.png "عصر ایران")
۰۴ آذر ۱۴۰۳
به روز شده در: ۰۴ آذر ۱۴۰۳ - ۱۵:۳۴
تصاویری از ناتوانی گنبد آهنین در رهگیری پهپادهای حزب الله (فیلم) علوم شناختی چیست؟
سایکوفیزیک یکی از این رشته هاست که ده ها سال است وجود دارد و در حوزه روان شناختی مطرح است و کار آن مطالعه ظرفیت ها و قابلیت های ادراکی شناختی مغز به وسیله اندازه گیری پاسخ انسان و موجودات نخستین است که ما به صورت کمی این ظرفیت ها را در ارتباط با شناخت محیط و صدا و تصویر اندازه گیری و ارزیابی می کنیم.
علوم شناختی [Cognitive Science] مطالعه‌ی علمی ذهن [Mind] است. در این تعریف منظور از ذهن مجموع هر آن چه که نمودهای هوشمندی و آگاهی هستند مانند تفکر، ادراک، حافظه، احساس، استدلال و نیز تمام روندهای ناآگاهانه شناختی است. گاهی علوم شناختی را به صورت «مطالعه‌ی علمی شناخت» نیز تعریف می‌کنند و شناخت را مجموع حالت‌ها و فرآیندهای روانی مانند تفکر، استدلال، درک و تولید زبان، دریافت حواس پنجگانه، آموزش، آگاهی، احساسات و… در نظر می‌گیرند. به طور کلی پرسش‌هایی مانند این که ذهن چگونه کار می‌کند یا مغز چگونه هوشمندی [Intelligence] را ایجاد می‌کند، از جمله پرسش‌هایی هستند که در این شاخه‌ی علمی بررسی می‌شوند.
علوم شناختی ، مجموعه ای از رشته های تخصصی و حوزه وسیعی از دانش است. ده ها سال است که در دنیا در زمینه علوم شناختی تحقیقات مفصل و پر هزینه ای انجام می شود.
هدف از این علم این است که اولا قابلیت های شناختی که در موجودات زنده وجود دارد به شکل علمی تعریف و تدوین شود و بعد مکانیسم هایی که در مغز باعث به وجود آمدن چنین قابلیت هایی بوده اند، شناسایی شوند. وقتی این مکانیسم ها شناخته شدند به زبان ریاضی ترجمه و به شکل کمی مشخص می شوند و سپس این کمیات را در ماشین مدل سازی و در ابزار صنعتی مثل ربات ها پیاده سازی می کنند. با توجه به کارهایی که در این حوزه از علم انجام می شود می توان فهمید که زنجیره ای از علوم مختلف در آن دخیلند تا مکانیسم های نورونی را مطالعه کنند.
رشد انفجاری این علم در 20 سال اخیر حتی از رشد سریع علم فیزیک هم چشمگیرتر بوده است ، به طوری که نرخ رشد تولیدات علمی در این رشته از نرخ رشد تولیدات در رشته فیزیک در یک قرن قبل بیشتر بوده و سریع ترین رشد را به خود اختصاص داده است ؛ البته این مساله دلیل واضحی دارد که به پیشرفت های فناوری و به خصوص استفاده از انواع روش های غیرتهاجمی برای بررسی مغز انسان و روش های تهاجمی برای مغز نخستیان غیر انسان مثل میمون رسوس برمی گردد.
علوم شناختی پروژه‌ای در حال پیشرفت است که از دهه‌ی ۱۹۵۰ میلادی آغاز شده و نام «علوم شناختی» در سال ۱۹۷۳ به آن داده شده است. این شاخه از علم هنوز در ابتدای راه قرار دارد و افق‌های بسیاری برای گسترش و پژوهش دارد.
علوم شناختی یک «علم» است و بنابراین با روش‌ها و معیارهای علمی سرکار دارد. مهمترین اصل این علم آن است که «ذهن را می‌توان به طور علمی فهمید». همین امر سبب می‌شود که علوم شناختی یک رویکرد مادی‌گرایانه [Materialism] (مانند فیزیک، شیمی، گیاهشناسی و…) به ذهن باشد.
