ÚVOD DO KOGNITIVNÍ
VĚDY
Ondřej Bečev
Lékařská fakulta, Masarykova Universita, Brno
Fakulta informatiky a statistiky, VŠE Praha
[email protected]
YMA310 – Kognitivní věda
3. 10. 2013
O čem je kurz?
 Je naše mysl jako počítač?
 Mohou stroje myslet?
 Jak funguje paměť, zrak, či jazyk?
 Je možné myslet bez těla?
 Jak se děti učí rozumět tomu, co si myslí ostatní?
 Jak probíhá experimentální výzkum?
 Co je to „svobodná vůle“?
 Jakou roli hrají při rozhodování emoce?
4
O kurzu YMA310




YMA310 – Kognitivní věda
Katedra obecné antropologie, 3 ECTS
čtvrtek, 11.00 – 12.30, YFHS2
KH po dohodě emailem, NB 370 (VŠE)



Číslované slidy, budou na webu
Web: slidy, četby a další info.
http://ondrej.becev.cz/vyuka/yma310-kognitivniveda/
5
Hodnocení
 Eseje na vybraná témata, témata budou vyhlášena
během semestru.
 Wikiprojekt Kognitivní věda
http://cs.wikipedia.org/wiki/Wikipedie:WikiProjekt_
Kognitivn%C3%AD_v%C4%9Bda
 2000 slov, můžou být dvě hesla (pak 2500 slov)
 Alespoň 5 zdrojů
 Obstát v podmínkách otevřené kritiky a konkurence.
 Ústní zkouška (rozprava)
 50% známky esej, 50% zkouška
7
Co to tedy obnáší?
 Chodit na přednášky
 Číst vyžadované četby na každou
přednášku
 Ptát se a diskutovat!
 Napsat esej (wiki)
 Obhájit
8
Program kurzu YMA310

1. týden – Úvod do kognitivní vědy

2. týden – Vizuální percepce

3. týden – Emoce a rozhodování

4. týden – Řeč a jazyk

5. týden – Paměť

6. týden – Turingův test a intencionalita

7. týden – (Bude upřesněno)

8.týden – Vědomí a pozornost

9. týden – Svobodná vůle

10. týden – Koncepty a kategorie

11. týden – Vývojová psychologie a sociální kognice

12. týden – “Já” z pohledu vtělené kognice, kognitivní psychologie a neurověd

13.týden – Kognitivní antropologie
9
Další
 Kurz není úvodem do CS, ani přehledovým
kurzem
 Spíše seznámení s vybranými tématy
 Kurz paralelně na VŠE a FHS
 Drobnější změny programu
 Možnost vypracovávat BP a DP
11
scsp.vse.cz
12
Cognitive Science CZ

www.cognitivescience.cz

Aktuality ze světa CS v české
Republice a na Slovensku

Brzy přibude seznam odborných
pracovišť a výzkumníků
13
KOGNITIVNÍ VĚDA
1. Úvod do historie kognitivní vědy
14
Introspekce
 Jeden z raných přístupů v psych. konce 19. století
 Kritika
15
Behaviorismus
 Mind as a black box
 Mental states are unobservable => We
don’t need them
 Controled conditions, Measuring
reactions
B.F. Skinner
 Operant conditioning
 Mind (internal states) excluded from
scientific consideration
16
Behaviorismus
17
Kognitivní revoluce

50. léta 20. století – behaviorismus přestává dostačovat pro
vysvětlení různých jevů, zejména jazyka (Chomský)

Psychologové z USA znovunavazují spolení s Evropou (Piaget,
Lurija)

Rozvoj computer science a AI (N. Wiener, M. Minsky),
komputační modelování kognice (Newell, Simon) a mozku
(McCuloch, Pitts)

1956 – Darthmoutská konference - Řada významných
objevů: G. Miller (kr. paměť 7+/-2), Chomský, AI

Společný jmenovatel => zpracování informací, kognice, mysl

Miller: 11. září 1956, druhý den sympozia pořádaného
"Special Interest Group in Information Theory"
18
Co je to kognitivní věda?
 Cognitive science is the interdisciplinary
study of mind and intelligence
19
Nepamatuji si to..
Chce se mi spát..
Kdo to je..?
Zachoval se podle..
20
Je to opravdu nezbytné?

Proč nestudovat jen mozek? (redkucionistická námitka)

Mozek je jedením z nejkomplexnějěích známých věcí.

Vazby mezi anatomií, fyziologií a chováním jsou nesmírně
složité.

Zkoumání mozku samotného nám nedokáže říci to co
hledáme.

