علوم شناختی

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
به تصویر کشیدن مغز انسان

علوم شناختی که به طور ساده به صورت «پژوهش علمی دربارهٔ ذهن و مغز» تعریف می‌شود، شاخه‌ای میان‌رشته‌ای است که از رشته‌های مختلفی مانند روان‌شناسی، فلسفه ذهن، عصب‌شناسی، زبان‌شناسی، انسان‌شناسی، علوم رایانه و هوش مصنوعی تشکیل شده است. این علم به بررسی ماهیت فعالیت‌های ذهنی مانند تفکر، طبقه‌بندی و فرایندهای که انجام این فعالیتها را ممکن می‌کند می‌پردازد. به صورت مشخص تر از جمله اهداف اصلی این رشته پژوهش در زمینه بینایی، تفکر و استدلال کردن، حافظه، توجه، یادگیری، و مباحثی مربوط به زبان می‌باشد.[۱][۲]

محققین این رشته در ابتدا سعی داشتند که تفکر انسان را به اجزاء کوچکتری تقسیم کرده، و قوانین و گرامر مشخصی برای کنار هم قرار گرفتن این اجزاء بیابند. به عقیده آنها تفکرات مختلف ناشی از آرایش‌های مختلف این واحدهای کوچک‌تر فکری بود. بعدها این نحوه بررسی زیر سؤال رفت و نظریاتی مطرح شد که در آنها ادراکات مختلف ناشی از کم شدن یا زیاد شدن شدت اتصالات خاصی در مغز است.[۱]

زیر شاخه‌های اصلی علوم شناختی[ویرایش]

روانشناسی شناختی[ویرایش]

روان‌شناسی شناختی به بررسی فرایندهای درونی ذهن از قبیل حل مسئله، حافظه، ادراک، شناخت، زبان و تصمیم گیری می‌پردازد. موضوعاتی ازاین قبیل که انسان چگونه و با چه ساختاری به درک، تشخیص و حل مسئله می‌پردازد و این که ذهن چگونه اطلاعات دریافتی از حواس (مانند بینایی یا شنوایی) را درک می‌کند و یا اینکه حافظه انسان چگونه عمل می‌کند و چه ساختاری دارد؛ از عمده مسائل قابل توجه دانشمندان این رشته می‌باشد که با استفاده از روش تحقیق علمی و بررسی موارد قابل مشاهده دنبال می‌شود و از این طریق فرایندها و پدیده‌های ذهنی مانند باور، خواست و انگیزش مورد مطالعه قرار می‌گیرد. از زیر مجموعه‌های روان‌شناسی شناختی می‌توان رشته‌های نوروسایکولوژی،روان‌شناسی بالینی، روان‌شناسی تربیتی، روان‌شناسی قانونی، روان‌شناسی صنعتی و سازمانی با گرایشهای شناختی را نام برد.

علم اعصاب شناختی[ویرایش]

این حوزه به بررسی مغز و فعالیت‌های آن می‌پردازد. در حالی‌که روان‌شناسی شناختی وقایع ذهنی را مستقل از فعالیت مغزی بررسی می‌کند، رویکرد علم اعصاب شناختی بر این پایه استوار است که فعالیتهای ذهنی برخاسته از فعالیتهای مغزی است و بدین ترتیب توضیح فرایندهای شناختی مستلزم گردآوری اطلاعات درباره مغز می‌باشد. خرده سیستمهایی در مغز هریک مسئول انجام یک فعالیت ذهنی بخصوص، مثل خواندن یک کلمه یا جمله، بازشناسی بصری اشیاء یا انسانها، و یا حل مسائل ریاضی می‌باشند. این خرده سیستمهای پردازشگر براساس الگوهای فعالیت مغزی و اطلاعات ساختاری مغز تبیین می‌شوند. دانشمندان این رشته از روش‌های متنوعی برای مطالعه مغز استفاده می‌کنند، از قبیل بررسی تاثیر داروها و مواد شیمیایی روی مغز (نوروفارماکولوژی)، ثبت نوارهای مغزی، ثبت تحریک سلولی، تحریک مستقیم مغز حین عمل جراحی، مداخله غیر مستقیم در عملکرد مغز و تصویربرداری با استفاده از ابزارهایی پیشرفته. این رشته که در دهه ۱۹۹۰ به پیشرفتهای قابل توجهی دست یافت همچنان به رشد خود ادامه می‌دهد و علاوه بر بررسی مسائل کلی شناختی مانند حافظه، توجه، هشیاری، یادگیری و غیره، دارای زیرشاخه‌های متعددی شده است که از جمله می‌توان به حوزه‌های بین رشته‌ای عصب شناسی روان پزشکی، عصب شناسی زبان‌شناسی، عصب شناسی علوم اجتماعی، عصب شناسی اقتصاد، عصب شناسی بازاریابی، عصب شناسی زیبایی شناسی، عصب شناسی الهیات اشاره کرد.