اگر در ایران یا افغانستان بزرگ شده باشید با توجه به پیشینه‌ی ذهنی احتمالی‌تان، با دیدن این که در علوم شناختی خیلی زود بحث «دوگانه‌انگاری» [Dualism] یعنی وجود بخشی غیرمادی (روح) که ذهن یا قسمتی از آن را در خود جای داده است یا وجود آن را سبب می‌شود، کنار گذاشته می‌شود و بحث‌ها به تمامی به‌طور پیش‌فرض بر روی مادی‌گرایی پیش می‌روند، تعجب کنید. شاید با خود بیاندیشید که چه طور ممکن است که «چیزی» که به ذهن می‌پردازد، دوگانه‌انگاری را به سادگی کنار بگذارد. اما در واقع تعجب شما از اشتباه شما حاصل می‌شود و نه از ساده‌انگاری دانشمندان علوم شناختی. چرا که همانطور که گفته شد علوم شناختی یک «علم» است و نمی‌خواهد خود را درگیر مسایلی کند که از دایره بررسی علمی خارج هستند. از این رو است که بسیاری از دانشمندان این حوزه به هیچ وجه وارد بحث درستی یا نادرستی دوگانه‌انگاری نمی‌شوند یا با استدلال‌های ساده از کنار آن می‌گذرند. (در حوزه‌ی فلسفه در طول تاریخ بحث‌های زیادی در این زمینه درگرفته است.)[ن]
علوم شناختی یک میان‌رشته [Interdisciplinary] است و شاخه‌های روانشناسی، علوم‌عصبی، علوم‌رایانه، انسان‌شناسی، زبان‌شناسی، فلسفه و… را دربر می‌گیرد. واضح است که این علوم در کنار ذهن به موضوع‌های دیگری نیز می‌پردازند. بنابراین آن بخش از این علوم که به نوعی به موضوع علوم شناختی بپردازند جزو علوم شناختی محسوب می‌شود. برای نمونه در مورد علوم‌رایانه پژوهشگرانی که در حوزه‌ی هوش‌مصنوعی کار می‌کنند را می‌توان دانشمندان شناختی [Cognitive Scientist] به‌شمار آورد. همچنین آوردن این نکته نیز مهم است که در منابع گوناگون از شاخه‌های گوناگونی (از علوم تربیتی گرفته تا زیست‌شناسی) به عنوان زیرشاخه‌های علوم شناختی یاد شده است.
شاید کمی عجیب به نظر برسد که چگونه چندین و چند علم مختلف به یک موضوع می‌پردازند. زنده‌یاد سنایی غزنوی داستان پیل و کورانی را تصویر می‌کند که هر یک به میزان درک خود و برپایه‌ی بخشی از بدن فیل که لمس کرده آن را به چیزی نسبت می‌دهد (گویا اصل داستان از تمثیل‌های بودا است). ما نیز در واقع همان کوران هستیم و ذهن آن فیل است. به همین سبب است که علوم مختلف هر کدام با زاویه‌ی دید خود به موضوع ذهن می‌پردازند.
برای این که بتوان یافته های علمی از مغز را به زبان ریاضی ترجمه کرد به رشته دیگری نیاز است که در کنار علوم اعصاب شناختی زاده شده و نام آن علوم اعصاب محاسباتی است.
کار چنین علمی این است که مکانیسم های عصبی نورونی را که به وسیله دانشمندان علوم اعصاب شناسایی شده اند به زبان ریاضی درآورد. وقتی این فرآیندها به زبان ریاضی ترجمه شدند، این قابلیت را دارند که در محیطهای غیرزیستی و موجود غیربیولوژیک مثل ربات یا ماشین پیاده سازی و اجرا شوند؛ بنابراین در علوم شناختی ما درباره زنجیره ای از علوم صحبت می کنیم که یک طرف آن مغز و علوم مربوط به آن است و یک طرف دیگر آن هم ریاضیدان ها، مهندسان کامپیوتر و مهندسان الکترونیک هستند و درواقع با همدیگر کار می کنند.
