background image

1. Umysł, mózg i modele. 

Poznacie prawd

ę

 i prawda was wyzwoli.  

Jan 8:32 

 

Szersze tło 

Kognitywistyka jest syntez

ą

 wiedzy o umy

ś

le

 pochodz

ą

cej 

z ró

ż

nych 

ź

ródeł.  

Składa si

ę

 na ni

ą

:  

Refleksja filozoficzna nad natur

ą

 umysłu.  

Wiedza o zachowaniu ludzi i zwierz

ą

t, oraz o ich stanach 

psychicznych.  

Biologiczne podło

ż

e zjawisk psychicznych - badania nad 

mózgiem.  

Psycholingwistyka, badanie j

ę

zyka.  

Modele matematyczne i podej

ś

cie in

ż

ynierskie: zbudujmy 

sobie co

ś

 podobnego.  

Kilka uwag co do samego przedsi

ę

wzi

ę

cia 

Poznaj samego siebie

 to aforyzm wyryty na frontonie 

ś

wi

ą

tyni Appolona w Delfach (przypisywany cz

ę

sto 

Sokratesowi).  
Wyzwanie dla filozofów i przywódców religijnych, sprowadza si

ę

 do zrozumienia, jak działa Twój umysł?  

Poznaj samego siebie = jak działa Twój umysł?  
Zrozumienie umysłu == zrozumienie siebie.  
Czy mo

ż

na jednak siebie nie rozumie

ć

? A co to jest to "siebie"?  

 

Pomimo nawoływania do zrozumienia umysłu, czy nie mamy tu jakiego

ś

 tabu?  

O chorobach umysłowych (chorobach mózgu) staramy si

ę

 zapomnie

ć

 (

statystyki 

W. Brytanii

: 20% kobiet i 15% m

ęż

czyzn cierpi z powodu chorób umysłowych) - w 

czym s

ą

 gorsze od chorób w

ą

troby?  

Czemu mamy kawały o wariatach, a nie o chorych na serce? Przyczyny naszych 
zachowa

ń

 nie dadz

ą

 si

ę

 zrozumie

ć

 badaj

ą

c same mózgi, w tym przypadku wi

ę

cej 

do powiedzenia ma filozofia, antropologia kultury lub literatura.  

Podejrzenie: Nie chcemy zrozumie

ć

 umysłu, wiec mamy nadziej

ę

, i

ż

 nigdy nie da 

si

ę

 go zrozumie

ć

.  

Dlaczego? Odziedziczyli

ś

my bł

ę

dny obraz natury ludzkiej, nasze my

ś

lenie i 

działanie oparte jest w znacznej mierze na mitach, które Pinker identyfikuje z wiar

ą

 

tabula rasa (nieuwarunkowan

ą

 wolno

ść

 wyboru), szlachetnego dzikusa (wrodzon

ą

 dobro

ć

 natury ludzkiej) i 

wiar

ą

 w "ducha w maszynie".  

Steven Pinker, Tabula Rasa

, Spory o natur

ę

 ludzk

ą

. Gda

ń

skie Wyd. Psychologiczne 2005.  

Jordan Peterson, Maps of Meaning

: The architecture of belief. Routledge 1999  

Chocia

ż

 zrozumienie, jak działa mózg, nie pozwoli mo

ż

e w pełni zrozumie

ć

 umysłu, b

ę

dzie to wielki krok we 

wła

ś

ciwym kierunku. 

Co to znaczy „rozumie

ć

” ?  

W

ą

tpliwo

ść

 pierwsza: 

czy umysł mo

ż

e zrozumie

ć

 

sam siebie?

  

To pytanie pojawia si

ę

 ci

ą

gle w ró

ż

nej formie. 

     

 

background image

Rozumienie zakłada pewien j

ę

zyk, aparat poj

ę

ciowy, odwołanie si

ę

 do jakiego

ś

 modelu 

ś

wiata, umieszczenie 

nowego faktu w relacji do znanych.  
Tradycyjne modele 

ś

wiata: oparte na mitach, wierzeniach religijnych; 75% Amerykanów wierzy w biblijn

ą

 

opowie

ść

 o stworzeniu 

ś

wiata, 15% w teori

ę

 ewolucji (Pinker, s. 18).  

Model naukowy: płodne metafory, szczegółowe pytania i odpowiedzi ale i metawiedza, ci

ą

głe kwestionowanie 

pewno

ś

ci własnej wiedzy: "wiem, 

ż

e wielu rzeczy nie wiem".  

Kreacjoni

ś

ci: historia stworzenia 

ś

wiata opisana jest w Biblii.  

Sk

ą

d to wiemy? Dlaczego wierzy

ć

 w te historie a nie perskie czy japo

ń

skie?  

Zestawmy list

ę

 pyta

ń

 na temat budowy i zachowania zwierz

ą

t i ludzi, oraz list

ę

 odpowiedzi opart

ą

 o teori

ę

 

ewolucji i kreacjonizm lub "inteligentne projektowanie" ... np:  
Dlaczego kret, 

ż

yrafa i człowiek maj

ą

 7 kr

ę

gów szyjnych?  

Teoria ewolucji w poł

ą

czeniu z genetyk

ą

 i biologi

ą

 molekularn

ą

 daje bardzo interesuj

ą

cy obraz 

ś

wiata, jak na 

razie jedyny w którym na takie pytania mo

ż

na odpowiedzie

ć

.  

Kognitywistyka ma swoich kreacjonistów, którym trudno jest zrozumie

ć

ż

e umysł jest funkcj

ą

 mózgu.  

 

Modele pozanaukowe maj

ą

 prost

ą

 odpowied

ź

 na "wszystko" (ale na nic 

konkretnego), czyli na pytania w rodzaju:  

Dlaczego si

ę

 urodziłem?  

Jaki jest sens mojego 

ż

ycia?  

Co ze "mn

ą

" b

ę

dzie po 

ś

mierci?  

Czym jest 

ś

wiadomo

ść

?  

Mózg tworzy teorie działania 

ś

wiata, ego domaga si

ę

 dowarto

ś

ciowania, 

pewnie jestem tak wa

ż

ny, 

ż

e najwy

ż

sza istota si

ę

 Mn

ą

 interesuje osobi

ś

cie. 

 
Umysł czuje si

ę

 niezale

ż

ny od mózgu, dopóki sprawnie działa, a potem tak 

si

ę

 do tego przyzwyczaja, 

ż

e nawet jak wszystkie funkcje zanikn

ą

 (np. w 

wyniku choroby Alzheimera), to zostaje przekonanie, 

ż

e jednak cudownie 

powróc

ą

.  

Proste, zrozumiałe odpowiedzi pozanaukowe (w odró

ż

nieniu od odpowiedzi medycyny molekularnej):  

Choroba jest kar

ą

 za grzechy ... kto rzucił urok na chorego ... jaki siedzi w nim demon ...  

Zrozumienie prowadzi do działania: wyp

ę

dzanie demonów, modlitwa (mo

ż

e bóstwo si

ę

 zlituje), cudowna 

dieta ...  
Efekty tłumaczone s

ą

 w ramach danego modelu 

ś

wiata: demon jest za silny! Takiego obrazu 

ś

wiata nic nie 

podwa

ż

y.  

By zrozumie

ć

 człowieka trzeba zna

ć

 jego model 

ś

wiata, nie tylko jego neurobiologi

ę

.  

Mózgi s

ą

 substratem dla mo

ż

liwych stanów umysłu, tak jak atomy umo

ż

liwiaj

ą

 powstawanie obiektów 

fizycznych.  

Ale ... na jakie konkretne pytania mog

ę

 odpowiedzie

ć

?  

Czym jest "ja", które zadaje takie pytania?  
Sk

ą

d si

ę

 bior

ą

 nasze pogl

ą

dy?  

W wi

ę

kszo

ś

ci przypadków po prostu bronimy swoich iluzji, zwykle wyrastaj

ą

cych z ogólnych, 

ś

wiatopogl

ą

dowych przekona

ń

, a nie z próby ich weryfikacji w oparciu o dost

ę

pn

ą

 wiedz

ę

.  

Sk

ą

d cokolwiek naprawd

ę

 mo

ż

emy wiedzie

ć

?  

Ś

wiat ma niesko

ń

czenie wiele własno

ś

ci, niesko

ń

czono

ść

 jest w ziarnku piasku.  

W ziarnku piasku ujrze

ć

 

ś

wiat cały,

To see the world in grain of sand,

Całe niebo - w kwiatku koniczyny,

and the sky in beautiful flower.

Niesko

ń

czono

ść

 zmie

ś

ci

ć

 w dłoni małej,

To close infinity in the palm of your hand,

Wieczno

ść

 pozna

ć

 w ci

ą

gu godziny.

and eternity in hour. 