زبان‌شناسی شناختی[ویرایش]

در زبان‌شناسی شناختی زبان همچون یک جزء اساسی شناخت انسان با کارکردی شناختی تلقی می‌شود. از این منظر زبان هم محصول تفکر است و هم وسیلة تفکر. زبان‌شناسی شناختی از ساختار ظاهری زبان فراتر رفته، و به بررسی عملیات بنیادی بسیار پیچیده‌تری می‌پردازد که موجد دستور زبان، مفهوم سازی، سخن گفتن و تفکر است. رویکرد نظری این حوزه بر پایه مشاهدات تجربی و آزمایشهای علمی روان‌شناسی و علم اعصاب استوار است و هدف آن فهم چگونگی بازنمایی اطلاعات زبانی در ذهن، چگونگی یادگیری زبان، چگونگی درک و استفاده از آن و چگونگی ارتباط اجزای سازنده شناخت است. برخی از زیر شاخه‌های اختصاصی زبان‌شناسی شناختی، معناشناسی واژگانی، رویکرد شناختی به دستور زبان و استعاره‌های شناختی است.

فلسفه ذهن[ویرایش]

فلسفه ذهن شاخه‌ای از فلسفه است که به مطالعه ماهیت ذهن، فعالیتهای ذهن، خصوصیات ذهن، هشیاری و رابطه آنها با بدن مادی می‌پردازد. نقش فلسفه در علوم شناختی فراتر از نقشی است که فلسفه در علوم دیگر دارد. فلسفه، در حوزه‌های مختلف معرفت بشری با پرسش سوالات اساسی و تهیه پاسخ آنها علوم مختلف را پایه ریزی می‌کند، به طوری که پس از شکل گیری دانشی که قادر به پاسخگویی به آن سؤالات باشد، یک قدم از آن حوزه عقب می‌نشیند. اما فلسفه ذهن در علوم شناختی نقشی فراتر از پایه‌ریزی این علم از طریق پرسشهای اساسی دارد. بسیاری از رویکردهای بنیادی که اکنون در علوم شناختی نقش محوری دارند محصول نظریه‌پردازی منطق‌دانان و فلاسفه می‌باشند. البته، فلاسفه ذهن نیز به نوبه خود از پیشرفت علوم شناختی برای پیشبرد نظریه‌های خود بهره‌برداری می‌کنند. بدین ترتیب فلسفه ذهن نه تنها در پایه‌ریزی علوم شناختی نقش به سزایی داشته است، بلکه به‌عنوان یک جزء اصلی تشکیل دهنده علوم شناختی، با سایر علوم تشکیل دهنده این حوزه رابطه متقابل و پویایی دارد.

حوزه های کاربردی علوم شناختی[ویرایش]

بی تردید از آنجا که حیات انسان و جامعه وابسته به کارکردهای مغزی اوست، شناخت ما از مغز و ذهن می تواند تأثیر به سزایی بر همه ابعاد حیات انسان داشته باشد. در این میان هوش مصنوعی و ساخت رایانه هایی که بتواند وظایف انسان را انجام دهند، پزشکی و جبران آسیبهای مغزی و شناختی، آموزش و پرورش، سلامت روانی و اجتماعی، سیاست و افکار عمومی، امنیت و دفاع، اقتصاد و بهزیستی، مهندسی و رابطه انسان و فناوری از اهمیت بیشتری برخوردارند. همه این حوزه ها با علوم شناختی رابطه ای تنگاتنگ دارند و به همین دلیل رشته هایی چون هوش مصنوعی، آموزش و پرورش شناختی، روان درمانی شناختی، شناخت اجتماعی و روان شناسی سیاسی، روان شناسی تحلیل اطلاعات و رسانه های گروهی، علوم دفاعی شناختی، اقتصاد شناختی، مهندسی شناختی و غیره پدید آمده اند تا با استفاده از یافته های علوم شناختی در باره مغز و ذهن انسان، زمینه استفاده بهینه از این ودیعه الهی را فراهم ساخته، کاستیهای آنرا جبران و از بروز خطاهای ذهنی انسان جلوگیری نمایند. در زیر به برخی از این حوزه های کاربردی مختصراً اشاره می شود:

مداخله تشخیصی و درمانی[ویرایش]

با استفاده از یافته های علوم شناختی می توان زمینه های بالقوه اختلالاتی مانند خوانش پریشی و درخودماندگی را در کودکان از طریق تصویر برداری عصبی پیش بینی کرد و با انجام مداخله به موقع عصب شناختی و تصویر برداری مجدد از آن، از ترمیم آن مطمئن گشت. اینگونه مداخلات عصب شناختی راه را برای معالجه بسیاری از کاستیهای عصبی باز می کند و فصل جدیدی را در علم اعصاب پدید خواهد آورد.