امروزه در مراکز تحقیقاتی عمده دنیا مجموعه ای از دانشمندان برای انتقال دانش از علوم پایه و اعصاب شناختی به صنعت و دیگر زمینه های زندگی بشر در حال تحقیق هستند و به دلیل تاثیر اقتصادی و نظامی و نیز تاثیر بر وضعیت بهداشت و سلامت جامعه ، هزینه های هنگفتی صرف آن می شود و نشان می دهد که جامعه صنعتی دریافته است که قرن آینده ، قرن علوم اعصاب و رشته های وابسته به آن است. ما معتقدیم رشد علوم اعصاب و دانش ما از مغز و قابلیت هایش که سریع تر از علم فیزیک بوده است می تواند در دهه های آینده در زندگی بشر در زمینه های مختلف نقش مهمی ایفای کند.
● دروازه ای رو به آینده
خوشبختانه کشور ما صاحب پژوهشگاهی است که بسیاری از نخبگان را دور هم جمع کرده و با دیدی رو به آینده علومی را گسترش داده که گرچه ممکن است به همین زودی و در کوتاه مدت شاهد نتیجه آن نباشیم ، اما آینده را از آن ما خواهد کرد. پژوهشگاه دانش های بنیادی (IPM) از حدود 10 سال پیش به فکر تاسیس رشته علوم اعصاب شناختی افتاد و در نهایت پژوهشکده علوم شناختی را راه اندازی کرد. برنامه های تحقیقاتی در این پژوهشکده ابعاد متفاوت و متنوعی از این دانش را مانند علوم اعصاب شناختی ، علوم اعصاب محاسباتی ، سایکوفیزیک ، گفتار و زبان ، شبکه های عصبی و هوش مصنوعی دربرمی گیرد. بسته به این که با چه تکنیکی مغز را مطالعه کنند رشته های علمی مختلفی به وجود آمده است.
سایکوفیزیک یکی از این رشته هاست که ده ها سال است وجود دارد و در حوزه روان شناختی مطرح است و کار آن مطالعه ظرفیت ها و قابلیت های ادراکی شناختی مغز به وسیله اندازه گیری پاسخ انسان و موجودات نخستین است که ما به صورت کمی این ظرفیت ها را در ارتباط با شناخت محیط و صدا و تصویر اندازه گیری و ارزیابی می کنیم. علوم اعصاب هم رشته دیگری است که در این علم کاربرد دارد و هدف آن بررسی مغز با انواع روش های تصویربرداری از آن است. این روش ها جزو انواع غیرتهاجمی بررسی مغز در شرایطی هستند که فرد در حال انجام یک آزمون شناختی است.میگنا دات آی آر.متاسفانه ما در ایران از این لحاظ دچار کمبود هستیم و به سرمایه گذاری چند میلیون دلاری و تربیت متخصص نیاز داریم. هوش مصنوعی هم در کشور ما وضع بدی ندارد و سی چهل نفر متخصص در این رشته داریم و چند نفر از آنها در پژوهشکده علوم اعصاب شناختی مشغول به کار و تحقیقند؛ البته در قسمت مدل سازی عصبی و علوم اعصاب محاسباتی در کشورمان دچار ضعف هستیم که در حال حاضر افراد نخبه ای داریم که ریشه در این آب و خاک دارند و در خارج از کشور مشغول تحصیل در این رشته اند که در صورت برگشت آنها، آغوش این پژوهشکده به روی آنها باز است.
متخصصان علوم اعصاب محاسباتی ریاضیدانانی هستند که با علوم مغز و اعصاب آشنایی دارند و در طرف دیگر قضیه هم متخصصان علوم اعصابی ایفای نقش می کنند که مقداری با زبان ریاضی آشنایی دارند و به این وسیله می توانند با انجام یک کار گروهی بین رشته ای به تبادل اطلاعات بپردازند و یکی از دلایلی که این رشته هنوز نتوانسته است در کشور ما بخوبی شکل بگیرد این است که ما به پزشکان ریاضیدان نیاز داریم ؛ البته در حال حاضر در کشور ما به صورت کمرنگ پزشکانی هستند که زمینه ریاضی خیلی قوی داشته و اغلب هم نخبه بوده اند و با خودآموزی و بهره گیری از تجارب استادان خارجی توانسته اند مقالاتی را در این زمینه چاپ کنند.