William Blake

background image

Niektóre z tych własno

ś

ci poznajemy "bezpo

ś

rednio", zdobywaj

ą

c wiedz

ę

 "empirycznie", nasze zmysły działaj

ą

 

jak wyrafinowane urz

ą

dzenia pomiarowe.  

Mózg wykrywa cechy przydatne do podejmowania działa

ń

, w docieraj

ą

cym do oczu 

ś

wietle lub docieraj

ą

cych do 

uszu wibracjach powietrza.  
Dzi

ę

ki pami

ę

ci i zmysłom rozpoznajemy obiekty, tworzymy sobie wyobra

ż

enia i relacje mi

ę

dzy nimi, konstruuj

ą

model 

ś

wiata.  

Korzystamy dodatkowo z innych urz

ą

dze

ń

 pomiarowych: mikroskopów, teleskopów, 

tomografów ...  
Dane oceniamy za pomoc

ą

 zmysłów i wnioskujemy o własno

ś

ciach obserwowanych 

obiektów.  
Uzupełniamy swoje wyobra

ż

enia o obserwowanych obiektach.  

Nie mamy 

ż

adnej bezpo

ś

redniej wiedzy o 

ś

wiecie;  

nasza wiedza dotyczy jedynie dost

ę

pnych nam form poznania; mówi

ą

c metaforycznie 

"widzimy tylko stany swojego mózgu" - u

ś

wiadamiaj

ą

 nam to 

złudzenia optyczne

.  

Nie znaczy to, 

ż

e widzimy swój mózg, tylko 

ż

e cz

ęść

 mózgu analizuje stany innych cz

ęś

ci 

i potrafi je skomentowa

ć

 steruj

ą

c działaniem ciała, jego wypowiedziami, skojarzeniami.  

Niestety w 

ż

yciu codziennym cz

ę

sto patrzymy na 

ś

wiat tylko z jednej, własnej, "jedynie słusznej" egocentrycznej 

perspektywy.  
Mo

ż

liwych jest wiele równouprawnionych perspektyw; wiele z naszych problemów wynika z przywi

ą

zania do 

egocentrycznego sposobu patrzenia na 

ś

wiat.  

Wszystko, co mo

ż

emy prze

ż

y

ć

, jest uwarunkowane struktur

ą

 umysłu/mózgu.  

Metaforycznie powstawanie "obiektów umysłu" mo

ż

na to przedstawi

ć

 tak jak na rysunku; za formowanie si

ę

 

takich obiektów odpowiadaj

ą

 oczywi

ś

cie procesy mózgowe.  

Kombinacja pewnych cech wykrywanych przez zmysły i konstruowanych przez kor

ę

 zmysłow

ą

 wzbudza w 

naszym umy

ś

le wyobra

ż

enie konkretnego obiektu.  

Zrozumiał to ju

ż

 

Immanuel Kant

, pisz

ą

c o wiedzy "a priori" i "naoczno

ś

ci" pewnych obserwacji, które wydaj

ą

 sie 

oczywiste tylko dlatego, 

ż

e tak dobrze pasuj

ą

 do sposobów przetwarzania informacji przez mózgi.  

 

Naukowy model wymaga znajomo

ś

ci specjalistycznego j

ę

zyka.  

J

ę

zyk nauki to metafory, u

ż

yteczne dla powi

ą

zania licznych faktów mi

ę

dzy sob

ą

.  

Czas, przestrze

ń

, pole, potencjał wektorowy ... to abstrakcje, maj

ą

ce niewiele wspólnego z subiektywnym 

poczuciem przestrzeni i czasu.  

background image

Co mo

ż

emy powiedzie

ć

 o rzeczywisto

ś

ci?  

Platon: pi

ę

kno tkwi w przedmiocie.  

Kant (1764): pi

ę

kno tkwi w tym, kto je ocenia.  

Kto miał racj

ę

?  

 

Nie mamy 

ż

adnej bezpo

ś

redniej wiedzy o 

ś

wiecie;  

nasza wiedza dotyczy jedynie dost

ę

pnych nam form poznania;  

s

ą

 one uwarunkowane struktur

ą

 naszego umysłu/mózgu.  

 
Subiektywnie umysł = odbicie 

ś

wiata przefiltrowane przez mózg, jest 

wszystkim co mo

ż

emy pozna

ć

.  

Hipokrates

 (-460-370): "Przyjemno

ść

, rado

ść

, smutek i ból, wszystko bierze 

si

ę

 z mózgu i znik

ą

d indziej ni

ż

 z mózgu".  

On the Sacred Disease

 (ok. -400 roku): Men ought to know that from 

nothing else but thence [from the brain] come joys, delights, laughter and 
sports, and sorrows, griefs, despondency, and lamentations ...  
Arystoteles uwa

ż

ał mózg za chłodnic

ę

 krwi a serce za 

ź

ródło inteligencji; ten pogl

ą

d przetrwał bardzo długo. 

Naukowy model: najbardziej skuteczny, najpełniejszy, odpowiada na szczegółowe pytania, jest podstaw

ą

 

technologii.  
Ci

ą

gle kwestionuje swoje podstawy, przypomina 

ż

e nie prawd

ą

 ostateczn

ą

.  

Nie odpowiada na wszystkie pytania, odmawia łatwego komfortu.  
Wymaga znajomo

ś

ci specjalistycznego j

ę

zyka.  

J

ę

zyk nauki to metafory, u

ż

yteczne dla powi

ą

zania licznych faktów mi

ę

dzy sob

ą

.  

Czas, przestrze

ń

, pola - abstrakcje, maj

ą

ce niewiele wspólnego z subiektywnym poczuciem przestrzeni i czasu.  

Mamy zalew pseudonaukowych teorii i terapii.  
Sk

ą

d wiemy, 

ż

e s

ą

 prawdziwe lub skuteczne?  

Upuszczanie krwi

 było podstawow

ą

 praktyk

ą

 od staro

ż

ytno

ś

ci do ko

ń

ca XIX wieku (robili to 

cyrulicy

)  

Pomogło to niewielu, ale skróciło 

ż

ycie ogromnej liczbie ludzi! 

William Harvey

 w 1628 r. pokazał brak 

skuteczno

ś

ci puszczania krwi, min

ę

ło prawie 300 lat zanim przestał by

ć

 uniwersaln

ą

 metod

ą

 leczenia.  

Czy teraz jest lepiej? Weryfikacja twierdze

ń

 o leczniczych własno

ś

ciach suplementów 

ż

ywno

ś

ci pokazała 

(2009), 

ż

e 2/3 nie jest oparte na wiarygodnych badaniach.  

Działa? Sk

ą

d to wiemy? Na kogo? Jak silnie? Co jednemu pomaga drugiego mo

ż

e zabi

ć

.  

Nauka rozwijała si

ę

 

ś

wiecie islamu

 pocz

ą

tkowo lepiej ni

ż

 we wczesnych 

wiekach 

ś

rednich w Europie.  

Okres pomi

ę

dzy 7-16 wiekiem okre

ś

la si

ę

 jako "

złoty wiek islamu

" w którym 

liczni uczeni

 i arty

ś

ci stworzyli unikaln

ą

 kultur

ę

, maj

ą

ca wielki wpływ na reszt

ę

 

ś

wiata.  

Rozwin

ę

ła si

ę

 

islamska nauka

: fizyka, astronomia, medycyna, chemia, 

geografia, psychologia, socjologia, filozofia i wiele innych nauk.  

Lista odkry

ć

 naukowych

 

ś

wiata islamu jest długa.  

Np. do 17 wieku 

Ibn al-Nafiz

 był najwi

ę

kszym znanym fizjologiem, który 

dokonał wielu odkry

ć

 medycznych i napisał 80-tomow

ą

 encyklopedi

ę

 

medycyny, jest te

ż

 autorem Theologus Autodidactus, pierwszej "noweli 

science-fiction".  
Co spowodowało upadek i odwrót od nauki w 

ś

wiecie islamu pomi

ę

dzy 12 i 

13 wiekiem i obecny sceptycyzm wobec nauki?  
Nie ma tu zgodnych pogl

ą

dów, ale jest 

szereg przypuszcze

ń

: wojny, najazd mongołów i 

zniszczenie Bagdadu

 

(1258 rok), wyprawy krzy

ż

owe, 

rekonkwista

czarna 

ś

mier

ć

, która zabiła znaczn

ą

 cz

ęść

 mieszka

ń

ców.  

