Wprowadzenie do kognitywistyki dr hab. Adriana Schetz Instytut Filozofii Uniwersytet Szczeciński [email protected]

Plan wykładu 1 Narodziny kognitywistyki: uwarunkowania historyczno-naukowe. 2 Anatomia i poznawcze funkcje układu nerwowego. 3 Metody badań stanów poznawczych oraz modele umysłu (blokowy, komputacyjny, koneksjonistyczny, modele dynamiczne i hybrydowe).

4 Kognitywistyczne teorie percepcji. 5 Uwaga i świadomość. 6 Kognitywistyczne teorie działania. 7 Kognitywistyczne teorie pamięci. 8 Inne umysły, emocje, empatia i neurony lustrzane. 9 Język i komunikacja. 10 Sztuczna inteligencja.

Zygmund Freud

Freud miał rację?

1. Narodziny kognitywistyki: uwarunkowania historyczno-naukowe • „Kognitywistyka to multidyscyplinarne, naukowe studium poznania oraz jego roli w inteligentnym działaniu. Bada czym jest poznanie, do czego służy oraz jak przebiega” William Bethel, George Graham, A Companion to Cognitive Science, Blackwell, 1999.

1. Narodziny kognitywistyki: uwarunkowania historyczno-naukowe • Określenia zamienne i pokrewne: 1. nauki o poznaniu i komunikacji społecznej, neuronauka; 2. Cognitive science, neuroscience.

1. Narodziny kognitywistyki: uwarunkowania historyczno-naukowe • Wczesna faza rozwoju kognitywistyki; • Dojrzała faza rozwoju kognitywistyki; • Nowe trendy i wewnętrzne konflikty.

1. Narodziny kognitywistyki: uwarunkowania historyczno-naukowe • Wczesna faza rozwoju kognitywistyki; 1. Zalążki komputacjonizmu Komputacjonizm – pogląd, w myśl którego przetwarzanie informacji przez system poznawczy ma charakter obliczeniowy.

Innymi słowy, mózg to bardzo wyrafinowana maszyna licząca.

1. Narodziny kognitywistyki: uwarunkowania historyczno-naukowe • Wczesna faza rozwoju kognitywistyki; 1. Zalążki komputacjonizmu Początki komputacjonizmu sięgają cybernetycznych modelu umysłu: Claude Bernard (XIX w., fizjolog) poszukiwał odpowiedzi na pytanie co pozwala organizmom utrzymywać wewnętrzną trwałość procesów w zmiennym i pełnym zagrożeń środowisku.

1. Narodziny kognitywistyki: uwarunkowania historyczno-naukowe • Wczesna faza rozwoju kognitywistyki; 1. Zalążki komputacjonizmu

Odpowiedź C. Bernarda utrwaliła w naukach o poznaniu kategorię systemu i podsystemu: „Each living organism is composed of different component sub-systems: these respond when particular features of the organism’s internal environment exceed – under preasure from its external environment or malfunctioning of a subsystem – their normal range. They act so as to restore that feature to the normal range”

1. Narodziny kognitywistyki: uwarunkowania historyczno-naukowe • Wczesna faza rozwoju kognitywistyki; 1. Zalążki komputacjonizmu Odpowiedź C. Bernarda utrwaliła w naukach o poznaniu kategorię systemu i podsystemu oraz ragulacji, homeostazy i sprzężenia zwrotnego (feedback). Sam Bernard nie używał terminu „feedback”, ale deskrypcji: „wewnętrzne dostosowanie składowych do zmian zewnętrznych”

1. Narodziny kognitywistyki: uwarunkowania historyczno-naukowe • Przykład subsystemu utrzymującego homeostazę: 1. Termostat Termostat – jest to element układu chłodzenia tłokowego silnika spalinowego, który pod wpływem zmiany temperatury cieczy chłodzącej kieruje jej strumień do tzw. "małego" lub "dużego„ obiegu. Mały obieg kiedy silnik jest jeszcze chłodny (po odpaleniu), duży obieg - kiedy silnik już się rozgrzał do temperatury roboczej (po przejechaniu około 5 km).

1. Narodziny kognitywistyki: uwarunkowania historyczno-naukowe • Przykład subsystemu utrzymującego homeostazę: 2. Komórka (zwierzęca, roślinna)

1. Narodziny kognitywistyki: uwarunkowania historyczno-naukowe • Przykład subsystemu utrzymującego homeostazę: 2. Receptor histaminowy w żołądku

1. Narodziny kognitywistyki: uwarunkowania historyczno-naukowe • Wczesna faza rozwoju kognitywistyki; 1. Zalążki komputacjonizmu Cybernetyka (jako dziedzina naukowa) zakłada, że: system jakim jest całościowo wzięty organizm składa się z podsysytemów, których rola polega na utrzymywaniu homeostazy pomiędzy wnętrzem systemu a środowiskiem zewnętrznym. Podstawowym mechanizmem osiągania homeostazy jest feedback.