● مثال هایی با رنگ تخیل
طی سال گذشته ، در دنیا اتفاقاتی افتاد که اهمیت علوم اعصاب شناختی را پررنگ تر کرد. چاپ مقالاتی در این زمینه نقطه تحول جدی و اساسی در این زمینه بود. در 2 مورد از این مقالات ، صحبت از پیوند یک مدار الکترونیک به مغز بود. در یکی از آنها هیپوکمپ را که ساختاری در مغز ما و دیگر حیوانات است و در حافظه درازمدت نقش دارد، تخریب کردند و به جای آن یک مدار که مشابه هیپوکمپ بود و می توانست کار آن را انجام دهد در مغز قرار دادند و اعصاب را به آن وصل کردند، به طوری که حیوان تقریبا مثل یک حیوان سالم حافظه و یادگیری طبیعی خودش را داشت.
این آزمایش روی موش صحرایی انجام شد. در مورد دیگر هم که روی میمون رسوس صورت گرفت یک بخش از مغز را تخریب کردند و مدارات الکترونیکی که همان کار را انجام می داد آنجا نصب شد و بعد فرستنده هایی را در آنجا قرار دادند که به صورت بی سیم سیگنالی را به صورت امواج الکترومغناطیسی مخابره می کرد.
در جای دیگری از مغز هم گیرنده هایی را نصب کردند که آن امواج را دریافت و بخش خاصی از مغز را تحریک می کرد تا کار خاصی را که قبلا وظیفه قشر طبیعی مغز بود، انجام دهد؛ البته این موارد تازه شروع کار است و فقط این دید را به ما می دهد که در تخیل خود آینده را ترسیم کنیم ، مثلا این که در 50 سال آینده می توان قشر آسیب دیده مغز را براحتی با ادوات الکترونیکی جایگزین کرد، چون می دانیم آن قسمت از مغز چه کاری انجام می دهد و توانسته ایم آن را مدل سازی کنیم و ماشین هایی ساخته ایم که می توانند این کار را انجام دهند. مثال دیگر راه انداختن فردی بود که قطع نخاع شده بود و در مجله نیچر به چاپ رسید.
در این طرح ، فرد فلج در ذهنش تصور راه رفتن می کرد. این تصور به وسیله رایانه تحلیل می شد و عضلات توسط رایانه تحریک می شدند و به این ترتیب فرد به راه افتاد
به اعتقاد اهل علم ، کسی که به این دانش دسترسی داشته باشد در آینده خیلی بیشتر از ملت های صاحب سلاح اتمی بر دیگران مسلط خواهد بود، چون آن موقع سر و کار این ملت ها با مغز ما و کنترل آن است.
گفتنی است تا 10 سال پیش هیچکدام از این رشته ها در ایران وجود نداشت ، اما در حال حاضر می توان گفت محققان ما در زمینه علوم اعصاب شناختی در دنیا صاحب نظر هستند و تعداد قابل توجهی آزمایشگاه تحقیقاتی در این زمینه تاسیس شده است که متاسفانه فقط در پژوهشگاه دانش های بنیادی هستند و دیگر مراکز دانشگاهی ما هنوز به آن نپرداخته اند.
در حال حاضر، پژوهشکده علوم اعصاب شناختی در حال تربیت دانشجوی دکتری در این رشته است و در سال 10 ، 15 مقاله با کیفیت های متفاوت در مجلات معتبر خارجی از این پژوهشکده به چاپ می رسد. نکته حایز اهمیت در این زمینه این است که اولین مقاله تمام ایرانی در مجله بسیار معتبر نیچر توسط دکتر استکی و همکارانشان به چاپ رسیده است که روی ادراکات بینایی و شناخت چهره بررسی های جالب توجهی انجام داده بود.
