Wstęp do kognitywistyki

Transkrypt

1 Wstęp do kognitywistyki Wykład trzeci i czwarty Umysł Natura, budowa, działanie, funkcje oraz sposoby jego używania Andrzej Klawiter htpp:// klawiter@amu.edu.pl

2 Kognitywistyka: nauka o umyśle czy o mózgu? Kognitywistyka to nauka o umyśle ujmowanym jako system poznający (por. wykład 1). Spytać można, dlaczego o umyśle, a nie o mózgu? W poprzednim wykładzie wskazano, dlaczego zgromadzenie nawet najpełniejszej wiedzy o mózgu nie wystarczy do zrozumienia działania naszego umysłu. Jest tak dlatego, że zasadnicze zadanie umysłu jest różne od zasadniczego zadania mózgu: ten ostatni dba o organizm, ten pierwszy skupiony jest na badaniu i przekształcaniu otoczenia.

3 Umysł: jego fizyczny nośnik, cielesne przejawy i materialne wytwory Pojęcie umysłu nie występuje w językach nauk przyrodniczych (fizyki, chemii, biologii). Ta nieobecność skłania badaczy do zakwestionowania potrzeby jego używania. Krytycy ci nie mają racji, gdyż nie odróżniają informacji i jej własności od jej nośników, ucieleśnionych i artefaktowych przejawów. Nośnikiem procesów umysłowych jest mózg (niektóre struktury mózgu w ramach recyklingu neuronalnego [określenie neuronal recycling zaproponował Stanislasa Dehaene] pracują dla umysłu), ich ucieleśnionym wyrazem są inteligentne zachowania, a wytworami materialnymi bystre przedmioty (komputery, smartfony, itp.).

4 Umysł czy mózg? cd. Zauważmy, że z nauką o umyśle (kognitywistyką) jest podobnie jak z nauką o języku. Choć wiedza o fizycznej strukturze dźwięków mowy, biologicznych mechanizmach ich generowania i odbioru jest przydatna w wyjaśnieniach niektórych aspektów języka, to nie da się zjawisk językowych zredukować do tych procesów. Podobnie jest ze zjawiskami umysłowymi. Aktualnie nie da się zredukować ich do procesów mózgowych.

5 Dwa typy opisów umysłu Z opisem umysłu jest podobnie jak z opisem miasta - można sporządzić jego plan (mapę) albo przewodnik po nim 1. Sporządzanie mapy umysłu, czyli wyodrębnianie, kategoryzowanie i systematyzacja składników umysłu z perspektywy zewnętrznego obserwatora. Odmianą takiego eksternalistycznego podejścia jest np. heterofenomenologia (Dennett 1991, Consciousness Explained) 2. Sporządzanie przewodnika po umyśle z perspektywy jego użytkownika (podejście fenomenologiczne). Jest to raport ze świadomie przeżywanych własnych stanów umysłowych (mentalnych), eksponujący tylko to, co faktycznie zarejestrował (przeżył) jego użytkownik.

6 Mapa umysłu Mapa umysłu ma być jego opisem z perspektywy trzecioosobowej. Nacisk kładziony jest na to, by każdy (standardowo wyposażony i dobrze wyszkolony) był w stanie się nią posługiwać i ocenić czy jest ona dostatecznie wierna. Mówiąc swobodnie, mapa umysłu umożliwia zajrzenie do cudzego umysłu i wyodrębnienie takich jego składników, które widoczne są właśnie ze zobiektywizowanej perspektywy zewnętrznego obserwatora. Taką mapę zaproponował Samuel Guttenplan (1994, An Essay on Mind w: A Companion to the Philosophy of Mind)

7 Mapa umysłu według S. Guttenplana [1994] Postawa myślenie wiedza o języku przekonania wyobrażenia percepcja nadzieja Emocje strach przyjemność złość uczucia świadomość przytomność ból Doznanie pragnienia wnioskowanie decyzja zamiar chcenie Czynienie wybór wyznaczanie celu Działanie

8 Przewodnik po umyśle Niektórzy badacze uważają, że rzetelna wiedza o umyśle musi mieć u swoich podstaw dane uzyskane z osobistego doświadczenia tego, jak on działa. Ponieważ tylko ja doświadczyć mogę działania własnego umysłu, przeto albo trzeba uznać, że wiedza o nim ma charakter pierwszoosobowy albo opracować metodę przekształcania jej w wiedzę trzecioosobową. Dotychczas proponowane metody (np. metoda fenomenologiczna) okazały się nieskuteczne. Taki przewodnik po umyśle ma ograniczony zakres, bo zawiera tylko to, co zostało świadomie przeżyte.

