علوم شناختی چیست؟ با دنیای پیچیده و مرموز ذهن انسان بیشتر آشنا شوید.
اگر با دیدن عنوان علوم شناختی چیست؟ کنجکاو شدهاید که با این رشته جذاب آشنا شوید، باید بگویم که به حوزه پیچیده ولی جذاب و خاص علوم شناختی و دنیای ذهن خوش آمدید.
مطمئناً همه ما با نام رشتههای تحصیلی مختلفی مانند علوم تجربی، علوم انسانی و ریاضی آشنا هستیم. اما در حال حاضر شاید کمتر کسی از رشتهای جدید و نوین به نام علوم شناختی اطلاعی داشته باشد، مگر اینکه به طور مستقیم با آن در ارتباط باشد.
رشته علوم شناختی به وضوح به آینده تعلق دارد؛ آیندهای که هماکنون آغاز شده و نشانههایی از آن را در زندگی روزمره خود مشاهده میکنیم. برای درک بهتر این حوزه جذاب و وسیع، ابتدا به تعریف مختصری از آن میپردازیم.
علوم شناختی چیست؟
علوم شناختی [Cognitive Science] را میتوان به زبانی ساده به عنوان “مطالعه علمی ذهن” تعریف کرد. این رشته به عنوان تحقیقی علمی درباره ذهن و مغز شناخته میشود و اصطلاحی است که اولریک نیسر برای “دانش ذهنشناسی” انتخاب کرده است.
در این زمینه، ذهن به مجموعهای از فرآیندهای هوشمند و آگاهی اشاره دارد که شامل تفکر، ادراک، حافظه، احساس، استدلال و همچنین فرآیندهای ناآگاهانه شناختی است.
شناخت در این حوزه به مجموعهای از حالتها و فرآیندهای روانی مانند تفکر، استدلال، درک و تولید زبان، حواس پنجگانه، آموزش، آگاهی، احساسات و غیره اطلاق میشود.
محققانی که در این زمینه فعالیت میکنند، به بررسی نحوه نمایش، پردازش و انتقال اطلاعات توسط سیستم عصبی و تحلیل هوش و رفتار انسان میپردازند.
سوالاتی مانند چگونگی عملکرد ذهن یا چگونگی تولید هوش در مغز، از جمله مسائلی هستند که در علوم شناختی مورد بررسی قرار میگیرند.
شاید به نظر برسد که این رشته تنها به شناخت انسان محدود میشود، اما واقعیت این است که علوم شناختی به بررسی ذهن، شناخت و هوش در انسان و دیگر موجودات یا پدیدههای ذهند میپردازد.
پدیدهها یا موجودات ذهند به هر موجودی اطلاق میشود که قادر به تفکر، محاسبه، احساس، تصمیمگیری و رفتار هوشمند است. بنابراین، حیوانات، ماشینها و رباتها نیز در این تعریف گنجانده میشوند.
از اهداف اصلی علوم شناختی میتوان به پژوهش در زمینههای ادراک، توجه، حافظه و یادگیری، زبان، استدلال، قضاوت و تصمیمگیری اشاره کرد.
امروزه، علوم شناختی به عنوان یکی از شاخههای علوم تجربی شناخته میشود و شامل رشتههای مختلفی مانند روانشناسی، فلسفه ذهن، عصبشناسی، زبانشناسی، انسانشناسی، علوم رایانه و هوش مصنوعی است.
رشتههای متنوع علوم شناختی نه تنها به طور شگفتانگیزی فناوریهای آینده را متحول خواهند کرد، بلکه به سوالات عمیق معرفتشناسی و هستیشناسی که ذهن بشر را قرنها به خود مشغول کردهاند، پاسخ خواهند داد.
امروزه دانشمندان در این حوزه موفقیتهای چشمگیری در زمینه فناوریهای مرتبط با ذهن، مغز و هوش کسب کردهاند. این موفقیتها شامل طراحی سیستمها و ماشینهای هوشمند، ایجاد ابزار و روشهای خوانش مغز و توسعه تکنیکهایی برای تأثیرگذاری بر ذهن و مغز است.
علاوه بر این، این پژوهشها به سوالات تاریخی در زمینههایی چون فلسفه، اخلاق و دیگر علوم انسانی، از جمله ماهیت اخلاق و قضاوت اخلاقی، چگونگی کسب دانش، ادراک زیبایی و مفهوم اراده آزاد، با نگاهی نوین پاسخ میدهد.
یکی از اصلیترین پرسشها در این راستا، مسأله آگاهی است که به عنوان چالش نهایی و دشوارترین موضوع در علوم شناختی شناخته میشود.
در نهایت، علوم شناختی به بررسی این موضوع میپردازد که چگونه ذهن از خود، جهان و جامعه شناخت پیدا میکند و عوامل مؤثر بر فرآیندهای شناختی چیستند.
این دانش در کنار نانوتکنولوژی، بیوتکنولوژی و فناوری اطلاعات، مجموعهای از دانشهای همگرا (NBIC) را به وجود میآورد.