● فردا دیر است
هر چند در مورد این رشته نگذاشتیم تجربه فیزیک تکرار شود، اما باز هم موانعی بر سر راه هست که اگر آنها را رفع نکنیم باز هم از دنیا و علمی که آینده را متحول خواهد کرد، عقب خواهیم ماند. به گفته یکی از محققان این پژوهشگاه ، با وجود سیر رو به رشد مقالات ما در این زمینه باز هم مشکلات بسیار زیادی بر سر راه است و تلاش گروه علوم شناختی در پژوهشکده این است که تحول ایجاد شده در این رشته را تثبیت کرده از حالت وابسته به فرد درآورد و مسیری ایجاد کند که ادامه داشته باشد. این گروه موفق شده است در کلاس یک دنیا این کار را انجام دهد. کشور ما و دنیا نیاز مبرمی به این رشته دارد چون در آینده انواع بیماری های عصبی مثل آلزایمر، اختلال حافظه مربوط به بالا رفتن سن ، پارکینسون و بسیاری دیگر که هزینه های بسیاری را بر دوش جامعه می گذارد به این طریق درمان می شود.
از طرف دیگر، سهم مکانیسم های شناختی در مغز و پیاده سازی آن در ربات می تواند تحولات صنعتی زیادی به وجود آورد که آینده اقتصاد دنیا را در دست خواهد گرفت. صنایع نظامی هم بسیار متاثر از این رشته است ، به طوری که الان در دنیا میلیاردها دلار در زمینه علوم اعصاب شناختی صرف بخش نظامی می شود.
با نگاهی به این چشم انداز به اهمیت آن پی می بریم ، بنابراین باید شرایط کار و تحقیق در این زمینه در کشور ما فراهم شود، بعلاوه این امکانات به شکل منطقی و بموقع توزیع شود تا فرار مغزها را نداشته باشیم.
متاسفانه هنوز در سطوح بالای تصمیم گیری مملکت ما افرادی نشسته اند که می گویند اصلا چرا باید مقاله چاپ کرد یا این که چرا باید این مقالات را در مجلات بین المللی ISI به چاپ رساند و با شعارهایی که ظاهر پسندیده ای دارند، جلوی این کار را می گیرند؛ مثلا بحث ISI اسلامی را مطرح می کنند. گرچه این کار اصلا کار بدی نیست ، اما باید آن را در کنار ISI اصلی مطرح کرد و نه به عنوان جایگزین آن.
بعضی مسوولان حتی می گویند محققان ما چرا باید در کنفرانس های غربی شرکت کنند، بلکه خوب است در کنفرانس هایی که در کشورهای اسلامی برگزار می شود شرکت کنند. مورد دیگری که مسوولان وزارت ما به آن ایراد می گیرند این است که تحقیقات ما جوابگوی نیازهای روز جامعه نیست که البته این حرف در جای خودش درست است و تحقیقات باید جنبه کاربری داشته باشند و کاربردهای حاضر و فوری جامعه باید در آنها لحاظ شود؛ اما این درست نیست که چشممان را ببندیم و بگوییم فقط باید معضل امروز حل شود که اگر چنین کنیم باز هم از دنیا عقب می مانیم.
کار تحقیقاتی به بسترسازی نیاز دارد و زمان می برد و باید نیروی انسانی را آموزش داد. پس نمی توان به 20 یا 30سال دیگر فکر نکرد و نیازهای آن موقع را درنظر نگرفت.
بعضی تحقیقات پایه هم گرچه ممکن است در نگاه اول نتیجه فوری به همراه نداشته باشند، اما با خود رشد فناوری می آورد و شرکت های تولیدی می توانند از یافته های آنان برای تولید محصول بهتر با بازدهی اقتصادی بالاتر استفاده کنند. به اعتقاد محققان این رشته در کشورمان ، رشته هایی که حالت بین رشته ای دارند بیشترین محرومیت را در کشورهای جهان سوم دارند، چون سازمانی نیست که به آنها توجه کند.