Je to jako studovat architekturu, nebo urbanistické plánování
zkoumáním jednotlivých cihel

Nutnost zkoumat kognici z mnoha perspektiv.
21
Perspektivy kognitivní vědy I.
Psychology:

1890s. Behaviorism: can’t study what is in the mind (from
”philosophical psychology” towards ”experimental
psychology”)

1950’s. Miller, etc.: mind has structure (not just a black box)

How do we think?
Neuroscience:

How does the brain make a mind?
Artificial intelligence: 1956. Minsky, Newell, Simon, McCarthy

How to construct mind?
24
Perspektivy kognitivní vědy II.
Linguistics :1956. Chomsky versus behaviorist view of language.

Innateness?
Anthropology: social, cultural aspects of knowledge

Is there any cultural difference in the thinking of people?
The need of INTEGRATION:

How can all these fields, with different histories and
methodologies can be integrated to produce an
understanding of mind?
25
Klíčové pojmy
 Mentální reprezentace - něco v „mentálním“ světě
zastupuje něco z materiálního světa
 Výpočetní procedury – podstatou myšlení jsou akce
provedené s mentálními reprezentacemi
 Myšlení = Mentální reprezentace + výpočetní
procedury
Anebo lépe a obecněji:
 Myšlení = reprezentační struktury + procedury,
které na těchto strukturách operují.
26
PERSPEKTIVY
Jak různé směry chápou CS různě
27
Filosofie
Teoretické a metodologické otázky

Co je mysl?

Jak ji můžeme zkoumat?

First person perpective vs. third person perspective

Jak můžeme v principu cokoliv vědět?

Filosofie vědy

Myšlenkové experimenty, konceptuální analýza

Brain in a vat

Mary the color scientist,…
28
Filosofický pohled na CS

Kognitivní věda: Naturalizace intencionality prostřednictvím
reprezentací.

Snaha vyřešit body-mind problém
Intentional /psychological explanation
Representational/computational explanation
Non-intentional/physiological/physical explanation
29
Karteziánský dualismus
 Mentální a fyzické jsou
vnímány jak dva druhy
věcí.
 Jejich interakce je
velkým problémem
dualismu.
 Descartes navrhoval,
že k tomu dochází v
šišince (epifýza, pineal
gland).
31
Psychologie
 Jak můžeme strukturovat mysl?
 Jaké kognitivní procesy / mechanismy jsou na
pozadí?
 Empirický výzkum
 Behaviorální experimenty
 Reakční časy
 Psychofyzika
 Eye tracking
37
Psychologie
Data
Chování
Úloha
38
Neurovědy
 Zkoumá implementaci v mozku
 Neurozobrazování (Brain imaging )




PET
fMRI
EEG
MEG
 Neurobiologie



Single-cell recording
Zvířecí modely
Studie na lézích
40
Neurovědy




Behaviorální a kognitivní neurověda
Korelace mozkové aktivity a chování
Různé metody zkoumání
Různé úrovně zkoumání (transmittery, axony,
neurony, anatomické celky)
 Úrovně reprezentace informace: buňka,
hyperkolumn, síť modul.
 Neurální výpočty vs. Výpočetní neurověda
41
Artificial Intelligence
 John McCarthy coined the term ”artificial
intelligence”: Dartmouth Conference, the first
conference devoted to the subject (1956)
A. Newell
 the first running AI program, the Logic Theorist (LT):
Allen Newell, J.C. Shaw and Herbert Simon (1957)
 The General Problem Solver (GPS) demonstrated by
Newell, Shaw and Simon. 1952-62
42
AI


Slabá AI

Řeší dílčí problémy

Není zamýšlena jako paralela lidské mysli

Např. Deep Blue
Strong AI

John Searle:
“according to strong AI, the computer is not merely a tool in
the study of the mind; rather, the appropriately programmed
computer really is a mind”
43
Lingvistika
 Fonologie
 Morfologie

za-lyž-aři-všísi
 Syntax

Struktura promluvy
 Sémantika

význam
 Pragmatika

Záměr promluvy
45
Lingvistika
 Noam Chomsky
versus behaviorist view of language.
 Innateness: universal grammar
 Rejected behaviorist assumptions
about language as a learned habit
(powerty of stimulus)
 Proposed instead to explain language
comprehension in terms of mental grammars
consisting of rules
46
Opravdu interdisciplinarita?
47
SHRNUTÍ
48
Kognitivní věda
 Předmětem výzkumu kognitivní vědy je mysl, její
struktura a operace, například myšlení, inteligence,
paměť, vnímání, pozornost, vědomí či jazyk.
 Metody zkoumání dle dané disciplíny. Např.
psychologické experimenty, neurovědné
experimenty a výpočetní modelování.
 Dominantní paradigmata: komputačněreprezentační přístup a přístup vtělené kognice.
49
Metody kognitivní vědy
 empirické (pozorování, experiment)
 výpočetní modelování
 neurozobrazování
 filosofická analýza
50
DĚKUJI ZA
POZORNOST !
Podekování
 Péter Érdi
 Fred Cummings
 Kristína Rebrová
53
Download

1. týden – Úvod do kognitivní vědy - Ondřej Bečev