ماهیت بین رشته ای علوم شناختی

درباره علوم شناختی

علوم شناختی مطالعه بین رشته ای ذهن و مغز است که شامل فلسفه، روانشناسی، هوش مصنوعی، علوم اعصاب، زبان شناسی و انسان شناسی می شود. خاستگاه فکری آن به اواسط دهه 1950 بر می گردد، زمانی که محققان در چندین زمینه شروع به توسعه تئوری های ذهن بر اساس بازنمایی های پیچیده و رویه های محاسباتی کردند. خاستگاه سازمانی آن در اواسط دهه 1970 می باشد، زمانی که انجمن علوم شناختی تشکیل شد و مجله علوم شناختی شروع به کار کرد. بنابراین می توان گفت علم شناختی مطالعه ذهن و مغز انسان است که بر چگونگی بازنمایی دانش و دستکاری ذهن در آن و نحوه تحقق بازنمایی ها و فرآیندهای ذهنی در مغز تمرکز دارد. با تصور ذهن به عنوان یک دستگاه محاسباتی انتزاعی که در مغز ساخته شده است، دانشمندان علوم شناختی تلاش می‌کنند تا محاسبات ذهنی زیربنای عملکرد شناختی و نحوه اجرای این محاسبات توسط بافت عصبی را درک کنند.

تاریخچه

ریشه های تلاش برای درک ذهن و عملکرد آن به یونانیان باستان باز می گردد، زمانی که فیلسوفانی مانند افلاطون و ارسطو سعی در توضیح ماهیت دانش بشری داشتند. مطالعه ذهن تا قرن نوزدهم، زمانی که روانشناسی تجربی توسعه یافت، به عنوان قلمرو فلسفه باقی ماند. ویلهلم وونت و شاگردانش روش‌های آزمایشگاهی را برای مطالعه سیستماتیک‌تر عملیات ذهنی آغاز کردند. با این حال، طی چند دهه، روانشناسی تجربی تحت سلطه رفتارگرایی قرار گرفت، دیدگاهی که عملاً وجود ذهن را انکار می کرد. به گفته رفتارشناسانی مانند جی بی واتسون، روانشناسی باید خود را به بررسی رابطه بین محرک های قابل مشاهده و پاسخ های رفتاری قابل مشاهده محدود کند. صحبت از آگاهی و بازنمایی ذهنی از بحث علمی معتبر حذف شد. به خصوص در آمریکای شمالی، رفتارگرایی در دهه 1950 بر صحنه روانشناسی تسلط داشت.
در حدود سال 1956، چشم انداز فکری شروع به تغییر چشمگیری کرد. جورج میلر مطالعات متعددی را خلاصه کرد که نشان داد ظرفیت تفکر انسان محدود است، به عنوان مثال، حافظه کوتاه مدت محدود به حدود هفت مورد است. او پیشنهاد کرد که محدودیت‌های حافظه را می‌توان با رمزگذاری مجدد اطلاعات به قطعه‌ها (chunks)، برطرف کرد. در این زمان، رایانه‌های بدوی تنها چند سال بود که وجود داشتند، اما پیشگامانی مانند جان مک کارتی، ماروین مینسکی، آلن نیوول و هربرت سایمون در حال تأسیس حوزه هوش مصنوعی بودند. علاوه بر این، نوام چامسکی مفروضات رفتارگرایانه در مورد زبان به عنوان یک عادت آموخته شده را رد کرد و به جای آن پیشنهاد کرد که درک زبان را بر اساس دستور زبان های ذهنی متشکل از قواعد توضیح دهد.
بیشتر کارهایی که در زمینه علوم شناختی انجام می شود، فرض می کند که ذهن دارای بازنمایی های ذهنی مشابه با ساختارهای داده های کامپیوتری و رویه های محاسباتی شبیه به الگوریتم های محاسباتی است. نظریه پردازان شناختی پیشنهاد کرده اند که ذهن شامل بازنمایی های ذهنی مانند گزاره های منطقی، قواعد، مفاهیم، تصاویر و قیاس ها است و از رویه های ذهنی مانند استنتاج، جستجو، تطبیق، چرخش و بازیابی استفاده می کند. قیاس غالب ذهن و رایانه در علوم شناختی با استفاده از آنالوگ دیگر، مغز، پیچ و تاب جدیدی به خود گرفته است.
کانکشنیست ها ایده های جدیدی در مورد نمایش و محاسبات ارائه کرده اند که از نورون ها و اتصالات آنها به عنوان الهام بخش برای ساختارهای داده و شلیک و فعال سازی نورون به عنوان الهام برای الگوریتم ها استفاده می کنند. علوم شناختی با یک قیاس 3 طرفه پیچیده بین ذهن، مغز و رایانه کار می کند. ذهن، مغز و محاسبات هر کدام می توانند برای ارائه ایده های جدید در مورد دیگران استفاده شوند. هیچ مدل محاسباتی واحدی از ذهن وجود ندارد، زیرا انواع مختلف رایانه ها و رویکردهای برنامه نویسی راه های متفاوتی را برای کار ذهن پیشنهاد می کنند. رایانه‌هایی که امروزه اکثر ما با آنها کار می‌کنیم، پردازنده‌های سریالی هستند که یک دستور را در یک زمان انجام می‌دهند، اما مغز و برخی از رایانه‌های اخیراً توسعه‌یافته، پردازنده‌های موازی هستند که قادر به انجام عملیات‌های زیادی در یک زمان هستند.