● علم از نوع باکیفیت
تحقیقات ما باید در عرصه نقد بین المللی و محک سختگیرترین آدم های علمی دنیا قرار گیرند. اگر نتوانیم در مجلات معتبر علمی مقاله چاپ کنیم کشورمان هیچ تکانی در علم و صنعت نخواهد خورد. متاسفانه بیشتر علمی که در کشور ما تولید می شود از نوع درجه 3 است. اگر در مقابل 4 یا 5 هزار مقاله ای که داریم فقط 20 یا 30 تا در بهترین مجلات علمی چاپ می شوند باید بدانیم مسیر درستی نرفته ایم. ما به مقالاتی نیاز داریم که بتوانند ما را به هزار سال قبل خودمان که حرف اول علم را در دنیا می زدیم برگردانند و این کار گرچه سخت است ، اما شدنی است و راه آن تاکید بر علم با کیفیت است.
●روان‌شناسي شناختي cognitive psychology
روان‌شناسي شناختي مكتبي است كه به بررسي فرايندهاي دروني ذهن از قبيل حل مسئله، حافظه، ادراك، شناخت، زبان و تصميم گيري ميپردازد. موضوعاتي ازاين قبيل كه انسان چگونه و با چه ساختاري به درك، تشخيص و حل مسئله ميپردازد و اين كه ذهن چگونه اطلاعات دريافتی از حواس (مانند بينايي يا شنوايي) را درك مي‌كند و يا اينكه حافظه انسان چگونه عمل مي‌كند و چه ساختاري دارد؛ از عمده مسائل قابل توجه دانشمندان اين رشته مي‌باشد. محققين روان شناسی شناختی به ذهن همچون دستگاه پردازشگر اطلاعات مي‌نگرند و رويكرد آنان به مطالعه مغز و ذهن برپايه تشابه عملكرد مغز با رايانه است. روان‌شناسي شناختي از دو جنبه با مكاتب روان‌شناسي قبلی تفاوت اساسي دارد:
1-برخلاف مكاتب روان‌شناسي كلاسيك از قبيل روان‌شناسي فرويدي، از روش تحقيق علمي و بررسی موارد قابل مشاهده استفاده مي‌كند و روشهايي چون درون نگري را به كار نمي‌برد.
2-برخلاف روان‌شناسي رفتارگرا، فرايندها و پديده‌هاي ذهني، چون باور، خواست و انگيزش را مهم دانسته ، مورد مطالعه قرار مي‌دهد.
از زير مجموعه هاي روان شناسي شناختي مي توان رشته هاي نوروسايکولوژي، روان شناسي باليني، روان شناسي تربيتي، روان شناسي قانوني، روان شناسي سازماني و صنعتي با گرايشهای شناختی را نام برد.
●علم اعصاب شناختي cognitive neuroscience
اين حوزه به بررسي مغز و فعاليتهاي آن ميپردازد. در حالي‌كه روان‌شناسي شناختي وقايع ذهني را مستقل از فعاليت مغزي بررسي مي‌كند، رويكرد علم اعصاب شناختي بر اين پايه استوار است كه فعاليتهاي ذهني برخاسته از فعاليتهاي مغزي است و بدين ترتيب توضيح فرايندهاي شناختي مستلزم گردآوري اطلاعات درباره مغز مي‌باشد.
هدف علم اعصاب شناختي فهم ماهيت و ساختار فعاليتهاي ذهنی است. رويكرد اين علم به ذهن رويكردی پردازشي است به اين معني كه فعاليتهاي ذهني براساس نحوه پردازش خرده سيستمهايي توضيح داده مي‌شود كه هريك مسئول انجام يك فعاليت ذهني به‌خصوص، مثل خواندن يك كلمه يا جمله، بازشناسی بصري اشياء يا انسانها، و يا حل مسائل رياضي مي‌باشند. اين خرده سيستمهاي پردازشگر براساس الگوهاي فعاليت مغزي و اطلاعات ساختاري مغز تبيين مي‌شوند. دانشمندان اين رشته از روشهاي متنوعي براي مطالعه مغز استفاده می کنند، از قبيل بررسي تاثير داروها و مواد شيميايي روي مغز (نوروفارماكولوژي)، ثبت نوارهاي مغزي (ERP,EEG)، ثبت تحريك سلولي، تحريك مستقيم مغز حين عمل جراحي، مداخله غير مستقيم در عملكرد مغز (TMS) و تصويربرداري پيشرفته با استفاده از ابزارهايی مانند fMRI, PET و MEG .
