы человека и формирования когнитивной психологии. С кон. 1960-х гг. анализ природы человеческого познания с помощью информационных моделей становится общепринятым подходом. Серьезное влияние на исследования познавательных и мыслительных процессов в когнитивной науке оказала компьютерная революция, быстрое развитие вычислительной техники. В результате здесь постепенно стало доминирующим направление, ориентированное на создание новых когнитивных компьютерных моделей (напр., разработанная еще в 1958 программа Логический Теоретик), которые в принципе могли бы рассматриваться как достаточно адекватные имитации различных аспектов человеческого познания. Другое направление связано с разработкой экспертных систем, т. е. программ, обобщающих экспертный уровень знаний в конкретных областях и обеспечивающих выполнение предписанных задач. Современные компьютерные когнитивные модели находят все более широкое применение в самых разнообразных областях науки, в той или иной мере касающихся человеческого познания, - нейрофизиологии, когнитивной психологии, психолингвистике, лингвистике, эпистемологии и т. д.
Лит.: Наиссер У. Познание и . М., 1981; Anderson J. A. The Architecture of Cognition. Cambr., 1983; Gardner Η. The Mind"s New Science: A History of Cognitive Revolution. N. Y. 1985.
И. П. Меркулов
Новая философская энциклопедия: В 4 тт. М.: Мысль . Под редакцией В. С. Стёпина . 2001 .
Смотреть что такое "КОГНИТИВНАЯ НАУКА" в других словарях:
В самом широком смысле слова совокупность наук о познании приобретении, хранении, преобразовании и использовании знания, в узком смысле «междисциплинарное исследование приобретения и применения знаний». Основные составляющие когнитивной науки… … Википедия
когнитивная наука - КОГНИТИВНАЯ НАУКА (анг. cognitive science; от лат. cognitio знание, познание) область междисциплинарных исследований, изучающая познание и высшие когнитивные функции с помощью моделей переработки когнитивной информации. Включает в себя… … Энциклопедия эпистемологии и философии науки
КОГНИТИВНАЯ НАУКА - (англ. cognitive science) широкая междисциплинарная область исследований и знаний, а также совокупность многих дисциплин, которые изучают преимущественно интеллект (разум), но делаются попытки охватить всю психическую сферу. В этой области… … Большая психологическая энциклопедия
когнитивная наука - Наука, занимающаяся человеческим разумом и мышлением и теми ментальными процессами и состояниями, которые с ними связаны, обработкой информации и ее переработкой … Словарь лингвистических терминов Т.В. Жеребило
Когнитивная наука Исследовательская деятельность. Словарь
КОГНИТИВНАЯ НАУКА - наука о мышлении, имеющая дело с широкой областью мыслительных структур и процессов, включая восприятие, запоминание, решение задач; цель когнитивной науки определить природу механизмов, имеющихся у человека в процессе мышления, восприятия и… … Профессиональное образование. Словарь
КОГНИТИВНАЯ НАУКА - (cognitive science) см. Психология … Большой толковый социологический словарь
- (англ. Cognitive therapy) одно из направлений современного когнитивно бихевиорального направления в психотерапии, разработанное А. Беком и опирающееся на положение об определяющей роли познавательных процессов (и в первую очередь мышления) в… … Википедия
Направление географии, изучающее пространственные представления, механизмы их формирования и использования в различных аспектах человеческой деятельности. Содержание 1 Общие сведения 2 Когнитивная география в России … Википедия
- (лат. cognitio знание) наука, изучающая интеллект животных. Под интеллектом понимают способность к осуществлению процесса познания и к решению проблем, возникающих при освоении нового круга жизненных задач. Современные научные… … Википедия
Книги
- Когнитивная наука. Основы психологии познания в 2-х томах. Том 1. Учебник для бакалавриата и магистратуры , Величковский Б.М.. В настоящем учебнике дан обзор современного состояния когнитивной науки - междисциплинарного направления, присутствующего в программах университетской подготовки психологов, лингвистов,…
Когнитивные науки - Когнитивные науки ♦ Cognitives, Sciences Науки и научные дисциплины, объектом которых являются познание и способы познания. Таковы нейробиология, логика, лингвистика, информатика (наука об искусственном разуме), психология и даже философия… … Философский словарь Спонвиля
Когнитология, когнитивные науки - новые области знания, системно представляющие и исследующие его во всех аспектах получения, хранения, переработки как человеком, так и машиной … Философия науки. Эпистемология. Методология. Культура
КОГНИТИВНЫЕ ЦЕННОСТИ - господствующие в обществе представления о целях и результатах познавательной деятельности, требованиях (стандартах), которым должны удовлетворять продукты этой деятельности (эмпирические, теоретические и технологические знания). К числу общих… …
НАУКИ О ЧЕЛОВЕКЕ - комплекс дисциплин, изучающих частными научными методами (наблюдение, эксперимент, обобщение, моделирование) человека как сверхсложную целостную биосоциальную систему в ее генезисе, развитии, структурном и функциональном многообразии и единстве… … Философия науки: Словарь основных терминов
Психические процессы процессы, условно выделенные в целостной структуре психики. Выделение психических процессов сугубо условное разделение психики на составные элементы, появившееся ввиду существенного влияния механистических представлений на… … Википедия
Раздел науки → изучает Междисциплинарные науки → сотрудничество с общей научной целью … Википедия
картографирование науки - КАРТОГРАФИРОВАНИЕ НАУКИ. В эпистемологии и философии науки интерес к тематическому строению науки был вызван общей эволюцией научного знания. К 70 80 гг. 20 в. фронт таких исследований значительно расширяется, интенсивное развитие… …
философия науки - ФИЛОСОФИЯ НАУКИ специальная философская дисциплина, предметом которой является структура и развитие научного знания. Исторически также философское направление, которое избирает своей основной проблематикой науку как эпистемологический и… … Энциклопедия эпистемологии и философии науки
ФИЛОСОФСКАЯ ПРОБЛЕМА НАУКИ - проблема, относящаяся к философским основаниям науки в целом, отдельных наук и научных теорий, философской интерпретации содержания фундаментальных теорий: логико математических, естественно научных, инженерно технических, социальных и… … Философия науки: Словарь основных терминов
У этого термина существуют и другие значения, см. Фрейм. Фрейм понятие, используемое в социальных и гуманитарных науках (таких как социология, психология, коммуникация, кибернетика, лингвистика и др.) означающее в общем виде смысловую … Википедия
Книги
- Когнитивные исследования. Сборник научных трудов. Выпуск 1 , Валерий Соловьев. Серия под общим названием `Когнитивные исследования` включает монографии и сборники статей по различным аспектам когнитивной науки. Настоящее издание отражает современное состояние…
- Когнитивные исследования. Сборник научных трудов. Выпуск 5 , . Серия "Когнитивные исследования" основана в 2006 г. с целью публикации монографий и сборников статей, посвященных актуальным проблемам когнитивной науки. Выпуск 5 составили статьи по…