9 Umysł: podejścia badawcze Typ podejścia Pytanie Substancjalne Czym jest umysł? [Ryle 1949/1970, Czym jest umysł?] Funkcjonalne Jak działa umysł? [Pinker 1997/2000, Jak działa umysł? Instrumentalne Do czego i jak używamy umysłu? [Dennett 1995, Darwin s Dangerous Idea]

10 Istota podejścia substancjalnego W ujęciu tym za podstawowe uznaje się pytanie o to, z jakiego rodzaju materiału zrobiony jest umysł. Upowszechniło się ono za sprawą Kartezjuszowskiego podziału rzeczy na rozciągłe i myślące. Pytanie, czy umysł jest rzeczą fizyczną (a więc rozciągłą) czy nie, wymaga zdaniem zwolenników tego podejścia odpowiedzi w pierwszej kolejności.

11 Umysł: podejście substancjalne Różne wersje podstawowego pytania: (1) Z jakiego rodzaju substancji stworzony jest umysł? Czy jest on fizyczną maszyną obliczeniową (hardware), systemem biologicznym (wetware) czy systemem programów (software)? (2) Czy umysł istnieje samoistnie (czy może być mózgiem w naczyniu tak jak w filmie Matrix)? (3) Jak ma się umysł do Ja (podmiotu)?

12 Umysł: podejście substancjalne Najczęściej dyskutowane zagadnienia: (1) relacja umysł - ciało (mind - body) (2) relacja umysł - mózg (mind - brain) (3) relacja umysł - organizm

13 Istota podejścia funkcjonalnego W podejściu tym umysł to obiekt o złożonej budowie (strukturze) realizujący bardzo wiele funkcji. Każda z nich realizowana jest przez wyspecjalizowany system (często nazywany modułem). Specyfiką systemu funkcjonalnego jest to, że włącza się on i zaczyna działać, kiedy wystąpią określone warunki. Odpowiedź na pytanie jak działa dany system wymaga określenia warunków oraz mechanizmu jego działania.

14 Istota podejścia funkcjonalnego (cd) Jego zwolennicy przyjmują, że kompletny opis systemów funkcjonalnych oraz powiązań między nimi dostarczy pełnej wiedzy o umyśle. Zwolennikami są m.in. Jerry Fodor (1983, The Modularity of Mind), Steven Pinker (2002, Jak działa umysł) oraz John Tooby i Leda Cosmides (1992, The adapted mind: Evolutionary psychology and the generation of culture). Ci ostatni porównują umysł do szwajcarskiego scyzoryka. Nancy Kanwisher (2014) odnosi to porównanie do mózgu:

15 Umysł: podejście funkcjonalne Podstawowe pytania: (1) Czy umysł jest prosty czy złożony? [D]usza podmiot, itd. tak jak ją pojmuje dzisiejsza powierzchowna psychologia, jest absurdem. Dusza złożona nie byłaby już bowiem duszą. Ludwig Wittgenstein, Tractatus logico-philosophicus, (2) Czy jest jednorodnym systemem czy mnogością luźno powiązanych modułów?

16 Umysł: podejście funkcjonalne Najczęściej dyskutowane zagadnienia: (1) Czy jest systemem kontrolującym funkcjonowanie organizmu czy systemem przetwarzającym informację? (2) Czy działa jak maszyna (realizuje funkcje na sposób mechaniczny), czy jak struktura biologiczna?

