Что такое когнитивная наука. Когнитивная наука: семь принципов для лучшего обучения


Что может быть общего у психологии, лингвистики, учении об искусственном интеллекте и теории познания? Все вышеперечисленное успешно объединяет когнитивная междисциплинарное направление занимается изучением познавательных и мыслительных процессов, происходящих в мозгу человека и животного.

Еще всем известные великие философы Платон и Аристотель интересовались природой людского сознания. Множество трудов и предположений времен Древней Греции было выдвинуто на эту тему. В XVII веке французский математик, философ и физик Рене Декарт несколько популяризовал представление об этой науке, сказав, что тело и разум живых существ являются самостоятельными объектами.

Автором понятия «когнитивистика» в 1973 году стал Кристофер Лонге-Хиггинс, который изучал искусственный интеллект. Спустя несколько лет был создан журнал Cognitive Science. После этого события когнитивная наука стала самостоятельным направлением.

Рассмотрим имена самых известных исследователей в этой области:

  • Джон Серль создал мыслительный эксперимент под названием «Китайская комната».
  • Физиолог Джеймс Макклелланд, исследующий работу мозга.
  • Стивен Пинкер - специалист в области экспериментальной психологии.
  • Джордж Лакофф - исследователь лингвистики.

Современная когнитивистика

Ученые пытаются на практике доказать связь физиологии мозга с ментальными феноменами, используя визуализации. Если в прошлых веках сознание человека не бралось во внимание, то сегодня его изучение входит в основные задачи когнитивной науки.

Развитие данного учения в целом зависит от технического прогресса. Например, томография, изобретение которой значительно повлияло на дальнейшее продолжение существования и развития когнитивистики. Сканирование позволило увидеть мозг изнутри, следовательно, изучить процессы его функционирования. Ученые утверждают, что со временем технический прогресс поможет человечеству раскрыть тайны нашего разума. К примеру, взаимодействие мозга и центральной нервной системы.

Все, что касается человеческого разума, до XX столетия было всего лишь предположениями, поскольку в то время проверить теории на практике было невозможно. Взгляды на работу мозга формируются на основе позаимствованной информации об искусственном интеллекте, и физиологии высшей ЦНС.

Символизм и коннекционизм - классические методы вычисления, моделирующие когнитивные системы. Первый способ базируется на идее схожести мышления человека с компьютером, имеющим центральный процессор и обрабатывающим потоки данных. Коннекционизм полностью противоречит символизму, объясняя это несовместимостью данных нейробиологии о мозговой деятельности. Человеческое мышление может стимулироваться искусственными нейронными сетями, которые обрабатывают данные одновременно.

Когнитивная наука как зонтичный термин была рассмотрена Е. С. Кубряковой в 2004 году, поскольку учение включает в себя ряд взаимодействующих дисциплин:

  • Философия сознания.
  • Экспериментальная и когнитивная психология.
  • Искусственный интеллект.
  • Когнитивная лингвистика, этология и антропология.
  • Нейрофизиология, неврология и нейробиология.
  • Материальная когнитивная наука.
  • Нейролингвистика и психолингвистика.

Философия сознания как одна из составляющих когнитивистики

Предметом изучения данной дисциплины являются особенности сознания и его соотношение с физической реальностью (ментальные свойства разума). Американский философ современности Ричард Рорти назвал это учение единственным полезным в философии.

Существует немалое количество проблем, возникающих вследствие попыток ответить на вопрос, что такое сознание. Одна из самых важных тем, которую когнитивная наука изучает с помощью данной дисциплины, - это воля человека. Материалисты считают, что сознание - часть физической реальности, а окружающий нас мир полностью подвластен законам физики. Таким образом, можно утверждать, что поведение человека подчиняется науке. Следовательно, мы не являемся свободными.

Другие философы, в их число входил И. Кант, убеждены, что реальность не может быть полностью подвластна физике. Сторонники этой точки зрения считают подлинную свободу результатом исполнения долга, требуемого разумом.