Za zamkni

ę

cie si

ę

 islamu wini si

ę

 równie

ż

 perskiego uczonego 

Al Ghazali

, kóry wywarł wielki wpływ na 

zachodni

ą

 nauk

ę

 (w tym pogl

ą

dy 

Ś

w. Tomasza), ale pó

ź

niejsza interpretacja jednego z jego licznych dzieł 

(

ę

dy Filozofów

 doprowadziła do zamro

ż

enia 

id

ż

tihad

, racjonalnej interpretacji 

praw szariatu

, a pó

ź

niej rozwoju 

nauki.  
Al Ghazali poparł doktryn

ę

 

okazjonalizmu

: prawa natury nie s

ą

 zwi

ą

zkami przyczyn i skutków ale racjonalnymi 

działaniami Boga, który jest przyczn

ą

 wszystkiego. Nieszcz

ęś

cia, takie jak inwazja mongołów, s

ą

 rezultatem 

boskich kar. Otworzyło to drog

ę

 do prymatu wiary nad rozumem.  

Abdus Salam

 był dotychczas jedynym noblist

ą

 wyznaj

ą

cym islam, ale w wersji 

Ahmadiyya

, uznawanej za 

heretyck

ą

, st

ą

d jego prace zostały skrytykowane z religijnego punktu widzenia a napis na 

jego nagrobku

 w 

Pakistanie zamiast "Pierwszy Muzułma

ń

ski Noblista" zostało tylko "Pierwszy .... Noblista".  

Sk

ą

d si

ę

 bior

ą

 drastyczne pomyłki ci

ą

gn

ą

ce si

ę

 przez stulecia?  

Korelacja wydarze

ń

 nie oznacza zwi

ą

zku przyczynowego, ale umysły ci

ą

gle poszukuj

ą

 znaczenia i ci

ą

gle je 

znajduj

ą

 w przypadkowych zwi

ą

zkach.  

Zrozumienie "intuicyjne" ró

ż

ni si

ę

 od czysto intelektualnego.  

Zrozumienie intelektualne to funkcja czysto poznawcza, realizowana przez dominuj

ą

c

ą

 (zwykle lew

ą

) półkul

ę

 

background image

mózgu, pozwala odpowiada

ć

 na pytania testuj

ą

ce zrozumienie.  

Zrozumienie prowadz

ą

ce do wła

ś

ciwych decyzji nie zawsze daje si

ę

 zwerbalizowa

ć

, albowiem:  

czasami nie wiem, 

ż

e co

ś

 wiem, gdy

ż

 uczenie utajone (implicit learning) mo

ż

e zachodzi

ć

 poza 

ś

wiadomo

ś

ci

ą

;  

poznanie oparte na do

ś

wiadczeniu prowadzi do "intuicji" opartych na zło

ż

onych ocenach podobie

ń

stwa do 

wcze

ś

niej ogl

ą

danych przypadków czy sytuacji.  

 
Pełne zrozumienie to funkcja całego mózgu, poznawczo-afektywna, wzbudzaj

ą

ca silne wra

ż

enie "rozumienia".  

Mo

ż

na rozumie

ć

 nie tylko werbalne przekazy, ale gesty, słowa czy muzyk

ę

.  

Słowa nabieraj

ą

 znaczenie dzi

ę

ki bezpo

ś

redniemu do

ś

wiadczeniu "bycia w 

ś

wiecie". 

Zrozumienie oznacza powstanie konfiguracji pobudze

ń

 kory mózgu prowadz

ą

cych od jednej sytuacji do drugiej 

przez "znajome terytorium", oraz działania mechanizmu nagrody, sygnalizuj

ą

cej stan "zrozumiałem".  

Metafora przyklejania: obserwacje doklejaj

ą

 si

ę

 do oczekiwa

ń

 a spływaj

ą

 po nas je

ś

li do nich nie pasuj

ą

.  

Wst

ę

pne wnioski:  

nowe poj

ę

cia trudno sobie w dojrzałym wieku przyswoi

ć

 (zbyt wiele wiemy i plastyczno

ść

 mózgu jest 

mniejsza);  

ka

ż

dy my

ś

li tak jak mo

ż

e ... (słaby neurodeterminizm);  

rozumiemy znacznie wi

ę

cej ni

ż

 poprzednie pokolenia bo uczymy sie pewnych rzeczy w dzieci

ń

stwie.  

Dlaczego (-a)×(-b) równa si

ę

 a×b ?  

Około 1600 roku 

Christopher Clavius

, twórca kalendarza Gregoria

ń

skiego, 

wprowadza nawiasy i symbole algebraiczne.  
W wydanej w 1608 roku Algebrze dowodzi, 

ż

e (-2)×( -3) = 2×3 jest prawd

ą

 dla 

liczb, ale nie dla symboli. Pisze te

ż

:  

"Umysł ludzki nie jest w stanie uchwyci

ć

 powodów, dla których niewiadome i 

ich znaki zachowuj

ą

 si

ę

 w taki sposób." (link ???)  

Dopiero w 1830 roku w G. Peackok w Treates of Algebra definuje 
"symboliczn

ą

 nauk

ę

" któr

ą

 de Morgan nazywa "zaczarowanymi symbolami 

szukaj

ą

cymi w 

ś

wiecie swojego sensu" (D.M. Burton, History of Mathematics: 

An Introduction. McGraw Hill 2007).  

Problem 

Gottfrieda Wilhelma Leibniza

: jak wi

ę

ksza liczba dzielona przez 

mniejsz

ą

, mo

ż

e da

ć

 to samo co mniejsza przez wi

ę

ksz

ą

?  

Np. -1/+1 = +1/-1. Liczby ujemne to jakie

ś

 bzdury!  

To samo pisał Pierce o równaniu Eulera; dopiero 

matematyka kognitywna

 

wyja

ś

niła jego sens.  

Jak to mo

ż

liwe, by woda H

2

O = H

2

 + O rozkładała si

ę

 na wybuchowe gazy?  

Filozof mo

ż

e uzna

ć

 taki pogl

ą

d za pomyłk

ę

 kategorialn

ą

: gazy i ciecze maj

ą

 

zupełnie inne własno

ś

ci, jak z gazów mo

ż

e powsta

ć

 ciecz? Jak głos mo

ż

zamieni

ć

 si

ę

 w pr

ą

d, a obraz w układ dziurek na płycie?  

Podobnie mózgi i umysły maj

ą

 zupełnie inne wła

ś

ciwo

ś

ci; jak 

ś

wiat 

wewn

ę

trzny mo

ż

e powsta

ć

 z pobudze

ń

 neuronów?  

Max Planck

 w 1900 roku odkrył kwanty, ale nigdy nie mógł si

ę

 do swojego 

własnego odkrycia przekona

ć

, traktuj

ą

c je jako matematyczny trik.  

W "Scientific Autobiography" napisał: "Nowe idee nie zostaj

ą

 zaakceptowane 

dzi

ę

ki temu, 

ż

e starsi uczeni si

ę

 do nich przekonuj

ą

, tylko dzi

ę

ki temu, 

ż

wymieraj

ą

."  

background image

Czy jeste

ś

my wstanie zrozumie

ć

 cokolwiek nowego czy tylko si

ę

 do tego przyzwyczajamy?  

Filozofowie skupili si

ę

 na poj

ę

ciu prawdy, ignoruj

ą

c kwestie zrozumienia.  

Co dzieje si

ę

 w mózgu, gdy powstaje wra

ż

enie "rozumiem"?  

Zrozumie

ć

 nie oznacza mo

ż

liwo

ś

ci przewidzenia wszystkich szczegółów: rozumiemy proces spadania li

ś

cia z 

drzewa, ale nie mo

ż

emy przewidzie

ć

, gdzie dokładnie upadnie gdy wieje wiatr (w odró

ż

nieniu od toru lotu 

pocisku, który daje si

ę

 dokładnie obliczy

ć

).  

Podobnie b

ę

dzie z umysłem, mo

ż

emy rozumie

ć

 ogólne zasady ale nie indywidualne zachowanie.  

A wi

ę

c: 

czy umysł mo

ż

e zrozumie

ć

 sam siebie?

  

Co mo

ż

emy zrozumie

ć

? Czy mo

ż

emy zrozumie

ć

 najprostsze obiekty, np. atom wodoru?  

Ci

ą

gle jeszcze pojawiaj

ą

 si

ę

 na ten temat prace fizyków i nie wida

ć

 ko

ń

ca!  

A komórk

ę

 naszego ciała? Jedn

ą

 z 10

14

 komórek? W ci

ą

gu sekundy rodzi si

ę

 10 milionów nowych komórek i 

tyle umiera.  
Beznadziejne! W ka

ż

dej komórce zachodzi ok. 100.000 reakcji chemicznych na sekund

ę

. Nie da si

ę

 nawet 

zapami

ę

ta

ć

 nazw wszystkich białek, nie da si

ę

 tego zrozumie

ć

!  

A wi

ę

c nauka nie rozumie! Nie do ko

ń

ca jest to prawda ...  