17 Istota podejścia instrumentalnego W myśl tego ujęcia umysł to narzędzie albo zespól narzędzi. Nie da się zrozumieć działania narzędzia bez uwzględnienia użytkownika (jego umiejętności, celów, itp.) i sposobu, w jaki jest ono używane. Działanie umysłu nie jest jednoznacznie wyznaczone przez budowę (podejście substancjalne), mechanizm i warunki, w jakich występuje (podejście funkcjonalne). Aby zrozumieć umysł trzeba przede wszystkim wiedzieć do czego jest używany i jak posługuje się nim jego posiadacz, czyli użytkownik umysłu.

18 Istota podejścia instrumentalnego (cd) Użycie umysłu może odbywać się tylko w ramach wyznaczonych przez jego budowę i funkcje, lecz ramy te dopuszczają wiele sposobów posłużenia się nim. O tym, który sposób wybrać decyduje jego użytkownik. Uczymy się używania umysłu tak jak uczymy się języka. Dlatego też posługiwanie się językiem jest szczególnym sposobem używania umysłu.

19 Umysł: podejście instrumentalne Podstawowe pytania: (1) Jak i do czego używany jest umysł? (2) Czy posiadanie umysłu zwiększa szanse organizmu na przetrwanie? (3) Jak umysł kategoryzuje obiekty w otoczeniu? (4) Dennett o 4F: food (pożywienie), foe (przeciwnik), friend (przyjaciel)], f..k czyli mate (partner)

20 Umysł: podejście instrumentalne Najczęściej dyskutowane zagadnienia: (1) Umysł to organizm, który potrafi stosować triki zwiększające jego szanse na przetrwanie (2) Hierarachia umysłów [Daniel Dennett 1995, Darwin's Dangerous Idea, oraz 1996 Kinds of Minds, przekład polski: 1997, Natura umysłów]

21 Podejście instrumentalne: trudność zasadnicza Czy do wyjaśnienia tego, jak używany jest umysł najlepiej nadaje się podejście odwołujące się do darwinowskiej teorii ewolucji? Zwolennikiem takiego stanowiska jest np. Daniel Dennett w Darwin's Dangerous Idea: Evolution and the Meanings of Life (1995) oraz w Naturze umysłów (1997). Teoria ewolucji pomaga w opisie ewolucji mózgu, są jednak wątpliwości, czy daje się zastosować do opisu ewolucji umysłu.

22 Natura umysłu według Dennetta Kluczem do zrozumienia działania, a także używania umysłu jest ujęcie go z perspektywy ewolucyjnej, czyli przyjęcie, że umysły podlegały ewolucji tak jak organizmy. W przypadku Dennetta jest to naturalne, gdyż przyjmuje on, że umysł to organizm ujęty z perspektywy tzw. nastawienia intencjonalnego

23 Rodzaje nastawień według Dennetta Nastawienie to sposób, w jaki obserwując zachowanie obiektu objaśniamy jego działanie. Dennet wyróżnia 3 podstawowe nastawienia Fizykalne (physical stance) Konstrukcyjne (design stance) Intencjonalne (intentional stance) Przyjmujemy dane nastawienie nie tylko po to, aby wyjaśnić jak zachowuje się albo zachowywał się dany obiekt, ale przede wszystkim po to, aby przewidzieć jak będzie się zachowywać (!)

24 Nastawienie fizykalne W tym nastawieniu zachowanie obiektu interpretowane jest na podstawie wiedzy o związkach przyczynowych, w jakie wchodzi oraz o prawidłowościach fizycznych, jakim podlega (np. dziecko wypadło z okna, bo za bardzo się wychyliło)

25 Nastawienie konstrukcyjne Zachowanie obiektu interpretowane jest na podstawie wiedzy o jego budowie i sposobie działania (np. lampa zapaliła się, gdy zapadł zmrok, bo wyposażona jest w czujnik zmierzchowy)

26 Nastawienie intencjonalne Zachowanie obiektu interpretowane jest ze względu na (domniemany) cel jego działania oraz sposoby i środki (np. wiedza, wartości), jakich używa, aby cel ten osiągnąć Zachowanie tego rodzaju to działanie intencjonalne Tylko umysł jest zdolny do realizowania działań intencjonalnych. Niekiedy istota realizuje tylko proste działania intencjonalne. Znaczy to, że jej umysł też jest prosty.