Когнитивная психология

Эта дисциплина изучает человека. Психологические основы когнитивной науки содержат информацию о памяти, чувствах, внимании, воображении, логическом мышлении, способностях к принятию решений. Результаты современных исследований преобразования информации базируются на схожести вычислительных устройств и познавательных человеческих процессов. Наиболее распространенная концепция представляет психику наподобие устройства со способностью преобразования сигналов. Внутренние когнитивные схемы и активность организма во время познания играют главную роль в этом учении. Эти две системы имеют способность к вводу, хранению и выводу информации.

Когнитивная этология

Дисциплина изучает рассудочную деятельность и разум животных. Говоря об этологии, невозможно не вспомнить о Чарльзе Дарвине. Английский натуралист утверждал не только о наличии эмоций, интеллекта, способности к подражанию и обучению у животных, но и о рассуждении. Основоположником этологии в 1973 году стал Нобелевский лауреат в области физиологии Ученый обнаружил у животных удивительную в то время способность передавать информацию друг другу, полученную в процессе обучения.

Стивен Вайз, профессор Гарвардского университета, в своей работе с характерным названием «Сломай клетку» согласился, что на планете Земля живет только одно существо, способное создавать музыку, строить ракеты и решать математические задачи. Речь идет, разумеется, о человеке разумном. Но не только люди умеют обижаться, тосковать, мыслить и проч. То есть у «братьев наших меньших» есть навыки коммуникации, мораль, нормы поведения и эстетические чувства. Украинский академик нейронаук О. Кришталь отметил, что на сегодняшний день бихевиоризм преодолен, и животные больше не рассматриваются в качестве «живых роботов».

Когнитивная графика

Ученье объединяет в себе приемы и методы красочного представления проблемы, дабы получить подсказку о ее урегулировании или решении целиком. Когнитивная наука применяет данные методы в которые способны превращать текстовое описание задач в образное представление.

Д. А. Поспелов сформировал три первостепенных задачи компьютерной графики:

  • образование моделей знания, которые могли бы представлять объекты, характеризующие логическое и образное мышление;
  • визуализация сведений, которые пока невозможно охарактеризовать словами;
  • поиск способов перехода от образных картинок к формулировке процессов, скрытых за их динамикой.

, 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 (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 такие дисциплины, как эпистемология, когнитивная психология, исследования в области искусственного интеллекта, психолингвистика, нейропсихология, а в последнее десятилетие также нейрокибернетику и вычислительную нейробиологию.