یک گرایش عمده در علوم شناختی کنونی، ادغام علوم اعصاب با بسیاری از زمینه های روانشناسی، از جمله شناختی، اجتماعی، رشدی و بالینی است. این ادغام تا حدی تجربی است، که ناشی از انفجار ابزارهای جدید برای مطالعه مغز، مانند تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی (fMRI)، تحریک مغناطیسی مغز (TMS/rTMS) و اپتوژنتیک است. ادغام همچنین نظری است، زیرا پیشرفت هایی در درک اینکه چگونه جمعیت بزرگی از نورون ها می توانند وظایفی را انجام دهند که معمولاً با نظریه های شناختی قوانین و مفاهیم توضیح داده شده است

زیرشاخه های علوم شناختی

توانبخشی شناختی
توانبخشی شناختی یکی از گرایش های علمی کاربردی است که پس از توسعه علوم و فنون شناختی از عصب روانشناسی بالینی جدا شد و هویت تازه ای پیدا کرد. به طور کلی توانبخشی شناختی، به مجموع اقداماتی گفته می شود که هدف آنها حفظ، ترمیم یا تقویت کنش های شناختی (نظیر حافظه، توجه، تصمیم گیری، استدلال، برنامه ریزی و... ) برای ارتقای کیفیت زندگی در افراد بهنجار یا افراد با نیاز های ویژه (مانند کسانی که دچار نارسایی های شناختی هستند) می باشد.
روانشناسی شناختی
علوم شناختی، یکی از دانش های نوین است که در کنار نانوتکنولوژی، فناوری اطلاعات و بیوتکنولوژی، مجموعه ای از دانش های همگرا که NBIC نام گرفته اند را تشکیل می دهند. رویکرد شناختی مبتنی بر این باور است که انسان یک موجود منفعل در برابر رویداد های بیرونی نیست؛ بلکه از طریق پردازش ذهنی، اطلاعات دریافتی از محیط را دستکاری می کند. روانشناسی شناختی با حفظ هویت بین رشته ای، قدم به قلمروهای جدید گذاشته و خدمات ارزشمندی را در حوزه هایی نظیر تشخیص و درمان اختلالات روانشناختی، آموزش و پرورش مبتنی بر شناخت و تحلیل مسائل اجتماعی بر مبنای تئوری های شناختی و .... ارائه می کند.
علوم اعصاب شناختی
علوم اعصاب شناختی یک شاخه علمی میان رشته ای است که به مطالعه سازمان و عملکرد مغز در پردازش اطلاعات و کنش های سطوح پایه تا عالی شناختی می پردازد. این علم به لحاظ کارکردی شامل طیف مباحث مختلفی از پردازش اطلاعات و یادگیری در سطوح پایین، تا ساز و کار های تحلیل اطلاعات و تصمیم گیری در سطوح بالاست.
زبان‌شناسی شناختی