Nie rozumiemy - i nigdy nie b

ę

dziemy - wszystkich szczegółów, ale mo

ż

emy 

zrozumie

ć

 ogólne zasady.  

W pewnym sensie brak zrozumienia nam nie przeszkadza: fizycy nie pytaj

ą

 w koło 

"czym jest ładunek", zadowalaj

ą

c si

ę

 zdolno

ś

ci

ą

 do przewidywania kiedy powstaj

ą

 

ładunki i jaki jest tego efekt (nieliczni fizycy próbuj

ą

 tworzy

ć

 modele sprowadzaj

ą

ce 

wszystko do geometrii czasoprzestrzeni, ale nic z tego nie wychodzi).  
Czy kognitywistyka mo

ż

e przesta

ć

 pyta

ć

 "czym jest 

ś

wiadomo

ść

", zadawalaj

ą

c si

ę

 

wiedz

ą

 o tym, w jakich warunkach powstaj

ą

 wra

ż

enia 

ś

wiadome i jakie struktury w mózgu musz

ą

 si

ę

 w to 

anga

ż

owa

ć

? Czy jej cele mog

ą

 by

ć

 bardziej ambitne ni

ż

 cele fizyki?  

Niektóre fakty si

ę

 wiele nie zmieni

ą

: istniej

ą

 geny, s

ą

 ró

ż

ne typy neuronów, maj

ą

 specyficzne funkcje;  

w wyniku uczenia si

ę

 ro

ś

nie g

ę

sto

ść

 poł

ą

cze

ń

 neuronów w mózgu, tworz

ą

 si

ę

 nowe.  

Medycyna molekularna rozwija si

ę

 szybko i na poziomie molekularnym udało si

ę

 nieliczne procesy zrozumie

ć

 w 

szczegółach.  

 
Rozumiemy w znacznym stopniu działanie mózgu i relacje mózg-umysł, chocia

ż

 nadal nie znamy wiele 

szczegółów.  
Nawet dług

ą

 podró

ż

 odby

ć

 mo

ż

na id

ą

c małymi krokami (przysłowie chi

ń

skie).  

Wszystko, co udało si

ę

 dotychczas zrozumie

ć

, jest w pewnym sensie proste.  

Nowa koncepcja jest zawsze drobnym krokiem na drodze zrozumienia.  
Dodajemy j

ą

 do istniej

ą

cej teorii, łatwo zrozumiałej dla specjalistów.  

Zrozumienie zaawansowanych teorii wymaga wielu lat studiów!  

Rozumie

ć

, ale na jakim poziomie? Rola redukcji. 

Twierdzenie Gödla

: w ka

ż

dym niesprzecznym systemie formalnym (obejmuj

ą

cym arytmetyk

ę

) istniej

ą

 prawdy, 

których nie da si

ę

 udowodni

ć

 w ramach tego systemu.  

Dla ka

ż

dego systemu logicznego zawieraj

ą

cego w sobie aksjomaty arytmetyki liczb naturalnych istniej

ą

 zdania, 

których nie mo

ż

na w nim dowie

ść

, albo jest to system wewn

ę

trznie sprzeczny.  

Wniosek (

R. Penrose

 i inni): systemy formalne nie mog

ą

 my

ś

le

ć

 tak jak ludzie. Jeste

ś

my wspaniali i 

ż

adna 

maszyna taka nigdy nie b

ę

dzie!  

Twierdzenie Gödla jest cz

ę

sto nadu

ż

ywane by pokaza

ć

 wy

ż

szo

ść

 umysłu nad komputerami.  

Ograniczenia umysłu ludzkiego s

ą

 znacznie wi

ę

ksze ni

ż

 te, które wynikaj

ą

 z twierdzenia Gödla.  

Przypuszczenie: 

ż

aden sztuczny umysł nie mo

ż

e w pełni zna

ć

 swojej specyfikacji (a wi

ę

c odpowiada

ć

 na 

pytania z ni

ą

 zwi

ą

zane), gdy

ż

 jego pami

ęć

 robocza musiałaby zawiera

ć

 nie tylko swój własny opis, ale i opis 

całej reszty systemu.  
Nie wynikaj

ą

 st

ą

ż

adne rzeczywiste ograniczenia, mo

ż

na skonstruowa

ć

 programy formułuj

ą

ce zdanie 

Gödlowskie na meta-poziomie, który b

ę

dzie zbyt skomplikowany, by człowiek był zdolny go prze

ś

ledzi

ć

.  

My

ś

lenie symboliczne, na poziomie logiki, prowadzi do ró

ż

nych paradoksów, np. 

paradoksu kłamcy

: pewien 

człowiek mówi, 

ż

e kłamie; czy to co mówi jest prawdziwe czy fałszywe?  

Powiedz co

ś

 o sobie: je

ś

li b

ę

dzie to prawda, zostaniesz powieszony, je

ś

li fałsz zostaniesz 

ś

ci

ę

ty. Co powiesz?  

Zrozumie

ć

 umysł oznacza zredukowa

ć

 opis działania mózgu do jak najprostszego poziomu.  

Umysł to funkcja mózgu, która jest wynikiem organizacji układu nerwowego.  

background image

Co musimy rozumie

ć

 by wiedzie

ć

, jak działa mózg? Jak działaj

ą

 neurony? Neurochemia w mózgu? Fizyka 

molekularna? Czy potrzebna jest ogólna teoria wszystkiego?  

Mechanika kwantowa

 opisuje 

ś

wiat cz

ą

steczek i reakcji chemicznych.  

Chemia jest wi

ę

c cz

ęś

ci

ą

 fizyki, ale nadal u

ż

ywa własnych poj

ęć

 i metod.  

W fizyce nadal jest pełno poj

ęć

 opartych na 

fenomenologii

, a nie tylko na poj

ę

ciach mechaniki kwantowej, 

redukcja nie udała si

ę

 w pełni.  

Biologia powinna si

ę

 zredukowa

ć

 do chemii i fizyki?  

Biologia molekularna

 jest cz

ęś

ci

ą

 biochemii, modelowanie białek to domena biofizyki.  

Medycyna opiera si

ę

 na biochemii i biologii molekularnej.  

Tradycyjne działy biologii i medycyny, np. fizjologii czy patologii, opieraj

ą

 si

ę

 na klasyfikacji obserwacji 

fenomenologicznych, ale ich molekularne gał

ę

zie rozwijaj

ą

 si

ę

 szybko.  

Organizmu nie mo

ż

na zrozumie

ć

 tylko na podstawie jego budowy!  

Własno

ś

ci organizmów wynikaj

ą

 z 

ś

rodowiska, niszy ekologicznej w której si

ę

 rozwijaj

ą

, sposobu zdobywania 

po

ż

ywienia i sposobu rozmna

ż

ania, interakcji z innymi organizmami.  

 

Czy mo

ż

liwa jest redukcja stanów umysłu do stanów mózgu?  

Wzajemne wpływy materii na umysł s

ą

 oczywiste: łatwo na umysł w-płyn

ąć

.  

Czy my

ś

l jest pierwotna, niezale

ż

na, czy te

ż

 wynika z procesów zachodz

ą

cych w 

mózgu? Czy istnieje wolna wola? Co by to oznaczało?  
Zgodnie z redukcjonizmem zjawiska psychiczne to nic innego ni

ż

 procesy 

zachodz

ą

ce w mózgu.  

To w zasadzie prawda, ale jak

ż

e uboga ... fizyka niewiele nam powie o koniku 

polnym i przyczynach jego zachowa

ń

.  

układach zło

ż

onych

 wyłaniaj

ą

 si

ę

 istotnie nowe jako

ś

ci.  

Czy ilo

ść

 mo

ż

e przej

ść

 w jako

ść

, a je

ś

li tak, to jak?

  

Ilo

ść

 przechodzi w jako

ść

 dzi

ę

ki oddziaływaniom, powstaje nowa organizacja i 

własno

ś

ci emergentne: woda z mieszaniny gazów, umysł z materii mózgu.  

 

Widzimy tylko to, co mo

ż

emy zobaczy

ć

 ...

  

Nast

ę

puj

ą

cy problem zauwa

ż

ony został przez 

Immanuela Kanta

.  

Kopyto jest odbiciem płaskiego terenu stepowego, oko odbiciem 

ś

wiatła, skrzydło 

odbiciem powietrza a płetwa ryby obiciem wody (jak sformułował to 

Konrad Lorenz

).  

Struktury organizmów dopasowane s

ą

 do warunków, w których powstawały.  

Przystosowanie jest poznaniem 

ś

rodowiska przez organizm.  