Основания К. н. были заложены в исследовании математика А. Тьюринга по конечным автоматам (1936), которому удалось показать, что для проведения любого вычисления достаточно повторения элементарных операций. Тьюринг описал некую гипотетическую идеальную вычислительную машину («машина Тьюринга»), у которой может быть только фиксированное конечное число возможных «состояний» и которая позволяет определить, какая функция вычислима. Т е м 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 (1948), что информация может быть представлена как выбор одной из двух равновероятных альтернатив, а количество передаваемой через канал связи информации может быть измерено в битах или с помощью двоичной системы счисления (бит - двоичный разряд, который может принимать значение 0 или 1). В результате был открыт математический формализм, позволивший оценивать информацию независимо от ее содержания и носителя. Шеннон также показал, что в электрических цепях выполняются операции алгебры логики. В дальнейшем эти результаты были применены к изучению когнитивных функций мозга. Уже в 1948 У Мак-Каллох и В. Питтс 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 К. н. внесли также работы Н. Винера и его коллег в области кибернетики и теории автоматов, которые позволили 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 с точки зрения модели переработки когнитивной информации и формирования когнитивной психологии. С конца 60-х г. 20 в. анализ природы человеческого познания с помощью моделей переработки информации становится, скорее, правилом, чем исключением. Решающее влияние на исследования познавательных и мыслительных процессов в К. н. оказала компьютерная революция, способствовавшая формированию здесь двух основных направлений. Одно из них ориентируется на создание новых когнитивных моделей (напр., разработанная еще в 1958 Ньюэллом и др. программа Логичный Теоретик), которые, в принципе, могли бы рассматриваться как достаточно адекватные имитации различных аспектов человеческого познания. Другое направление оказалось связанным 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 - символицизм (symbolicism) - исходит из предположения, что человеческое мышление функционально эквивалентно мышлению компьютерного интеллекта, состоящего из центрального процессора, который в состоянии последовательно (т.е. один элемент за другим) обрабатывать единицы символьной информации. Сторонники второго подхода - коннекционизма (connectionism) - полагают, что идея центрального цифрового процессора, в принципе, неприменима к человеческой когнитивной системе в силу ее несовместимости с соответствующими данными нейробиологии. С их точки зрения, работа когнитивных систем живых существ может быть симулирована с помощью искусственных нейронных сетей, состоящих из «формальных» нейронов, параллельно перерабатывающих информацию. В отличие от обычных цифровых компьютеров, современные нейрокомпьютеры в состоянии обрабатывать самую разнообразную (а не только символьную) информацию, которая сохраняется как паттерн установленного между узлами соединения. Они, в частности, могут эффективно распознавать образы, обучаться, решать сложные проблемы (если, напр., входящая информация сопровождается шумом или если решение невозможно найти с помощью простого алгоритма) и т.д. Однако в решении многих сугубо аналитических задач, требующих четких высокоуровневых правил обработки информации (напр., обучения языку), они пока уступают цифровым компьютерам.

Широко привлекая различные модели переработки информации, К. н. стремится дать объяснения лишь тем когнитивным процессам, которые эмпирически (экспериментально) фиксируются психологией - напр., распознавание образов, внимание, запоминание, решение проблем, рассуждение, планирование и т.д.

И. П. Меркулов

Лит.: СолсоР. Когнитивная психология. М., 1995; ThagardP Mind: Introduction to Cognitive Science. Cambridge, 1996.

  • - психологическое состояние или ситуация, при коей индивид, имея нужные знания, навыки и умения для решения поставленной задачи, в силу ряда причин когнитивного характера оказывается неспособным ее решить...
  • - субъективная картина, имеющая прежде всего пространственные координаты, в коей локализованы отдельные воспринимаемые предметы; образы ситуаций знакомого пространственного окружения...

    Большая психологическая энциклопедия

  • - Когнитивная карта - субъективная картина, имеющая прежде всего пространственные координаты, в которой локализованы отдельные воспринимаемые предметы...

    Психологический словарь

  • - Когнитивная психология - направление в психологии, возникшее в начале 60 - х гг. Характеризуется рассмотрением психики - как системы когнитивных операций - ...

    Психологический словарь

  • - По мнению исследователей, одна из наиболее эффектных и радикальных по своим претензиям инноваций в лингвистике последней четверти ХХ века. Ее также называют когнитивной грамматикой...

    Общее языкознание. Социолингвистика: Словарь-справочник

  • - информация, которая распознается, извлекается, интерпретируется и перерабатывается когнитивной системой живых существ...

    Философская энциклопедия

  • - Главным предметом исторической науки в России является прошлое родной страны, над которым работало и работает наибольшее число русских историков и на которое направлена, главным образом, деятельность разных...
  • - Характерной особенностью русского юридического развития в течение очень долгого времени является отсутствие не только у массы населения, но и у высших классов потребности привести в известность существующее в...

    Энциклопедический словарь Брокгауза и Евфрона

  • - До издания судебных уставов 1864 г. литература гражданского процесса в Р. была весьма незначительна, несмотря на то, что в университетах уже с давних пор преподавалось гражданское судопроизводство, существовали и...

    Энциклопедический словарь Брокгауза и Евфрона

  • - Преподавание науки международного права введено в русских университетах уставом 1835 г. под именем общенародного права, которое уставом 1863 г. переименовано в международное право...