در زبان‌شناسی شناختی، زبان همچون یک جزء اساسی شناخت انسان با کارکردی شناساننده تلقی می‌شود. ازاین منظر زبان هم محصول تفکر است و هم ابزار تفکر. زبان‌شناسی شناختی از ساختار ظاهری زبان فراتر رفته و به بررسی عملیات بنیادی بسیار پیچیده‌تری می‌پردازد که شامل دستور زبان، مفهوم سازی، سخن گفتن و تفکر است. رویکرد نظری این حوزه بر پایه مشاهدات تجربی و آزمایش های علمی روان‌شناسی و علوم‌اعصاب استوار است و هدف آن فهم چگونگی بازنمایی اطلاعات زبانی در ذهن، چگونگی یادگیری زبان، چگونگی درک و استفاده از آن و چگونگی ارتباط اجزای سازنده شناخت است. برخی از زیر شاخه‌های اختصاصی زبان‌شناسی شناختی، معناشناسی واژگانی، رویکرد شناختی به دستور زبان و استعاره‌های شناختی هستند.
مدلسازی شناختی
مدل سازی کارکرد های شناختی، یکی از رشته های علوم شناختی است که به شناسایی مؤلفه های شناختی و نحوه تعامل با آنها در سازماندهی کنش های عالی تر ذهنی یا رفتاری می پردازد. دستیابی به این هدف مرهون تعامل تنگاتنگ متخصصین رشته های مختلف، به ویژه علوم اعصاب، روانشناسی و مهندسی است.
فلسفه ذهن
فلسفه ذهن شاخه‌ای از فلسفه است که زیرمجموعه فلسفه تحلیلی قرار دارد و به مطالعه ماهیت ذهن، فعالیت‌های ذهن، خصوصیات ذهن، هشیاری و رابطه آن‌ها با بدن می‌پردازد. نقش فلسفه در علوم شناختی فراتر از نقشی است که فلسفه در علوم دیگر دارد. فلسفه، در حوزه‌های مختلف معرفت بشری با پرسش سوالات اساسی و تهیه پاسخ آن‌ها علوم مختلف را پایه‌ریزی می‌کند به‌طوری‌که پس از شکل‌گیری دانشی که قادر به پاسخگویی به آن سؤالات باشد، یک قدم از آن حوزه عقب می‌نشیند. اما فلسفه ذهن در علوم شناختی نقشی فراتر از پایه‌ریزی این علم از طریق پرسش های اساسی دارد. بسیاری از رویکردهای بنیادی که اکنون در علوم شناختی نقش محوری دارند محصول نظریه‌پردازی منطق دانان و فلاسفه است. البته، فلاسفه ذهن نیز به نوبه خود از پیشرفت علوم شناختی برای پیشبرد نظریه‌های خود و ابداع نظریه‌های جدید بهره‌برداری می‌کنند. بدین ترتیب فلسفه ذهن نه تنها در پایه‌ریزی علوم شناختی نقش به سزایی داشته‌است، بلکه به‌عنوان یک جزء اصلی تشکیل دهنده علوم شناختی، با سایر علوم تشکیل دهنده این حوزه رابطه ای متقابل و پویا دارد.
ذهن، مغز و تربیت
رشته ذهن، مغز و تربیت، با تاکید بر این موضوع که امروزه فعالیت های ذهنی- مغزی بیشتر در دسترس ما هستند، به بررسی این مقوله پرداخته و سعی دارد تا افرادی را تربیت کند که با شناخت بهتر کارکردهای ذهن و مغز و با برنامه ریزی درسی مبتنی بر نظریه های یاد گیری شناختی ، موجبات رشد ذهن و شخصیت کودکان را فراهم سازند.
طراحی و خلاقیت
طراحی و خلاقیت به مطالعه نحوه کاربست یافته های علوم شناختی در طراحی و خلاقیت و تولیدات آن می پردازد.
رسانه
رسانه به مطالعه نحوه کاربست یافته های علوم شناختی در رسانه و تولیدات آن می پردازد.