از جمله این مداخلات دستکاری ژنتیک و کاشت سلولی است. اینک به منظور تقویت عصبی و رفع کاستیها و فساد عصبی، دانشمندان در حال تجربه دستکاری ژنتیک سلولهای عصبی، کاشت آن و سلول درمانی یا پیوند عصبی هستند. یکی از دانشمندان علم اعصاب به نام مارتا فرح می گوید: "بیست سال پیش معقول به نظر نمی رسید که دانشمندان علم اعصاب در باره نمایه های مغزی مربوط به راستی در برابر دروغ، حافظه قابل ارزیابی در برابر حافظه کاذب، احتمال ارتکاب جنایات خشونت بار در آینده، سبکهای استدلال اخلاقی، نیت همکاری و حتی محتوای خاص آگاهی، حتی پیشنهادهایی داشته باشند. امروز نیز معلوم نیست برای بیست یا پنجاه سال بعد چه خواهیم داشت"[۳].

آنچه قطعی است شروع مداخله عصبی در مورد حیوانات است که تا به حال نتایج چشمگیری داشته است. برای مثال، محققان موسسه مطالعات زیست شناختی سالک و دانشگاه کالیفرنیا در سندیگو موفق شده اند از دست دادن حافظه را در موشها با جلوگیری از تولید نوعی پروتئین که در ایجاد پلاکهای مغزی موثر است، کنترل کنند[۴]. یا در کشور خودمان همپای برخی از کشورهای پیشرفته تحقیق در باره کشت و کاشت سلولهای عصبی و ترمیم سلولهای فاسد شده از طریق سلول درمانی در سطح آزمایشگاهی آغاز شده است.

هوش مصنوعی[ویرایش]

هوش مصنوعی دانش ساخت رایانه‌هایی است که بتواند کارهایی را انجام ‌دهد که انجام آن توسط انسان نیاز به هوشمندی و شعور دارد. تحقیقات انجام شده در هوش مصنوعی عمدتاً متمرکز بر یادگیری، حل مسئله، ادراک، پردازش زبان بوده است.

با پیشرفتهایی که در زمینة هوش مصنوعی و تولید سامانه های هوشمند به دست آمده است می توان بین شناخت طبیعی و شناخت مصنوعی پیوند بر قرار کرد. وسایل ارتباطی و واسطهایی که امروز برای جبران کاستیهای شناختی تجربه می شود این امید را زنده ساخته است که بتوان در آینده بخشی از این کاستیها را ترمیم کرد. از جمله استفاده از رایانه هایی است که معلولین می توانند با امواج مغزی خود آنرا اداره کنند و مثلاً مطالب خود را بدون استفاده از انگشتان خویش بر روی آن تایپ کنند، یا رایانه هایی که امواج مغزی فرد معلول را به کلام تبدیل می نماید[37]. تولید دست و پای مصنوعی نیز دست آورد دیگر دانشمندان علوم شناختی است که با اتصال به سلسله اعصاب فرد می تواند فقدان عضو او را جبران کند.

برخی از دانشمندان علوم شناختی پیش بینی می کنند که با کمک دانشمندان هوش مصنوعی بتوانند رایانه هایی بسازند که ایده ها را درک کند و به پردازش معنایی بپردازد، رایانه هایی که هوشهای چندگانه را تشخیص دهند و به رفع ضعف فرد در یک هوش خاص کمک کنند، رایانه هایی که بتوانند به معنای واقعی کلمه با انسان مکالمه کنند و درک متقابل داشته باشند. هوارد گاردنر مجموعه این مداخلات را مداخلات نرم افزاری و سخت افزاری می نامد[۵].

با این گونه مداخلات نرم افزاری و سخت افزاری می توان آینده جالبی را تصور کرد. تصور کنید دنیای آینده چگونه خواهد بود اگر انسان بتواند با دخالت در مغز از طریق کشت و پیوند سلولهای عصبی، از طریق دستکاریهای ژنتیک، و از طریق جلوگیری از تولید پروتئینهایی که کار مغز را مختل می کند، مغز انسان را کارامدتر سازد. بتواند با روشهای درمانی و ترمیمی عصب شناختی کاستیهای مغز را جبران کند، بتواند با روشهای شناختی یا نرم افزاری استفاده بهتر از مغز را تضمین نماید و بالاخره بتواند با استفاده از سامانه های مصنوعی کارکردهای مغز را تقویت کند.