Kant prowadz

ą

c rozwa

ż

ania filozoficzne odkrył, 

ż

e istniej

ą

 wrodzone (aprioryczne) 

struktury poznania u człowieka.  
Wniosek: 

ś

wiat jest niepoznawalny, bo odnajdujemy w nim wrodzone nam struktury 

my

ś

lenia, postrzegania, wyobra

ż

enia.  

Obserwuj

ą

c widzimy jedynie siebie! Nie mo

ż

emy wi

ę

c wiele zrozumie

ć

.  

Na poziomie 

ś

wiadomym doznajemy tylko stanów swojego mózgu, odczuwamy tylko to, 

na co mózg nauczył si

ę

 reagowa

ć

.  

Twierdzenie, 

ż

e poznanie jest z tego powodu niemo

ż

liwe jest jednak przesadne.  

To oznacza jedynie, 

ż

e aby naprawd

ę

 co

ś

 zrozumie

ć

, trzeba przede wszystkim zna

ć

 mo

ż

liwo

ś

ci i ograniczenia 

własnego aparatu poznawczego i nauczy

ć

 si

ę

 poza nie wychodzi

ć

.  

 

Jaka jest 

rola matematyki

 w poznaniu naukowym?

  

Matematyka oferuje nam bardziej ogólny j

ę

zyk, ni

ż

 tylko opis słowny.  

Wszystko, o czym da si

ę

 mówi

ć

, mo

ż

na uj

ąć

 w pewien model matematyczny.  

Nie wszystkie modele matematyczne daj

ą

 si

ę

 wyrazi

ć

 przy pomocy słów j

ę

zyka 

potocznego.  
Matematyka oferuje wi

ę

ksze mo

ż

liwo

ś

ci opisu rzeczywisto

ś

ci, w szczególno

ś

ci 

procesów ci

ą

głych.  

Model matematyczny 

burzy nie jest burz

ą

, ale czy model umysłu jest umysłem? To 

ju

ż

 

bardziej subtelne pytanie

.  

Czy istnieje alternatywny j

ę

zyk pozwalaj

ą

cy na zdobywanie wiedzy?

  

Ruchy “

new age

” głosza, 

ż

e wiedza jest w zmienionych stanach 

ś

wiadomo

ś

ci.  

Wykrywaj

ą

 np. 

ś

wiadomo

ść

 w ro

ś

linach, telepati

ę

 u królików itp. rewelacje.  

Niestety, to tylko złudzenia wynikaj

ą

ce z naiwnej interpretacji eksperymentów, samooszukiwania si

ę

, nie mo

ż

na 

na tym polega

ć

.  

Wkoło powołuj

ą

 si

ę

 na te same rezultaty 

zdyskredytowanych eksperymentów

.  

Czy fakt, 

ż

e w ró

ż

nych kulturach ludzie praktykuj

ą

cy medytacj

ę

 osi

ą

gaj

ą

 podobne stany 

ś

wiadomo

ś

ci oznacza, 

ż

e docieraj

ą

 do innych poziomów rzeczywisto

ś

ci?  

background image

Ken Wilber

 napisał na ten temat wiele ksi

ąż

ek, zach

ę

caj

ą

c do rozwijania "nauki translogicznej", uwzgl

ę

dniaj

ą

cej 

stany mistyczne.  
Nauka to systematyczna weryfikacja hipotez, próba ich falsyfikacji. Aternatyw

ą

 mog

ą

 by

ć

 tylko przes

ą

dy ...  

W tym przypadku mo

ż

na prowadzi

ć

 eksperymenty, poprzez systematyczn

ą

 praktyk

ę

 osi

ą

ga si

ę

 podobne stany 

ś

wiadomo

ś

ci.  

Jednak najprostszym wyja

ś

nieniem podobie

ń

stwa tych stanów w ró

ż

nych kulturach nie jest zakładanie istnienia 

innych poziomów rzeczywisto

ś

ci, tylko powstania specyficznych stanów mózgu, które s

ą

 interpretowane w 

podobny sposób w ró

ż

nych kulturach, bo mamy wspóln

ą

 neurobiologi

ę

.  

Wiele eksperymentów z u

ż

yciem neuroobrazowania pozwala na badanie takich stanów, jest to temat ciekawych 

prac, np. 

Mind and Life Institute

.  

Mo

ż

e przeszkod

ą

 jest 

zbyt wielka zło

ż

ono

ść

 mózgu

, której nie da si

ę

 zrozumie

ć

?  

Czy pełne zrozumienie umysłu jest konieczne do budowy podobnie działaj

ą

cych systemów?  

Ogólne zasady działania układu nerwowego mog

ą

 wystarczy

ć

.  

Samoloty to nie ptaki i przed ich budow

ą

 niewielu ludzi wierzyło, 

ż

e latanie jest mo

ż

liwe (lord Kelvin 

jednoznacznie stwierdził, 

ż

e nie jest to mozliwe), a teraz wszystko lata, wystarczyło zrozumie

ć

 ogólne zasady.  

Rower, motocykl i samochód zast

ą

piły konie, nie trzeba było tworzy

ć

 pojazdów krocz

ą

cych.  

Czego mo

ż

emy si

ę

 spodziewa

ć

 po kognitywistyce?

  

Umysł mo

ż

e zrozumie

ć

 siebie na poziomie ogólnych zasad, nie nale

ż

y si

ę

 jednak spodziewa

ć

 prostych i 

jednoznacznych odpowiedzi.  
Za zachowanie odpowiedzialne s

ą

 stany mózgu, które zmieniaj

ą

 si

ę

 zarówno w sposób stopniowy jak i 

gwałtowny, w zale

ż

no

ś

ci od całego stanu mózgu (wewn

ę

trznego kontekstu) - czy mo

ż

na to opisa

ć

 werbalnie, 

czy mo

ż

liwa jest konceptualizacja takich procesów?  

Potrzebujemy modelu pozwalaj

ą

cego na zrozumienie mechanizmów, formułowanie nowych pyta

ń

 i stawianie 

hipotez.  

Czy model wyja

ś

niaj

ą

cy 

ś

wiadomo

ść

, uczucia, reakcje człowieka doprowadzi do degradacji ludzkiego ducha?  

To nieuzasadnione obawy, cho

ć

 cz

ę

sto dajemy sobie je wmówi

ć

 przez ludzi, którzy s

ą

dz

ą

ż

e tylko ich 

przekonania mog

ą

 by

ć

 podstaw

ą

 moraln

ą

 dla 

ż

ycia społecznego.  

Nasz stosunek do 

ś

wiata kształtuje si

ę

 znacznie wcze

ś

niej ni

ż

 zdolno

ś

ci do rozumienia procesów umysłowych i 

studia kognitywistyki, abstrakcyjne zrozumienie niewiele tu zmieni.  
Zrozumienie relacji pomi

ę

dzy DNA a 

ż

yciem zbiegło si

ę

 w czasie z rozwojem ekologii i docenianiem 

bioró

ż

norodno

ś

ci.  

S

ą

 liczne inne niebezpiecze

ń

stwa zwi

ą

zane z rozwojem nauki i technologii: mo

ż

liwo

ś

ci lepszej manipulacji 

lud

ź

mi (np. neuromarketing, lub badanie politycznych preferencji).  

Pełne zrozumienie umysłu powinno nam pomóc zrozumie

ć

, gdzie mamy szuka

ć

 prawdziwego szcz

ęś

cia, a nie 

tylko uzale

ż

nie

ń

 od nawyków.  

Intuicje s

ą

 zawodne, nie mowi

ą

 nam nic o szczegółach działania naszego organizmu, a zwłaszcza mózgu.  

Jest coraz wi

ę

cej do poznania, ka

ż

de nowe odkrycie prowadzi do wielu nowych pyta

ń

, ale mo

ż

emy pozna

ć

 

ogólne zasady działania umysłu.  

Ro

ż

ne dziedziny nauki wnosz

ą

 now

ą

 wiedz

ę

 do rozumienia umysłu.  

Psychologia próbuje ustali

ć

 reguły, dostarcza wiedzy opisowej, ale nie si

ę

ga gł

ę

bszych ukrytych mechanizmów.  

Neurodynamika procesów zachodz

ą

cych w mózgu mo

ż

e by

ć

 zbyt skomplikowana by dała si

ę

 opisa

ć

 za pomoc

ą

 

prostych reguł, których szuka psychologia.  

Ż

aden model naukowy nie zast

ą

pi ani nie wyczerpie rzeczywisto

ś

ci, ale pomo

ż

e w podejmowaniu racjonalnych 

decyzji.  

Kognitywistyka: sk

ą

d si

ę

 wzi

ę

ła? 

Wiele w

ą

tków doprowadziło do rozwini

ę

cia si

ę

 kognitywistyki. 

Szybki rozwój nauki: wprowadzenie metod eksperymentalnych przez 

Galileusza

 (XVII wiek).  

