Psychologia poznawcza
Domańska, K. (1997). Metafora komputerowa w psychologii poznawczej, [w:] Tyszka T., Materska M. Psychologia i poznanie. Warszawa: PWN.
Umysł jako przedmiot niedostępny bezpośredniej obserwacji jest "czarną skrzynką" dającą się badać poprzez:
1) gromadzenie danych empirycznych poprzestając na formułowaniu empirycznych generalizacji
2) wprowadzenie zmiennej pośredniczącej bez jednoczesnego twierdzenia, że odnosi się ona do czegoś rzeczywiście dziejącego się w "czarnej skrzynce"
3) wprowadzenie konstruktów hipotetycznych, które mają odpowiadać czemuś faktycznie istniejącemu wewnątrz "czarnej skrzynki" (np. psychologia poznawcza)
Komputery dostarczyły psychologii języka opisu procesów zachodzących wewnątrz "czarnej skrzynki".
Bertrand Russel i Alfred N. Whitehead -> wykazali, że matematyka daje się sprowadzić do logiki
Warren McCulloch i Walter Pitts -> stwierdzili, że działanie mózgu da się sprowadzić do operacji logicznych
Claude Shannon -> wykazał, że działanie sieci elektrycznej z wbudowanymi w nią przełącznikami (pierwowzór komputera) można przedstawić w postaci działań w logicznym rachunku zdań tj. w postaci przekształceń wyrażeń prawdziwych i fałszywych
Alan Turing obmyślił maszynę, która jest w stanie rozwiązywać wszystkie problemy, dla których istnieją algorytmy - taką Uniwersalną Maszyną Turinga jest komputer.
Dwa założenia, na których opiera się metafora komputerowa to:
1) Teza o Fizycznym Systemie Symboli
2) Funkcjonalizm
Ad. 1
Jak stwierdzili Newell i Simon, komputer oraz system poznawczy człowieka stanowią konkretne przypadki ogólnej klasy systemów, zwanych fizycznymi systemami symboli. Symbole w systemie symboli odnoszą się do pewnych zjawisk i obiektów, a system operując na nich zachowuje się tak, jakby miał do czynienia z rzeczywistymi obiektami.
Taki system posiada własności konieczne i wystarczające, by zachowywać się w inteligentny sposób. Wg Newella i Simona istotą inteligencji jest posługiwanie się heurystykami, które przy rozwiązywaniu problemu pozwalają na ocenę, które przypadki opłaca się analizować.
Ad. 2
Fizykalizm głosi, że stany umysłu są tożsame ze stanami fizycznymi, a każdemu aktowi poznawczemu odpowiada konkretne zjawisko fizyczne. Jednocześnie Fodor oraz Denett argumentują, że zjawiska te można opisywać na różne sposoby, które zwracają uwagę na inne aspekty (poziomy opisu) danego zjawiska. Wyjaśnienia z różnych poziomów nie dają się do siebie sprowadzić. O istocie zjawiska umysłowego decyduje nie jego fizyczne podłoże, lecz rola, jaką odgrywa w umysłowym życiu organizmu.
Putnam sprecyzował to stanowisko i nazwał je funkcjonalizmem. W swej obecnej postaci funkcjonalizm proponuje, by stany umysłu traktować jako zjawiska występujące na pewnym (psychologicznym) poziomie opisu, tożsame z pewnymi zjawiskami fizycznymi i definiować je poprzez przyczyny, które do nich doprowadzają i przez skutki, jakie wywołują. Przyczynami i skutkami mogą być zarówno stany wewnętrzne jak i bodźce zewnętrzne.
Funkcjonalizm i teza o fizycznym systemie symboli doprowadziły do powstania nauki poznawczej, która zajmuje się badaniem systemów poznawczych abstrahując od tego czy występują u człowieka, czy w komputerze. Zarówno człowiek jak i komputer stanowią fizyczne systemy przekształcające symbole.
Postępowanie badawcze w nauce poznawczej:
1) zgromadzenie obserwacji na temat pewnej funkcji umysłu
2) analiza tej funkcji i rozłożenie jej na elementy składowe
3) opracowanie programu komputerowego zdolnego do wykonywania tej samej funkcji i jego implementacja czyli przekształcenie abstrakcyjnego opisu systemu na obiekt fizyczny (np. uruchomienie go na konkretnym komputerze)
4) porównanie zachowania komputera z zachowaniem się człowieka
Taka symulacja komputerowa pełni kilka zadań:
1) stanowi sprawdzian spójności i precyzyjności teorii
2) pozwala stwierdzić czy system zachowujący się zgodnie z postulatami zawartymi w programie jest możliwy fizycznie i czy rzeczywiście jest zdolny do wykonywania danej funkcji
3) pozwala porównać zachowanie komputera i człowieka oraz odpowiedzieć na pytanie w jakim stopniu procesy poznawcze człowieka są takie same jak procesy w komputerze
Zachowanie komputera realizującego program można opisywać na kilku poziomach:
1) poziom semantyczny - na tym poziomie odwołujemy się do treści procesów psychicznych
2) poziom funkcjonalistyczny - opis zachowania na tym poziomie ujawnia mechanizm zachowania z poziomu semantycznego
3) poziom implementacji - opis na tym poziomie obejmuje fizyczne szczegóły procesu
Celem psychologicznych badań nad systemami poznawczymi jest wyjaśnianie zachowań opisywanych w języku poziomu semantycznego w kategoriach poziomu funkcjonalistycznego abstrahując od poziomu implementacji.
Trudny problem stanowi znalezienie metody porównywania sposobu funkcjonowania komputera i człowieka. Pylyshyn wprowadził pojęcie silnej równoważności polegającej na tym, że dwa procesy przy tych samych danych wejściowych prowadzą do tych samych danych wyjściowych i - co więcej - przebiegają w taki sam sposób. Jedna z najważniejszych technik sprawdzających stopień równoważności procesów zachodzących w modelu komputerowym i w systemie poznawczym człowieka wykorzystuje ich czasowe parametry. Nauka poznawcza nie dysponuje decydującym argumentem przemawiającym za lub przeciw trafności konkretnej teorii.
Alan Turing uważał pytanie o zdolność myślenia u maszyn za źle postawione i proponował zastąpienie go testem, który miał polegać na tym, że komputer i żywy człowiek mieli przy pomocy terminala rozmawiać z osobą uczestniczącą w teście. Osoba ta miała rozstrzygnąć, na którym terminalu ma do czynienia z żywą osobą, a na którym z komputerem. Jeżeli maszynie udałoby się wyprowadzić tę osobę w pole można by według Turinga uznać, że komputer myśli.
Krytyka testu Turinga przeprowadzona przez Searle'a (problem chińskiego pokoju) -> jeżeli wyobrazić sobie człowieka w zamkniętym pokoju, w którego ścianie znajdują się dwa otwory - przez jeden prezentowane mu są znaki pisma chińskiego przez drugi człowiek ma "dawać odpowiedź" przepisując na inną kartkę papieru znaki chińskiego pisma na podstawie instrukcji odnajdowanych w specjalnej książce. Tym samym mógłby on dawać odpowiedzi sprawiające pozory rozumienia przy jedynie mechanicznym stosowaniu reguł zawartych w książce. Zdaniem Searle'a właśnie w ten sposób programy komputerowe mogą sprawić wrażenie, że są inteligentne (przejść test Turinga) jednocześnie inteligentnymi nie będąc. Searle twierdził, że coś co można uznać za byt myślący (intencjonalny, operujący rzeczywistą semantyką), musiałoby dysponować odpowiednim potencjałem przyczynowym, który wymaga czegoś biologicznego.