    Энциклопедический словарь Брокгауза и Евфрона

  • - Научная разработка уголовно-процессуального законодательства началась в России сравнительно недавно...

    Энциклопедический словарь Брокгауза и Евфрона

  • - Сельское хозяйство как предмет научного преподавания возникло в России, как и в Германии, на почве университетской науки, только столетием позже...

    Энциклопедический словарь Брокгауза и Евфрона

  • - Технологическая наука есть вообще наука недавнего времени. Учила такой науке или таким знаниям - в начале особенно - сама жизнь и школа примера, привезенного из чужой страны...

    Энциклопедический словарь Брокгауза и Евфрона

  • - Финансовая наука, до сих пор во многих странах еще не выделенная на степень самостоятельной отрасли знания и трактуемая как часть науки о народном хозяйстве или политической экономии, разделяла в России судьбу этой...

    Энциклопедический словарь Брокгауза и Евфрона

  • - Первый русский перевод книги Ад. Смита "О богатстве народов" был сделан Политковским в 1802-06 г. Идеи Смита пользовались значительной популярностью как в образованном обществе, так и в правительственных сферах...

    Энциклопедический словарь Брокгауза и Евфрона

  • - направление в лингвистике, изучающее и описывающее язык с точки зрения познавательных механизмов, лежащих в основе мыслительной деятельности человека...

    Толковый переводоведческий словарь

"когнитивная наука" в книгах

11.4. Когнитивная психология

автора

11.4. Когнитивная психология

Из книги Поведение: эволюционный подход автора Курчанов Николай Анатольевич

11.4. Когнитивная психология Другое направление с полным правом получило название «третьей силы», а затем стало ведущим направлением психологии. Это когнитивная психология. Ее становление и развитие обусловили революционные открытия в нейрофизиологии, развитие

Когнитивная модель

Из книги Интуитивный трейдинг автора Луданов Николай Николаевич

Когнитивная модель Чувствование – это тоже способ мышления, который сложно передать другим или запрограммировать. Трейдер в процессе торговли получает массу различной информации, которая используется им для создания соответствующего паттерна (модели) рынка.Модель

Когнитивная простота/когнитивная сложность

Из книги Когнитивные стили. О природе индивидуального ума автора Холодная Марина Александровна

Когнитивная простота/когнитивная сложность В исследованиях этого когнитивного стиля, пожалуй, наиболее отчетливо представлена основная идея стилевого подхода: каждый человек по-своему воспринимает, понимает, интерпретирует и прогнозирует действительность на основе

Когнитивная текучесть и эго

Из книги Исцеление от эмоциональных травм – путь к сотрудничеству, партнерству и гармонии автора Коннелли Кристин

Когнитивная текучесть и эго До возникновения явления когнитивной текучести наши предки, по-видимому, осознавали самих себя едва-едва. Самосознание, скорее всего, сводилось к наиболее развитому в те времена типу мышления и не подразумевало четкого противопоставления

Зона 5: когнитивная наука и автопоэтические организмы

Из книги Интегральная духовность. Новая роль религии в современном и постсовременном мире автора Уилбер Кен

Зона 5: когнитивная наука и автопоэтические организмы Мы потратили более половины данной книги на рассуждения о внутренних реалиях, включая их научные исследования. Может показаться, что мы затронули большую часть когнитивной науки, разве не так? На самом деле мы её

Когнитивная археология

Из книги Археология. В начале автора Фаган Брайан М.