1. Narodziny kognitywistyki: uwarunkowania historyczno-naukowe • Wczesna faza rozwoju kognitywistyki; 1. Zalążki komputacjonizmu Za twórcę cybernetyki uważa się Norberta Wienera (biologa, logika i matematyka), który w 1948 ukuł termin „cybernetyka” (od gr. helmsperson).

Feedback to dostarczanie informacji wygenerowanych przez system z powrotem do tego systemu co umożliwia regulowanie zachowania. Feedback to procedura modyfikowania wewnętrznych stanów systemu w odpowiedzi na warunki zewnętrzne.

1. Narodziny kognitywistyki: uwarunkowania historyczno-naukowe • Wczesna faza rozwoju kognitywistyki; 1. Zalążki komputacjonizmu Norbert Wiener, Julian Bigelow, Arturo Rosenblueth (1942) – Cybernetyczna teoria „kontroli i komunikacji zwierząt i maszyn”. Lata1942-1953 to okres intensywnych seminariów i debat, w których inżynieryjne idee przeplatały się z neurologicznym spojrzeniem na mózg. Uczestnicy spotkań to m. in: Howard Aiken, John van Neumann, Warren McCulloch, Walter Pitts, i in. 1943 – Julian Bigelow wprowadza pojęcie systemu cybernetycznego jako działającego w sposób celowy i używa określenia teleologizm (Behavior, Purpose, Teleology. 1953 – ruch cybernetyczny uważa się za wygasający.

1. Narodziny kognitywistyki: uwarunkowania historyczno-naukowe • Wczesna faza rozwoju kognitywistyki; 1. Zalążki komputacjonizmu Nieco wcześniej, zanim ruch cybernetyczny wygasł rozwijał się „ruch komputacyjny”

1930 – Calude Shannon wprowadził do maszyn liczących obwody elektryczne; II wojna światowa – Alan Turning i maszyna Turinga

1. Narodziny kognitywistyki: uwarunkowania historyczno-naukowe • Wczesna faza rozwoju kognitywistyki; 1. Rozwój komputacjonizmu Maszyna Turninga

1. Narodziny kognitywistyki: uwarunkowania historyczno-naukowe • Wczesna faza rozwoju kognitywistyki; 1. Rozwój komputacjonizmu

Maszyna Turninga Głowica odczytuje symbol na taśmie i wykonuje jedną z czterech komend: przesuwa się o jedno pole w prawo lub o jedno pole w lewo lub zapisuje nowy symbol lub zatrzymuje się. W ten sposób maszyna zawsze jest w jednym z M stanów, zaś każde pole taśmy zawsze jest w jednym z N stanów.

Rozkaz: głowica zapisuje nową wartość w polu odpowiadającą stanowi maszyny i pola, następnie zmienia swój stan, przesuwa głowicę. Program: lista rozkazów maszyny Turinga

1. Narodziny kognitywistyki: uwarunkowania historyczno-naukowe • Wczesna faza rozwoju kognitywistyki; 1. Rozwój komputacjonizmu 1959 – Allen Newell i Herbert A. Simon, J. Cliff Shaw opracowują program GPS (Genaral Problem Solver). Pierwszy komputerowy program służący do zobrazowania przetwarzania charakterystycznego dla ludzkiego myślenia (głównie funkcje trygonometryczne). 1976 – kwartalnik "Cognitive Science„ 1979 –towarzystwo naukowe Cognitive Science Society

• 2. Triumf podejścia biomedycznego (19501970) • Równolegle, lecz niezależnie rozwijane są dwa podejścia do umysłu: 1. Komputacyjne 2. Biologiczne (biomedyczne)

• http://www.kognitywistyka.net/kognitywistyka/historia .html (krótka historia kognitywistyki). • M. Urchs, O procesorach i procesach poznawczych: Elementy kognitywistyki, 2009. • Alan Turing, Maszyna licząca a inteligencja, w: Filozofia umysłu, red. Bohdan Chwedeńczuk, Aletheia, Warszawa 1995. • Andrew Hodges, Wiktor Bartol: Enigma: życie i śmierć Alana Turinga. Warszawa: Prószyński i S-ka, 2002. • Andrew Hodges, Turning: Krytyczna analiza myśli filozofa, który stworzył podwaliny teorii sztucznej inteligencji.