در زیر به برخی از کاربردهای هوش مصنوعی اشاره می شود:

شناخت الگو یا ادراک حسی مانند بازشناسی بصری حروف الفبا، بازشناسی گفتار، بازشناسی صدا، بازشناسی چهره.

ارتباط مغز و رایانه BCI که ممکن است از طریق آن به صورت یک سویه و یا دو سویه بین رایانه و مغز اطلاعات مبادله گردد.

مطالعات BCI بیشتر بر روی ابزارهای کاشته شده در مغز حیواناتی انجام شده است که دچار نقص حرکتی، بینایی و یا شنوایی بوده اند، ولی در سالهای اخیر در مورد انسانهایی که دچار نقص بینایی، شنوایی و یا حرکتی شده اند نیز کاشت ابزار صورت گرفته است. طراحی این ابزارها بر اساس مطالعات علم اعصاب شناختی صورت می گیرد. بر این اساس، مغز با ابزاری که بتواند از نظر دریافت و ارسال سیگنالها به آن کمک کند سازگار می‌شود و بدین ترتیب، اندامهای مصنوعی از طریق ابزارهای رایانه ای به نحوی کنترل می‌شوند که گویی توسط مغز کنترل شده باشند. هدف نهایی BCI آن است که مغز به رایانه وصل شود، به طوری که بتوان قابلیتهای بیشتری را از آن انتظار داشت.

تقویت شناختی[ویرایش]

قویت شناختی به معنای ارتقاء توانمندیهای مغز در زمینه کارکردهای شناختی از جمله ادراک، توجه، هشیاری، حافظه، تصمیم‌گیری، تجزیه و تحلیل، استدلال، تعادل خلقی و غیره می‌باشد. تلاش‌ محققین علوم شناختی و علم اعصاب شناختی اصالتاً متمرکز بر شناخت هرچه بیشتر کارکردهای مغزی است، ولی در عین حال یافته های آنها در دسترس شاخه‌های دیگر علوم از جمله داروسازی، برای تولید داروهای تقویت کننده توانمندی‌های فوق الذکر قرار می‌گیرد. رشته‌های دیگر از جمله علوم رایانه، مهندسی پزشکی، سلولهای بنیادی، الکترونیک، بیومکانیک، فناوری نانو و عصب شناختی رایانه ای همگی در صدد تولید مواد دارویی، وسایل و روشهایی هستند که بتواند، توانمندیهای شناختی انسان را افزایش دهد.

تشخیص[ویرایش]

عملکرد حوزه تشخیص در هوش مصنوعی ایجاد الگوریتمها و تکنیکهایی است که بتواند تشخیص ‌دهد آیا رفتار یک سیستم خاص بهنجار است یا خیر. اگر سیستم به درستی کار نکند الگوریتم مذکور باید قادر به تشخیص محل دقیق اختلال و نوع اختلال باشد.

در این حوزه می‌ توان از سیستمهای خبره نام برد. این سیستمها برنامه‌هایی است که از دانش و مهارتهای تحلیلی یک یا چند انسان صاحب تخصص در یک حوزه خاص برخوردار می‌باشد و از اطلاعات فوق برای حل مشکلات به‌وجود آمده استفاده می‌کند. به‌عنوان مثال می‌توان از سیستمهای خبره که در تشخیص و درمان پزشکی به‌کار می‌رود یاد کرد.


واژهٔ «علوم شناختی» در زبان فارسی[۶][ویرایش]

واژهٔ «علوم شناختی»، واژهٔ برنهادهٔ «فرهنگستان زبان و ادب فارسی ایران» است که به جای «Cognitive Science» به کارگرفته می‌شود. این واژه از دو بخش «علوم» و «شناختی» ساخته شده است.

«علوم» را فرهنگستان زبان و ادب فارسی ایران به جای واژهٔ «Science» در زبان‌های انگلیسی و فرانسوی برنهاده است. با توجه به این که فرهنگستان زبان و ادب فارسی ایران واژهٔ «دانش» را به جای واژهٔ «Knowledge» به کار می‌گیرد، نباید واژه‌های تخصصی «علم» و «دانش» با یکدیگر اشتباه گرفته شوند. همچنین توجه به این موضوع لازم است که واژهٔ «Science» در زبان‌های انگلیسی و فرانسوی معنی جمع دارند و به همین دلیل در زبان فارسی با «علوم» (و نه «علم») معادل گرفته شده‌اند.