Когнитивная археология Около одного поколения назад небольшая группа археологов бросила вызов своим коллегам и предложила выйти за рамки артефактов и остатков пищи. Они задали вопрос: почему мы должны интерпретироваты прошлое исключительно с точки зрения

КОГНИТИВНАЯ ПСИХОЛОГИЯ

Из книги Психология автора Робинсон Дейв

КОГНИТИВНАЯ ПСИХОЛОГИЯ Когнитивная психология занимается изучением умственных процессов, особенно того, как люди запоминают, обрабатывают и извлекают из памяти информацию. Эти умственные процессы называются когнитивными (познавательными). Представьте себе следующую

7. Когнитивная графика

Из книги Десять «горячих точек» в исследованиях по искусственному интеллекту автора Поспелов Дмитрий Александрович

7. Когнитивная графика Исторически сложилось так, что системы технического зрения и машинной графики всегда находились где-то на окраине области ИИ. Как и модели распознавания образов, методы, используемые для решения возникающих здесь задач, по своей сути были мало чем

Когнитивная терапия

Из книги Личностные расстройства автора Короленко Цезарь Петрович

Когнитивная терапия Согласно концепции А. Бека (A. Beck) , когнитивный компонент в виде нарушенного мышления оказывает глубокое влияние на эмоциональные и поведенческие составные различных психических нарушений, прежде всего депрессивного синдрома. Позитивное

9.5 Когнитивная психология

Из книги История психологии автора Смит Роджер

9.5 Когнитивная психология Около 1970 г. было обычным утверждать, что в психологии происходит революция, в результате которой когнитивная психология вытесняет бихевиоризм. Новая психология исследовала решение проблем, научение и память как виды переработки информации, в

Когнитивная психотерапия

Из книги Психология. Люди, концепции, эксперименты автора Клейнман Пол

Когнитивная психотерапия Метод когнитивной психотерапии был предложен американским психологом Аароном Беком в 1960?х годах; это еще одно распространенное направление в когнитивно-поведенческой терапии.Когнитивная психотерапия основывается на идее, что все проблемы

Когнитивная терапия

Из книги Интегративная психотерапия автора Александров Артур Александрович

Когнитивная терапия Основная концепция Когнитивная терапия создана Аароном Беком в 1960-х гг. В предисловии к известной монографии «Когнитивная терапия и эмоциональные расстройства» Бек заявляет о своем подходе как о принципиально новом, отличном от ведущих школ,

68 КОГНИТИВНАЯ ПСИХОЛОГИЯ

Из книги История психологии. Шпаргалка автора Анохина Н В

68 КОГНИТИВНАЯ ПСИХОЛОГИЯ Когнитивная психология (КП) (от лат. cognition – «знание, познание») – раздел психологии, обращенный против бихевиоризма. КП выступала за включение роли психических процессов в анализ поведенческих реакций. Одним из основателей КП выступил А. Ньюэлл.

Когнитивная наука и человеческий опыт: новое партнерство

Из книги Теории личности и личностный рост автора Фрейджер Роберт

Когнитивная наука и человеческий опыт: новое партнерство Нижеследующий отрывок заимствован из книги Варелы, Томпсона и Роша "The Embodied Mind: Cognitive Science and Human Experience" («Воплощенный разум: когнитивная наука и человеческий опыт») (1991).Мы начали… с размышления о фундаментальной

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 эпистемология, когнитивная психология, лингвистика, психолингвистика, 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 реальность. М., 1981; Anderson J. A. The Architecture of Cognition. Cambr., 1983; Gardner The Minds New Science: A History of Cognitive Revolution. N. Y. 1985.