Panowało przekonanie, 

ż

e umysłu nie mo

ż

na bada

ć

 naukowymi metodami. 

 

Laboratoria psychologiczne

 zacz

ę

ły si

ę

 rozwija

ć

 dopiero w drugiej połowie 

XIX wieku. 

 
Wiek XVII i XVIII zaj

ę

ły dyskusje filozoficzne, rozpocz

ę

te przez 

Kartezjusza

.  

 

background image

Introspekcja nie doprowadziła do zrozumienia umysłu.  
Behawioryzm uznał umysł za 

ź

le okre

ś

lon

ą

 koncepcj

ę

, podobnie jak koncepcja duszy.  

Dlaczego behawioryzm tak długo zdominował psychologi

ę

?  

Fizyka: abstrakcyjne modele atomów i molekuł zakładaj

ą

 istnienie nieobserwowalnych struktur (np. funkcji 

falowej), nie da si

ę

 bez nich zrozumie

ć

 

ś

wiata.  

Dopiero rozwój komputerów to zmienił - modele obliczeniowe pokazały jasno, 

ż

e pomi

ę

dzy percepcj

ą

 a 

działaniem musi by

ć

 wiele nieobserwowalnych (z zewn

ę

trznego punktu widzenia) procesów.  

By szuka

ć

, trzeba najpierw znale

źć

. Paradoksalne?  

Zwykle ogólne zasady zmieniaj

ą

 si

ę

 rzadko, paradygmaty trwaj

ą

 długo, szczegółów przybywa a

ż

 paradygmat 

ich nie pomie

ś

ci i musi si

ę

 zmieni

ć

.  

Co

ś

 ju

ż

 rozumiemy, stawiamy hipotezy, sprawdzamy czy nowe modele działaj

ą

 (wyjasniaj

ą

 zjawiska) lepiej ni

ż

 

poprzednie, czy przewiduj

ą

 nowe zjawiska, porównujemy z eksperymentem.  

W ko

ń

cu znajdujemy now

ą

 hipotez

ę

, dzi

ę

ki której mo

ż

emy rozpocz

ąć

 nowy proces poszukiwa

ń

 lepszego 

modelu. 

Angielski lekarz 

David Hartley 

(1749): umysł jako funkcje mózgu.  

Przyczyn

ą

 wra

ż

e

ń

 umysłowych s

ą

 wibracje nerwów, uczenie si

ę

 jest 

asocjacj

ą

 tych wibracji. 

Frenologia

: Josef Gall i Johan Spurzheim, medycy i anatomowie, 

opracowali (1790-1810) szczegółow

ą

 teori

ę

 lokalizacji funkcji mózgu.  

Znaczny wkład do anatomii mózgu.  
Frenologia ł

ą

czyła rozwój struktur kory mózgu z wypukło

ś

ciami i 

wkl

ę

sło

ś

ciami czaszki.  

Kranioskopia, pomiary kształtu czaszki, decydowały o cechach umysłu i 
charakteru; testy przydatno

ś

ci zawodowej.  

27 obszarów zwi

ą

zanych ze skłonno

ś

ciami do stało

ś

ci, ostro

ż

no

ś

ci, 

duchowo

ś

ci

ą

, kochliwo

ś

ci

ą

, opieku

ń

czo

ś

ci

ą

, zdolno

ś

ciami j

ę

zykowymi i 

wieloma innymi.  
Tysi

ą

ce obserwacji potwierdzały ich system.  

Kształt czaszki nie ma wiele wspólnego z kształtem mózgu! Frenologia 
była całkowicie bł

ę

dna.  

Została jednak wy

ś

miana z powodu głoszenia prawdziwych pogl

ą

dów! 

Umysł jest wynikiem działania mózgu, wiele cech charakteru to cechy 
wrodzone a mózg składa si

ę

 z lokalnych obszarów pełni

ą

cych wyró

ż

nione 

funkcje. 

 

Introspekcja 

jako metoda badania 

ś

wiadomo

ś

ci była pocz

ą

tkowo 

powszechnie stosowana w psychologii.  
Czy ka

ż

dy najlepiej wie, co si

ę

 w jego umy

ś

le dzieje?  

Niestety, to tylko teoria (własnego umysłu). Wyniki były zgodne z lokalnie 
przyj

ę

tymi zało

ż

eniami i ka

ż

dy dowodził to, co chciał.  

Laboratorium eksperymentalne 

Wilhelma Wundta

, Lipsk 1879.  

Badania skojarze

ń

 i mierzenie czasów reakcji.  

 

W USA pragmatyzm w psychologii i edukacji.  

Edward Thorndike

 - teoria uczenia si

ę

, efektywno

ś

ci kary i nagrody.  

Koncepcja istnienia 

ś

wiadomo

ś

ci stała si

ę

 bardzo podejrzana.  

Szkoła behawiorystów

 ok.1920 roku uznała “subiektywne 

poj

ę

cia” (wra

ż

enia, my

ś

lenie, uczucia) za nienaukowe.  

Behawioryzm badał tylko obiektywnie mierzalne reakcje. Szczur w 
labiryncie to najlepszy obiekt bada

ń

.  

Według behawiorystów nie ma wrodzonych predyspozycji, umysł to tabula 
rasa
, s

ą

 tylko wyuczone reakcje. 

 

Sztuczna inteligencja powstała w połowie lat 50.  
Projekt 

Allena Newella

 i 

Herberta Simona 

General 

Problem Solver

” (1957-1969) pomógł zrozumie

ć

 

background image

Wiedza oparta na ogólnych zasadach nie wystarczy, potrzebna jest wiedza specyficzna dla danej dziedziny czy 
problemu.  
Nie znamy metody "uczenia my

ś

lenia", ale s

ą

 

liczne próby

 w tym kierunku, np. za 

pomoc

ą

 szachów

.  

Ministerstwo Rozwoju Ludzkiej Inteligencji

”, Wenezuela 1979-1983, 

Projekt Intelligence Overview

, Harvard 

University 1984.  
Ogólna inteligencja Wenezueli chyba nie wzrosła ...  

Sztuczna inteligencja: umysł to maszyneria do przetwarzania informacji.  
Podstawa filozofii kognitywnej i psychologii kognitywnej.  
Proste procesy przetwarzania informacji tworz

ą

 procesy zło

ż

one, inteligentne działanie.  

Symbole + reguły manipulacji => niesko

ń

czenie wiele kombinacji.  

Algorytmy manipulowania symbolami => niesko

ń

czenie zło

ż

one zachowanie.  

Algorytmy + reprezentacje wiedzy pozwol

ą

 zrozumie

ć

 umysł.  

Przetwarzanie informacji nie musi zachodzi

ć

 w białkowych mózgach.  

 

Noam Chomski

 (1959): rozumienie j

ę

zyka to nie kwestia odruchów!  

Konieczne s

ą

 modele opartego na przetwarzaniu informacji.  

Uniwersalne reguły ukrytej, gł

ę

bokiej gramatyki; "instynkt j

ę

zyka".  

1967, 

Ulric Neisser

 wydał podr

ę

cznik "Psychologia poznawcza".  

1976, zacz

ę

to wydawa

ć

 pismo "

Cognitive science

".  

1976, A. Newell i H. Simon napisali artykuł "Informatyka jako badania empiryczne", 
formułuj

ą

c program badawczy kognitywistyki.  

W tym artykule zawarte zostało klasyczne uj

ę

cie kognitywistyki, dominuj

ą

ce przez 20 lat.  

 

Umysł jest systemem kontrolnym posiadaj

ą

cym cele i wykorzystuj

ą

cym 

wiedz

ę

.

  

Działanie jest celowe, wymaga posiadania wiedzy.  
Intencje, cele, wiedza - wymagaj

ą

 opisu na poziomie funkcjonalnym, 

intencjonalnym.  
Poziom intencjonalny to poziomów opisu systemów działaj

ą

cych w oparciu o 

wiedz

ę

.  

Aproksymacj

ą

 modeluj

ą

c

ą

 zachowanie takich systemów s

ą

 

fizyczne systemy 

symboliczne

.  

Je

ś

li przez symbole rozumie

ć

 prototypy aktywacji neuronalnej to jest to nadal 

słuszne podej

ś

cie.  

Rola rzeczywistych procesów w mózgu jest w tym uj

ę

ciu nieistotna.  

Niestety nawet zagadnienia analizy j

ę

zyka naturalnego na poziomie symbolicznym okazały si

ę

 zbyt trudne.  

Mózg i całe ciało odpowiedzialne s

ą

 za algorytmy zachowania.  

Sens zda

ń

 wynika z posiadania ciała, relacji czasoprzestrzennych, zdolno

ś

ci do działania i imitacji.  