«شناختی» واژهٔ برنهادهٔ فرهنگستان به جای واژهٔ «Cognitive» است. در واقع فرهنگستان به جای «Cognition»، «شناخت» را برنهاده است و به دنبال آن «شناختی» برای صفت ساخته شده از آن به کار می‌رود. بسیار مهم است که «علوم شناختی» با «شناخت‌شناسی» که معادل «Epistemology» است، اشتباه گرفته نشود. یکی از اشتباه‌هایی که ممکن است با توجه به به‌کارگیری واژهٔ «شناخت» در معادل‌های «Cognitive Science» و «Epistemology» پیش آید، اشتباه گرفتن حوزه‌های این دو علم است که البته پیشینهٔ ذهنی فارسی‌زبانان از واژهٔ «شناخت» به این اشتباه دامن می‌زد.

علوم شناختی در ایران[ویرایش]

تحصیل در رشته‌های علوم شناختی از طریق آزمون تحصیلات تکمیلی سازمان سنجش امکان‌پذیر است؛ و در سال تحصیلی ۹۲-۹۳ دانشگاهای فردوسی مشهد،شهید مدنی آذربایجان(دانشگاه تبریز) و پژوهشکده غیر انتفاعی علوم شناختی تهران پذیرای دانشجویان (با توجه به دفترچه انتخاب رشته) این رشته بودند.[۷]خوشبختانه، تعداد دانشگاهها و مراکزی که به تربیت دانشجو در رشته‌های مختلف زیر شاخه مجموعه علوم شناختی می‌پردازند رو به افزایش است و در این میان می‌توان به اسامی زیر که موفق به دریافت مجوز برگزاری رشته‌های مزبور که در دفترچه کنکور تحصیلات تکمیلی ذیل گروه علوم پایه و تحت عنوان مجموعه علوم شناختی معرفی می‌شوند، شده‌اند اشاره کرد:[۸]

  • پژوهشکده علوم شناختی پژوهشگاه دانشهای بنیادی (مرکز فیزیک نظری و ریاضیات)
  • پژوهشکده علوم شناختی (غیر انتفاعی)
  • پژوهشکده علوم شناختی دانشگاه شهید بهشتی
  • دانشگده روان‌شناسی و علوم تربیتی دانشگاه تبریز (شهید مدنی آذربایجان)
  • دانشکده روان‌شناسی و علوم تربیتی دانشگاه فردوسی مشهد
  • دانشکده روان‌شناسی و علوم تربیتی دانشگاه سمنان
  • دانشکده روان‌شناسی و علوم تربیتی دانشگاه کردستان

دکتر سید کمال خرازی، دبیر ستاد راهبردی توسعه علوم و فناوری‌های شناختی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری تفاهم نامه سه جانبه‌ای با دکتر رضا فرجی دانا وزیرعلوم، تحقیقات و فناوری و دکتر سید حسن قاضی زاده هاشمی، وزیر بهداشت درمان و آموزش پزشکی امضا کردند. این تفاهم نامه به منظور هم افزایی تلاش‌های جاری در هر سه نهاد مسوول در زمینه آموزش، ترویج و تربیت نیروی انسانی، پژوهش و توسعه دانش و فناوری‌های شناختی شکل گرفته است.[۹]

جستارهای وابسته[ویرایش]

پانویس[ویرایش]

  1. ۱٫۰ ۱٫۱ Cognitive Science, Britannica Concise Encyclopedia
  2. Cognitive Science, The American Heritage® Dictionary of the English Language, Fourth Edition, Houghton Mifflin Company
  3. Martha Farah, “Emerging ethical issues in neuroscience”, Nature Neuroscience 5, no 11 (2003)” 1123-1129.
  4. Scientific American: Mind, Nov. 4. 2005, Vol.16. p.9.
  5. Howard Gardner (2004). Changing minds: The art and science of changing our own and other’s minds, Harvard Business School Press, Boston, MA. P. 200.
  6. سهیل خسروی‌پور. علوم شناختی چیست؟. وبگاه شناخت
  7. http://sanjesh.org/FullStory.aspx?gid=2&id=936
  8. http://cogc.ir/index.php?ctrl=static_page&lang=1&id=1081&section_id=69
  9. http://cogc.ir/index.php?ctrl=news&actn=news_view&lang=1&id=45504

منابع[ویرایش]

پیوند به بیرون[ویرایش]