Отличное определение

Неполное определение ↓

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 такие дисциплины, как эпистемология, когнитивная психология, исследования в области искусственного интеллекта, психолингвистика, нейропсихология, а в последнее десятилетие также нейрокибернетику и вычислительную нейробиологию. Основания К. н. были заложены в исследовании математика А. Тьюринга по конечным автоматам (1936), которому удалось показать, что для проведения любого вычисления достаточно повторения элементарных операций. Тьюринг описал некую гипотетическую идеальную вычислительную машину («машина Тьюринга»), у которой может быть только фиксированное конечное число возможных «состояний» и которая позволяет определить, какая функция вычислима. Т е м 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 (1948), что информация может быть представлена как выбор одной из двух равновероятных альтернатив, а количество передаваемой через канал связи информации может быть измерено в битах или с помощью двоичной системы счисления (бит - двоичный разряд, который может принимать значение 0 или 1). В результате был открыт математический формализм, позволивший оценивать информацию независимо от ее содержания и носителя. Шеннон также показал, что в электрических цепях выполняются операции алгебры логики. В дальнейшем эти результаты были применены к изучению когнитивных функций мозга. Уже в 1948 У Мак-Каллох и В. Питтс 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 К. н. внесли также работы Н. Винера и его коллег в области кибернетики и теории автоматов, которые позволили 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 с точки зрения модели переработки когнитивной информации и формирования когнитивной психологии. С конца 60-х г. 20 в. анализ природы человеческого познания с помощью моделей переработки информации становится, скорее, правилом, чем исключением. Решающее влияние на исследования познавательных и мыслительных процессов в К. н. оказала компьютерная революция, способствовавшая формированию здесь двух основных направлений. Одно из них ориентируется на создание новых когнитивных моделей (напр., разработанная еще в 1958 Ньюэллом и др. программа Логичный Теоретик), которые, в принципе, могли бы рассматриваться как достаточно адекватные имитации различных аспектов человеческого познания. Другое направление оказалось связанным 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 - символицизм (symbolicism) - исходит из предположения, что человеческое мышление функционально эквивалентно мышлению компьютерного интеллекта, состоящего из центрального процессора, который в состоянии последовательно (т.е. один элемент за другим) обрабатывать единицы символьной информации. Сторонники второго подхода - коннекционизма (connectionism) - полагают, что идея центрального цифрового процессора, в принципе, неприменима к человеческой когнитивной системе в силу ее несовместимости с соответствующими данными нейробиологии. С их точки зрения, работа когнитивных систем живых существ может быть симулирована с помощью искусственных нейронных сетей, состоящих из «формальных» нейронов, параллельно перерабатывающих информацию. В отличие от обычных цифровых компьютеров, современные нейрокомпьютеры в состоянии обрабатывать самую разнообразную (а не только символьную) информацию, которая сохраняется как паттерн установленного между узлами соединения. Они, в частности, могут эффективно распознавать образы, обучаться, решать сложные проблемы (если, напр., входящая информация сопровождается шумом или если решение невозможно найти с помощью простого алгоритма) и т.д. Однако в решении многих сугубо аналитических задач, требующих четких высокоуровневых правил обработки информации (напр., обучения языку), они пока уступают цифровым компьютерам. Широко привлекая различные модели переработки информации, К. н. стремится дать объяснения лишь тем когнитивным процессам, которые эмпирически (экспериментально) фиксируются психологией - напр., распознавание образов, внимание, запоминание, решение проблем, рассуждение, планирование и т.д. И. П. Меркулов Лит.: СолсоР. Когнитивная психология. М., 1995; ThagardP Mind: Introduction to Cognitive Science. Cambridge, 1996.


Перед наукой, в том числе когнитивной, долгие годы стоял важный вопрос: как лучше учиться, больше впитывать информации и применять полученные знания? Достигнутые результаты весьма удовлетворительны, но не выдающиеся. В этой сфере пока еще не наступил революционный прорыв. Гарвардский ученый Дениэл Уиллингэм написал книгу под названием «Why Don’t Students Like School?», которая полностью посвящена принципам обучения с позиции .

Уиллингэм утверждает, что эти принципы:

  • Имеют крепкую научную поддержку: «эти принципы базируются на большом количестве информации, а не на паре исследований».
  • Не зависят от сферы обучения: «это факты работы человеческого мозга, поэтому не имеет значения, изучаете вы испанский или математику».
  • Предлагают не очевидные решения: «учитывая новизну этих принципов, нужны новые методы преподавания и обучения».
  • Несут упущения, если их не применять: «между использованием принципов и не использованием находится большая пропасть. Это не просто теории, их можно применять здесь и сейчас».