اين رشته كه در دهه 1990 به پيشرفتهاي قابل توجهي دست يافت همچنان به رشد خود ادامه مي‌دهد و علاوه بر بررسي مسائل كلي شناختي مانند حافظه، توجه، هشياري، يادگيري و غيره، داراي زيرشاخه‌هاي متعددي شده است که از جمله مي توان به حوزه های بين رشته ای عصب شناسی روان پزشکي، عصب شناسی زبان شناسي، عصب شناسی علوم اجتماعي، عصب شناسی اقتصاد، عصب شناسی بازاريابي، عصب شناسی زيبايي شناسي، عصب شناسی الهيات اشاره کرد.
●زبان‌شناسي شناختي
در زبان شناسي شناختي زبان همچون يك جزء اساسي شناخت انسان، کارکردی شناختي تلقي مي‌گردد. از اين منظر زبان هم محصول تفكر است و هم وسيلة تفكر.
زبان‌شناسي شناختي از ساختار ظاهري زبان فراتر رفته، و به بررسي عمليات بنيادي بسيار پيچيده‌تری ميپردازد كه موجد دستور زبان، مفهوم سازي، سخن گفتن و تفكر است. رويكرد نظري اين حوزه بر پايه مشاهدات تجربي و آزمايشهاي علمي روان‌شناسي و علم اعصاب استوار است و هدف آن فهم چگونگي بازنمايي اطلاعات زباني در ذهن، چگونگي يادگيري زبان، چگونگي درك و استفاده از آن و چگونگي ارتباط اجزاي سازنده شناخت است.
برخي از زير شاخه‌هاي اختصاصي زبان شناسي شناختي عبارتند ازمعناشناسي واژگاني، رويكرد شناختي به دستور زبان و استعاره هاي شناختي.
●فلسفه ذهن philosophy of mind
فلسفه ذهن شاخه‌اي از فلسفه است كه به مطالعه ماهيت ذهن، فعاليتهاي ذهن، خصوصيات ذهن، هشياري و رابطه آنها با بدن مادي ميپردازد. نقش فلسفه در علوم شناختي فراتر از نقشي است كه فلسفه در علوم ديگر دارد. فلسفه، در حوزه‌هاي مختلف معرفت بشري با پرسش سوالات اساسی و تهيه پاسخ آنها علوم مختلف را پايه ريزي می کند، به طوری که پس از شکل گيری دانشي كه قادر به پاسخگويي به آن سؤالات باشد، يك قدم از آن حوزه عقب مي‌نشيند.
اما فلسفه ذهن در علوم شناختي نقشي فراتر از پايه‌ريزي اين علم از طريق پرسشهاي اساسي دارد. بسياري از رويكردهاي بنيادي كه اكنون در علوم شناختي نقش محوري دارند محصول نظريه‌پردازي منطق‌دانان و فلاسفه مي‌باشند.
البته، فلاسفه ذهن نيز به نوبه خود از پيشرفت علوم شناختي برای پيشبرد نظريه‌هاي خود بهره برداری مي‌كنند. بدين ترتيب فلسفه ذهن نه تنها در پايه‌ريزي علوم شناختي نقش به سزايي داشته است، بلكه به‌عنوان يك جزء اصلي تشكيل دهنده علوم شناختي، با ساير علوم تشكيل دهنده اين حوزه رابطه متقابل و پويايي دارد.