Rozumiem to, co potrafi

ę

 zrobi

ć

, cho

ć

by w niewielkiej cz

ęś

ci.  

Reprezentacje, nadaj

ą

ce sens symbolom wynikaj

ą

 z budowy biologicznej.  

Jeszcze w 1873 roku Sir John Eric Ericksen, brytyjski chirurg królewski, twierdził:  

Ż

ą

dek, klatka piersiowa i mózg b

ę

d

ą

 na zawsze zamkni

ę

te przed penetracj

ą

 m

ą

drego chirurga”.  

 

zło

ż

ono

ść

 zagadnienia.  

Logika i rozumowanie nie doprowadziły do 
sformułowania “algorytmu my

ś

lenia”.  

Kosztowna lekcja: japo

ń

skie 

komputery 5 generacji

 z lat 

1982-1994, oparte o wnioskowanie logiczne, w 
niewielkim stopniu przyczyniły si

ę

 do post

ę

pu w 

sztucznej inteligencji.  

 

background image

Badania odruchów: szkoła Pawłowa, ameryka

ń

scy behawiory

ś

ci.  

W Polsce: Jerzy Konorski, współpracownik Pawłowa, mamy instytut neurobiologii PAN jego imienia.  
Adolf Beck w pracy doktorskiej z 1890 roku opisał EEG.  

Kongres USA ogłosił ostatni

ą

 dekad

ę

 XX wieku Dekad

ą

 Mózgu.  

Prezydent G. Bush (senior) odczytał proklamacj

ę

 zaczynaj

ą

c

ą

 si

ę

 od słów:  

Trzyfuntowa masa komórek nerwowych i ich wypustek, kieruj

ą

ca naszymi działaniami, jest 

najwspanialszym, a zarazem najbardziej tajemniczym, produktem aktu stworzenia.  

Czy to doprowadziło do zrozumienia umysłu? Nast

ą

pił wielki post

ę

p i przyspieszenie bada

ń

.  

Neurofizjolodzy opisuj

ą

 “hardware poznawczy” na niskim poziomie.  

Prof. 

Ż

ernicki, neurofizjolog, 1988:  

Czynno

ś

ci psychiczne, które niew

ą

tpliwie s

ą

 zwi

ą

zane z prac

ą

 mózgu, stanowi

ą

 dla fizjologa do tej 

pory całkowit

ą

 zagadk

ę

. Nie potrafimy w tej chwili nawet wyobrazi

ć

 sobie mechanizmu ich 

powstawania. ... osi

ą

gni

ę

cie celu ostatecznego jest mało prawdopodobne.  

 

Ogromne post

ę

py neurobiologii w ostatnich latach, poł

ą

czenie jej metod z genetyk

ą

 i 

neurochemi

ą

, psychofarmakologi

ą

, psycho-neuro-immunologi

ą

 i innymi dziedzinami, zmieniło 

sytuacj

ę

, chocia

ż

 nie wszyscy neurofizjolodzy to dostrzegli.  

Badanie telewizora metodami neurofizjologii niewiele nam powie o jego konstrukcji i działaniu.  
Zrozumie

ć

 = modelowa

ć

, projektowa

ć

, zbudowa

ć

, sprawdzi

ć

 czy działa.  

Komputerowe podej

ś

cie do modelowania pracy mózgu: “

computational cognitive 

neuroscience

”, czyli “obliczeniowe neuronauki kognitywne”, to dziedzina nowa, 

pierwsza konferencja 

odbyła si

ę

 

w 2005 roku.  
Daje to nadziej

ę

 na zrozumienie planu cało

ś

ci, nowej jako

ś

ci wynikaj

ą

cej z organizacji sieci neuronów.  

5 dziedzin nauki o podstawowym znaczeniu dla zrozumienia umysłu to:  

Psychologia poznawcza.

  

Sztuczna inteligencja.

  

Psycholingwistyka

lingwistyka kognitywna.

  

Nauki o mózgu, 

neurobiologia

neuropsychologia

 i inne neuronauki.  

Filozofia umysłu.

  

Przydatne nauki dodatkowe to: antropologia, psychofizyka, lingwistyka komputerow

ą

, sztuczne 

ż

ycie (artificial 

life), sieci neuronowe, algorytmy ewolucyjne, komputerowe widzenie (computer vision) i wiele, wiele innych ...  

background image

 

Czy kognitywistyka jest zbiorem wiadomo

ś

ci z ró

ż

nych dziedzin?  

Powinna to by

ć

 synteza, a nawet syntopia (scalenie) wiadomo

ś

ci z ró

ż

nych dziedzin.  

Najlepsze o

ś

rodki naukowe s

ą

 w USA i Wielkiej Brytanii, najwcze

ś

niej si

ę

 rozwin

ę

ły.  

Kognitywistyka: podstawowe problemy. 

Kognitywistyka to najbardziej transdyscyplinarne i trudne przedsi

ę

wzi

ę

cie, najwi

ę

ksze wyzwanie nauki.  

Jest to wielka integracja wyników bada

ń

 z wielu niezale

ż

nych dziedzin odnosz

ą

cych si

ę

 do umysłu.  

Co powinna wyja

ś

ni

ć

 empiryczna teoria umysłu?  

Filozofów umysłu najbardziej interesuj

ą

 

wielkie problemy podstawowe

:  

1. Problem ciała i umysłu: jaki jest stosunek materii do 

ś

wiata ducha?  

2. Problem "jako

ś

ci" wra

ż

e

ń

 (

qualia

): kolor czerwony i zielony ró

ż

ni

ą

 si

ę

 czym

ś

 wi

ę

cej, ni

ż

 tylko długo

ś

ci

ą

 fali 

ś

wietlnej.  

3. Centralny Paradoks Poznania: je

ś

li teoria uznaj

ą

ca umysł za funkcj

ę

 mózgu jest słuszna, to w jaki sposób 

symbole, idee, znaczenie, cały 

ś

wiat umysłu wyłoni

ć

 si

ę

 mo

ż

e z procesów obliczeniowych wykonywanych 

przez mózg?  

4. Problem nabierania znaczenia przez symbole w systemach formalnych: symbole definiowane s

ą

 przez 

inne symbole, sk

ą

d si

ę

 bierze prawdziwe rozumienie (

John Searle

)?  

5. Czym jest 

ś

wiadomo

ść

? Jak j

ą

 zdefiniowa

ć

?  

6. Czy istnieje "

wolna wola

" czy te

ż

 jeste

ś

my w swoich wyborach w pełni zdeterminowani przez mechanizmy 

działania mózgu?  

7. Trudno

ś

ci techniczne: symboliczne modele rozumowania w sztucznej inteligencji nie maj

ą

 nic wspólnego z 

neurobiologi

ą

 i nie nadaj

ą

 si

ę

 do rozpoznawania wzorców (np. obrazów), asocjacji, generalizacji wiedzy. 

Modele neuronowe trudno zmusi

ć

 do logicznego działania i wyj

ś

cia poza asocjacjonizm.  

8. W mózgu nie ma okre

ś

lonego miejsca, które mo

ż

na uzna

ć

 za siedlisko umysłu, ró

ż

ne sygnały zmysłowe 

przetwarzane s

ą

 przez ró

ż

ne, fizycznie odr

ę

bne, struktury mózgu, 

ś

wiadoma percepcja jest jednak spójna 

(the binding problem). Jak to mo

ż

liwe?  

Czy teoria umysłu jest mo

ż

liwa? Wielu ludzi nie chce o niej słysze

ć

!  

background image

Kognitywistyka nie przejmuje si

ę

 zbytnio pytaniami filozoficznymi, zmierzaj

ą

c w kierunku Empirycznej Teorii 

Umysłu, która powinna wyja

ś

ni

ć

:  

1. Fakty dotycz

ą

ce percepcji, np. zale

ż

no

ś

ci psychofizyczne, widzenie stereoskopowe, segmentacja obrazu, 

percepcja czasu. "

Interakcje Człowiek-Komputer

" (

Human-Computer Interaction

, lub w skrócie HCI) oraz 

"komputerowe widzenie" (

computer vision

) to praktyczne dziedziny wykorzystuj

ą

ce rezultaty tych bada

ń

.  

2.

Złudzenia optyczne

: maskowanie bod

ź

ców, metakontrast, interferencj

ę

 Stroop'a, odtwarzanie 

trójwymiarowej informacji

 z rysunków, magiczne oko, kolorowy efekt Phi.  

3. Iluzje akustyczne, dotycz

ą

ce d

ź

wi

ę

ków i mowy. Zdanie: "It was found that the ...eel is on the ...", w którym 

ostanie słowo to orange, wagon, shoe, meal słyszany jest jako: "peel is on the orange", "wheel is on the 
wagon", "heel is on the shoe" "meel is on the table".  