Следует сказать, что некоторые из этих принципов достаточно спорные. Однако они имеют место быть хотя бы для того, чтобы подискутировать о них.

Фактические знания предшествуют навыкам

Уиллингэм считает, что Эйнштейн ошибался: знания более важны, чем воображение, потому что это глина, из которой можно вылепить любую идею и фантазию. Есть исследования, которые показывают важность знаний - они влияют на то, как мы обучаемся. Без огромного количества информации большинство озарений Эйнштейна были бы невозможны.

Тщательные исследования показывают, что солидный багаж знаний положительно влияет на скорость обучения, позволяет понять и запомнить больше. С этим трудно поспорить, ведь многие выдающиеся люди тоннами поглощали книги. Вопрос лишь в том, развивались ли с этим их когнитивные способности.

Уиллингэм утверждает, что вы не сможете научить человека как правильно думать без определенного количества того, что думать.

Память - это остаток мыслей

Вы запоминаете то, о чем думаете. Несмотря на первый принцип, просто большого количества информации будет недостаточно. К тому же выделение ключевых слов и фраз не работает, ведь вы не концентрируетесь на смысловой глубине, а вместо этого замечаете только выделенные слова.

Существует техника Ричарда Файнмана, которая указывает, что человек во время чтения или обучения должен брать небольшие паузы и быстро резюмировать пройденный материал. Данный подход стимулирует обращать внимание на смысл, лежащий в основе, а это именно то, что нужно человеку для обучения.

Та же проблема с аналогиями и . Если они созданы для демонстрации поверхностного смысла без углубления в детали, то в них также мало смысла.

Мы впитываем знания в контексте того, что уже знаем

Абстрактные предметы вроде математики, физики, финансов или законодательства при изучении кажутся наиболее сложными. Причина в том, что мы изучаем вещи в контексте того, что уже знаем, а абстрактные предметы тяжело поддаются представлению.

Иногда человеку кажется, что он что-то понял, когда на самом деле это не так. Без понимания сути абстрактной вещи такого утверждать нельзя. Умные ученики прекрасно понимают свои слабости, поэтому выстраивают подмостки (графики, диаграммы) для того, чтобы вникнуть в самую суть.

Профессионализм требует практики

Единственный путь стать в чем-то экспертом - это практика. Но что удивительно, некоторые базовые навыки требуют больших усилий, чем сложные.

Важно, даже будучи профессионалом, время от времени практиковать самые простые вещи.

Познание принципиально отличается в начале и в конце обучения

Должны ли вы изучать науку, выдвигать гипотезы, проводить эксперименты как настоящие ученые? Уиллингэм говорит, что нет.

Знание о создании чего-либо и знание о приобретении знаний - это совершенно разные вещи. Для большинства дисциплин понимание научных фактов важнее самого научного процесса. Научные факты ближе для нашей повседневной жизни.

Люди обучаются практически одинаково

Уиллингэм утверждает, что стили обучения - это глупости. Что не существует никаких визуальных, аудиальных и кинетических учеников. Он также говорит, что это верно и в отношении других теорий обучения.

Если вы дадите двум людям (аудиалу и визуалу) одну и ту же информацию, выраженную в звуковом и визуальном виде, то результаты покажут, что они запомнили и впитали одинаковое количество информации.

Это очень спорный принцип, поэтому относитесь к нему с осторожностью. Наверняка вы и сами знаете, что лично вам информацию легче усваивать определенным образом.

Интеллект можно повысить путем напряженной непрерывной работы

Интеллект частично зависит от генов и частично от опыта и трудолюбия. Уиллингэм утверждает, что человек может стать умнее, если будет непрерывно повышать свои . Пожалуй, это единственный принцип, который полностью отвечает современным представлениям об интеллекте.

Желаем вам удачи!