27 Wieża umysłów Daniela Dennetta Ewolucję organizmów biologicznych można ująć jako ewolucję istot informacjożernych. Według Dennetta są to istoty sterowane informacyjnie i nastawione na cel. Rodzaje umysłów powstałe w wyniku procesów ewolucyjnych istota darwinowska reprodukcja istota skinnerowska uczenie się ABC istota popperowska symulowanie działań w umyśle istota gregoriańska - wmontowywanie wytworów umysłu w otoczenie

28 Istoty darwinowskie Evolution initially produced organisms well suited to their individual niches Eventually evolution produced designs with the property of phenotypic plasticity Przykładem istoty darwinowskiej jest makrocząsteczka, gdyż posiada ona zdolność do replikacji.

29 Istoty skinnerowskie Posiadają zdolność uczenia się, czyli powtarzania reakcji przy kolejnym zajściu tej samej sytuacji. Uczenie odbywa się poprzez: (A) kojarzenie (association), tj. nabywanie umiejętności rozpoznawania, że dane zjawisko A współwystępuje ze zjawiskiem B (B) zachowanie (behavior), tj. But nabywanie a better zdolności system do involves prediction powtarzania and takiego preselection samego zachowania ilekroć zajdą takie same okoliczności (C) trenowanie sieci neuronowych (connectionism)

30 Istoty popperowskie Istota popperowska symuluje w swoim umyśle warunki, w jakich żyje. W tych wysymulowanych warunkach testuje działania możliwe do podjęcia w warunkach rzeczywistych. Pozwala jej to unikać tych działań, których skutki w rzeczywistych warunkach byłyby dla niej groźne.

31 Istoty gregoriańskie Informed by the designed elements of the environment, culture and tools enable both creator and consumer Istota gregoriańska eksportuje wytworzone przez swój umysł obiekty (narzędzia, język) do otoczenia. Potrafi też importować wytwory innych umysłów, aby usprawnić własne działanie, co umożliwia jej lepsze dostosowanie do otoczenia. (Mamataxis leads to categorization leads to symbolic thought)

32 Umysł rozszerzony Pojęcie istoty gregoriańskiej bliskie jest zaproponowanemu przez Andy Clarka i Davida Chalmersa pojęciu umysłu rozszerzonego (1998, Extended mind, tłum. polskie: Umysł rozszerzony, w: M. Miłkowski, R. Poczobut (red.), Analityczna metafizyka umysłu. Najnowsze kontrowersje, 2008) Clark i Chalmers proponują, aby przez rozszerzenie umysłu rozumieć obiekt ze świata zewnętrznego, który realizuje taką samą funkcję jak odpowiedni układ w umyśle. Np. zapiski w kalendarzu czy w smartfonie są zewnętrzną pamięcią umysłu, kalkulator jest zewnętrznym systemem do obliczeń arytmetycznych, itp. Stosownie użyte, kalendarz czy kalkulator stają się częściami umysłu gdyż pełnią takie same jak on funkcje.

33 Problem kognitywny Zadanie rozwiązywane przez umysł to problem kognitywny Polega ono na wydobyciu, przetworzeniu lub przekazaniu informacji. Zadanie kognitywne stanowi składnik zachowania organizmu. Zadanie kognitywne splecione jest zazwyczaj z zadaniem motorycznym

34 Problem kognitywistyczny Pytanie o umysł, jego strukturę, sposoby funkcjonowania oraz sposoby posługiwania się nim to problem kognitywistyczny Problem kognitywistyczny to zadanie rozwiązywane przez badacza umysłu

35 Cechy charakterystyczne problemu kognitywistycznego multidyscyplinarność ekspandowanie

36 Multidyscyplinarność vs interdyscyplinarność (przypomnienie) projekt interdyscyplinarny - poprawnie sformułowany problem, którego rozwiązanie wymaga zastosowania dostępnej wiedzy z różnych dyscyplin (project Manhattan, Human Genome Project) projekt multidyscyplinarny - wstępnie postawiony problem, którego poprawne sformułowanie wymaga rozwinięcia różnych dyscyplin w celu uzyskania nowej wiedzy. Ta nowa wiedza staje się składową nowej, multidyscyplinarnej nauki