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
w 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.
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
.
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
c
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.
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
w
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
(
Bł
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
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
e
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
e
wymieraj
ą
."
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
d
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.
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
.
W
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?
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
.
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
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
oł
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.
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 ...
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
!
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
e
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, Bł
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
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
.
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
wstep Umysł, mózg i modele
searle - Umysl mozg i nauka(1), Filozofia umysłu
mózg, umysl i zachowanie A3HBOYLSSCGLBNIX2Z5YVQ4F2DFWZTIB5UDTBBI
MÓZG I UMYSŁ
1 1 Relacja mózg umysł
mózg, umysl i zachowanie A3HBOYLSSCGLBNIX2Z5YVQ4F2DFWZTIB5UDTBBI
Eliot L Co tam się dzieje Jak rozwija się mózg i umysł w pierwszych pięciu latach życia str 204 26
Eliot L Co tam się dzieje Jak rozwija się mózg i umysł w pierwszych pięciu latach życia str 9 59
TEMAT 10 mozg umysl
Duch Włodzisław Jak należy rozumieć relację mózg umysł świadomość dusza
w5b modele oswietlenia
więcej podobnych podstron