4. Tysi

ą

ce obserwacji z psychologii poznawczej, np. dotycz

ą

cych pisania na maszynie czy praw uczenia si

ę

.  

5. Ró

ż

ne rodzaje pami

ę

ci: krótkotrwał

ą

, semantyczn

ą

, epizodyczn

ą

, reguł

ę

 7±2, ró

ż

ne rodzaje amnezji i 

problemów z pami

ę

ci

ą

.  

6. Stadia rozwoju, od umysłu niemowl

ę

cia do dorosłego: nauka chodzenia, nauka podstawowych kategorii i 

struktur wiedzy.  

7. Stany 

ś

wiadomo

ś

ci: ró

ż

ne stany snu, marzenia na jawie, stan hipnotyczny i inne stany umysłu.  

8. Postrzeganie 

ś

wiadome i nie

ś

wiadoma recepcja, ewolucyjne zalety 

ś

wiadomego postrzegania, zwi

ą

zek z 

procesami w mózgu; znaczenie słów, jako

ś

ci wra

ż

e

ń

 zmysłowych, subiektywno

ść

 i intencjonalno

ść

 

ś

wiadomo

ś

ci.  

9. Powstanie ego, rozwój osobowo

ś

ci, problemy z osobowo

ś

ci

ą

, np. rozczepienie ja

ź

ni.  

10. Intuicja i zachowania impulsywne, działanie "bez namysłu".  
11. Zdolno

ś

ci lingwistyczne, rozumienie i uczenie si

ę

 j

ę

zyka naturalnego.  

12. My

ś

lenie, systematyczne rozumowanie, rozwi

ą

zywanie problemów przez ekspertów.  

13. Uczucia, nastroje, emocje, ból, przyjemno

ść

, rado

ść

 ...  

14. Czym jest humor? Jak zrobi

ć

 maszyn

ę

 obdarzon

ą

 poczuciem humoru?  

15. Choroby psychiatryczne i syndromy neuropsychologiczne: od dysleksji, stanów l

ę

kowych, 

ś

lepoty 

histerycznej, do schizofrenii.  

16. Zagadnienie "wolnej woli" i wi

ążą

ce si

ę

 z tym kwestie moralne.  

17. Percepcj

ę

 estetyczn

ą

 muzyki i sztuki.  

18. Wyj

ą

tkowe zdolno

ś

ci, np: 

sawantów

, osób cierpi

ą

cych na ogólny niedorozwój, które rozwin

ę

ły w sobie 

jak

ąś

 wybitn

ą

 zdolno

ść

, np. matematyczn

ą

, ruchow

ą

, pami

ęć

.  

19. Zdolno

ś

ci parapsychiczne? Zadziwiaj

ą

co wiele osób wi

ąż

e to zagadnienie z umysłem maj

ą

c nadziej

ę

ż

jednak mózg jest im niepotrzebny.  

Na tym wykładzie postaram si

ę

 nakre

ś

li

ć

 szerokie tło, a potem skupi

ć

 si

ę

 głównie nad zagadnieniami 

zwi

ą

zanymi z działaniem mózgu, ale warto pami

ę

ta

ć

 o szerszym kontek

ś

cie.  

Przykładowe pytania. 

1. Na czym polegał problem Leibniza.  
2. Czy ilo

ść

 mo

ż

e przej

ść

 w jako

ść

 a je

ś

li tak to jak?  

3. Dlaczego nie wystarczy wiedzie

ć

 wszystkiego o mózgu by zrozumie

ć

 działanie umysłu?  

4. Czy umysł mo

ż

e zrozumie

ć

 sam siebie?  

5. Z czego wynikaj

ą

 ograniczenia w poznawaniu 

ś

wiata?  

6. Na czym polega klasyczne podej

ś

cie kognitywistyczne?  

Jak działa mózg - spis tre

ś

ci

.  

Polecam swoje strony WWW:  

http://www.is.umk.pl/~duch/cognitive.html

,  

http://www.is.umk.pl/~duch/neural.html

, i inne do nich przył

ą

czone, na których zebrałem odno

ś

niki do wszelkich 

zagadnie

ń

 zwi

ą

zanych z kognitywistyk

ą

 i neuronaukami.  

Literatura 

Anderson John R. Uczenie si

ę

 i pami

ęć

. Integracja zagadnie

ń

. WSiP 1998.  

Calvin W. H, Jak my

ś

li mózg, Wydawnictwo CIS, Warszawa 1997  

Crick Francis, Zdumiewaj

ą

ca hipoteza. Prószy

ń

ski i S-ka, Warszawa 1997  

Damasio A.R, 

ą

d Kartezjusza, Rebis 1999  

Damasio A.R, Tajemnica 

ś

wiadomo

ś

ci, Rebis 2000  

Gazzaniga M, O tajemnicach ludzkiego umysłu. Biologiczne korzenie my

ś

lenia, emocji, seksualno

ś

ci, 

j

ę

zyka i inteligencji. Ksi

ąż

ka i Wiedza, Warszawa 1997  

Górska T, Grabowska A, Zagrodzka J, red, Mózg a zachowanie. Wyd. Naukowe PWN, Warszawa 1997  

Greenfield S. Tajemnice mózgu, Diogenes, Warszawa 1998  

Greenfield S. Mózg. Wydawnictwo CiS, Warszawa 1999  

background image

Hawkins J, Blakeslee S, Istota inteligencji, Helion 2005  

Ja

ś

kowski P, Neuronauka poznawcza. Jak mózg tworzy umysł. Wizja Press IT, Warszawa 2009  

Jodzio K (red), Neuronalny 

ś

wiat umysłu, Kraków: Oficyna Wydawnicza "Impuls", 2005  

Kossut M, Mechanizmy plastyczno

ś

ci mózgu. Wyd. Naukowe PWN, W-wa 1994  

Sacks O, M

ęż

czyzna, który pomylił swoj

ą

 

ż

on

ę

 z kapeluszem. Zysk i Ska, Pozna

ń

 1996  

Sadowski B, Biologiczne mechanizmy zachowania si

ę

 ludzi i zwierz

ą

t. Wydawnictwo Naukowe PWN, 

Warszawa, 2006.  

Searle J, Umysł, mózg i nauka. Wyd. Naukowe PWN, Warszawa 1995  

Spitzer M, Jak uczy si

ę

 mózg. WN PWN, Warszawa, 2007  

Ś

wiat Nauki, Numer specjalny Umysł a mózg, listopad 1992  

Wróbel A, Kasicki S, red. Zobaczy

ć

 my

ś

l. Badania czynno

ś

ci mózgu. KOSMOS, Problemy nauk 

biologicznych, Tom 46, nr 3 (1997)  

Zimbardo P. G, Ruch F.L, Psychologia i 

ż

ycie, PWN 1994  

Anderson John R. Cognitive Psychology and its implications, 3

rd

 ed, W.F. Freeman and Co, New York 

1990  

Breedlove S. Marc, Mark R. Rosenzweig, Neil V. Watson, Biological Psychology

, 5th Ed, Sinauer 2007  

Garnham A., Oakhill J, Thinking and Reasoning , Blackwell, Oxford 1994  

Gazzaniga Michael S, ed. The Cognitive Neurosciences. A Bradford Book 1995  

Green David W. (Ed) Cognitive Science: An Introduction, Blackwell Pub. 1996  

Johnson-Laird Philip N The computer and the mind. An introduction to cognitive science. Harvard 
University Press, Cambridge, Massachusetts, 1988.  

Johnson-Laird P.N, Wason P.C, Thinking. Readings in Cognitive Science Cambridge University Press, 
Cambridge  

Purves D, Neuroscience

, 4th Ed. Sinauer 2007  

Newell A, Simon H, Computer science as empirical inquiry. Communications of the ACM 19 (1976) 113-
126  

Scarborough Don, Sternberg Saul (Eds), Daniel N. Osherson - series ed. An Invitation to Cognitive 
Science: Methods, Models, and Conceptual Issues, Vol 4. MIT Press  

Stillings N.A., Feinstein M.H, Garfield J.L, Rissland E.L, Rosenbaum D.A, Wiesler S.E, Baker-Ward L. 
Cognitive Science: An Introduction. MIT Press 1987  

Thagard Paul R, Mind: Introduction to Cognitive Science. MIT Press 1996  

Wegner D.M, The Illusion of Conscious Will. Bradford Books. The MIT Press, 2002  

Wilson Robert A, Keil Frank, red. The MIT Encyclopedia of the Cognitive Sciences, A Bradford Book, 1999  

Nast

ę

pny wykład

 | 

Moodle - Strony Wiki

 | 

W. Duch

, Wst

ę

p do kognitywistyki - 

spis tre

ś

ci

 | 

mapa wykładów

.