این رشته کاربردهای وسیعی در حوزههای فرعی مانند پزشکی، آموزش و پرورش، جامعهشناسی، سیاست، علوم اطلاعات، ارتباطات و رسانههای جمعی، مهندسی پزشکی، مهندسی فرمان و کنترل و حتی علوم دفاعی و جنگ دارد.
در کل، میتوان گفت که محققان علوم شناختی در تلاشاند تا بزرگترین راز بشر، یعنی دنیای مغز و ذهن انسان را کشف کنند و کارکردهای آن را به عنوان پیچیدهترین و پیشرفتهترین سیستم موجود در طبیعت درک کنند.
مفهوم عبارت علوم شناختی
اصطلاح «علوم شناختی» به عنوان معادل واژه «Cognitive Science» به کار میرود. این عبارت از دو جزء «علوم» و «شناختی» تشکیل شده است.
در اینجا، واژه «علوم» به جای «Science» به کار رفته است. لازم به ذکر است که مفهوم علم نباید با دانش (Knowledge) اشتباه گرفته شود. همچنین، «Science» به صورت جمع به کار میرود، به همین دلیل از واژه «علوم» استفاده شده است.
برای بخش «Cognitive»، کلمه «شناخت» انتخاب شده و با افزودن پسوند «ی» به آن، صفت «شناختی» شکل میگیرد.
در زمینه «علوم شناختی»، واژه “شناختی” به هر نوع فعالیت یا ساختار ذهنی اشاره دارد که امکان مطالعه دقیق آن وجود دارد. نخستین تعاریف ثبت شده این واژه در فرهنگ لغت انگلیسی آکسفورد، آن را به عنوان “مربوط به عمل یا فرایند دانستن” تعریف کردهاند.
علوم شناختی و ابزارهای اندازهگیری
برای اینکه یک پژوهشگر بتواند به طور جامع رفتارهای هوشمندانه را تحلیل و توصیف کند، لازم است که خود رفتار را بررسی کند. این نوع تحقیق پیوند نزدیکی با روانشناسی شناختی و روانفیزیک دارد.
با اندازهگیری واکنشهای رفتاری نسبت به محرکهای مختلف، پژوهشگران میتوانند درک بهتری از فرآیند پردازش این محرکها به دست آورند.
دانشمندان علوم شناختی ذهن انسان را به عنوان یک شبکه پیچیده در نظر میگیرند که اطلاعات را دریافت، ذخیره و بازیابی میکند و قابلیت تغییر شکل یا انتقال آنها را نیز دارد. از منظر علوم شناختی، ذهن شبیه به یک رایانه عمل میکند.
اطلاعات از دنیای خارج با استفاده از گیرندههای حسی (مانند بینایی و شنوایی) وارد شبکه پردازش ذهنی میشوند، در حافظه ذخیره میشوند و در فرآیند تفکر مورد پردازش قرار میگیرند. خروجی این پردازشها میتواند شامل گفتار یا رفتار حرکتی باشد.
با پیشرفت فناوری، ابزارهای متنوعی در دسترس قرار گرفته است که به کمک آنها میتوان مغز را اسکن کرده و واکنشهای نورونی را ثبت و مشاهده کرد و به اندازهگیری رفتارها پرداخت.
تصویربرداریهای مغزی به محققان این امکان را میدهد که میزان فعالیت درون مغز را در حین انجام وظایف مختلف تجزیه و تحلیل کنند.
این فرآیند به آنها کمک میکند تا رفتار و عملکرد مغز را به هم مرتبط سازند و بفهمند که اطلاعات چگونه در مغز پردازش میشوند.
روشهای مختلف تصویربرداری دارای وضوحهای زمانی و مکانی متفاوتی هستند و عمدتاً در حوزه علوم اعصاب شناختی مورد استفاده قرار میگیرند. از انواع این دستگاهها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- مقطع نگاری رایانهای تک فوتونی (SPECT) و مقطع نگاری با گسیل پوزیترون (PET)
- نوار مغزی (EEG)
- تصویربرداری با رزونانس مغناطیسی عملکردی (fMRI)
- تصویر برداری نوری
- مغناطیسنگاری الکتروانسفالی (MEG)
از آنجا که اندازهگیری رفتار به ابزاری برای محاسبه و ارزیابی نیاز داشت، در اوایل قرن بیستم دستگاه “الکتروانسفالوگرافی” یا نوار مغزی به عنوان یک راهحل جدید معرفی شد.
نوار مغزی با قرار دادن الکترودها بر روی سر، میدانهای الکتریکی تولید شده توسط نورونها در قشر مغز را اندازهگیری میکند. این روش دارای وضوح زمانی بسیار بالا، اما وضوح فضایی نسبتاً ضعیفی است.
این تکنیک به قدری مفید بود که منجر به توسعه روشهای دیگر مانند تحریک مغناطیسی سلولهای مغز و استفاده از مادون قرمز در طیفنگاری و دهها روش دیگر شد.
با این تکنیکها، متخصصان توانستند واکنشهای افراد سالم و بیمار را بررسی و رفتارها و اختلالات را ارزیابی کنند.
به این ترتیب، نه تنها فهم بهتری از عملکرد ذهن به دست آمد، بلکه ابزارهای هوش مصنوعی و طرحوارههای ساخت رباتها نیز توسعه یافته است.