●حوزه هاي کاربردي علوم شناختي
بي ترديد از آنجا که حيات انسان و جامعه وابسته به کارکردهاي مغزي اوست، شناخت ما از مغز و ذهن مي تواند تأثير به سزايي بر همه ابعاد حيات انسان داشته باشد. در اين ميان هوش مصنوعي و ساخت رايانه هايي که بتواند وظايف انسان را انجام دهند، پزشکي و جبران آسيبهاي مغزي و شناختي، آموزش و پرورش، سلامت رواني و اجتماعي، سياست و افکار عمومي، امنيت و دفاع، اقتصاد و بهزيستي، مهندسي و رابطه انسان و فناوري از اهميت بيشتري برخوردارند. همه اين حوزه ها با علوم شناختي رابطه اي تنگاتنگ دارند و به همين دليل رشته هايي چون هوش مصنوعي، آموزش و پرورش شناختي، روان درماني شناختي، شناخت اجتماعي و روان شناسي سياسي، روان شناسي تحليل اطلاعات و رسانه هاي گروهي، علوم دفاعي شناختي، اقتصاد شناختي، مهندسي شناختي و غيره پديد آمده اند تا با استفاده از يافته هاي علوم شناختي در باره مغز و ذهن انسان، زمينه استفاده بهينه از اين وديعه الهي را فراهم ساخته، کاستيهاي آنرا جبران و از بروز خطاهاي ذهني انسان جلوگيري نمايند. در زير به برخي از اين حوزه هاي کاربردي مختصراً اشاره می شود:
●مداخله تشخيصي و درماني
با استفاده از يافته هاي علوم شناختي مي توان زمينه های بالقوه اختلالاتي مانند خوانش پريشي و درخودماندگي را در كودكان از طريق تصوير برداري عصبي پيش بيني كرد و با انجام مداخله به موقع عصب شناختي و تصوير برداري مجدد از آن، از ترميم آن مطمئن گشت. اينگونه مداخلات عصب شناختي راه را براي معالجه بسياري از كاستيهاي عصبي باز مي كند و فصل جديدي را در علم اعصاب پديد خواهد آورد.
از جمله اين مداخلات دستكاري ژنتيك و كاشت سلولي است. اينك به منظور تقويت عصبي و رفع كاستيها و فساد عصبي، دانشمندان در حال تجربه دستكاري ژنتيك سلولهاي عصبي، كاشت آن و سلول درماني يا پيوند عصبي هستند. يكي از دانشمندان علم اعصاب به نام مارتا فرح مي گويد: "بيست سال پيش معقول به نظر نمي رسيد كه دانشمندان علم اعصاب در باره نمايه هاي مغزي مربوط به راستي در برابر دروغ، حافظه قابل ارزيابي در برابر حافظه كاذب، احتمال ارتكاب جنايات خشونت بار در آينده، سبكهاي استدلال اخلاقي، نيت همكاري و حتي محتواي خاص آگاهي، حتي پيشنهادهايي داشته باشند. امروز نيز معلوم نيست براي بيست يا پنجاه سال بعد چه خواهيم داشت".
آنچه قطعي است شروع مداخله عصبي در مورد حيوانات است كه تا به حال نتايج چشمگيري داشته است. براي مثال، محققان موسسه مطالعات زيست شناختي سالك و دانشگاه كاليفرنيا در سنديگو موفق شده اند از دست دادن حافظه را در موشها با جلوگيري از توليد نوعي پروتئين كه در ايجاد پلاكهاي مغزي موثر است، كنترل كنند. يا در كشور خودمان همپاي برخي از كشورهاي پيشرفته تحقيق در باره كشت و كاشت سلولهاي عصبي و ترميم سلولهاي فاسد شده از طريق سلول درماني در سطح آزمايشگاهي آغاز شده است
●هوش مصنوعي artificial intelligence
هوش مصنوعي دانش ساخت رايانه‌هايي است كه بتواند كارهايي را انجام دهد كه انجام آن توسط انسان نياز به هوشمندي و شعور دارد. تحقيقات انجام شده در هوش مصنوعي عمدتاً متمرکز بر يادگيري، حل مسئله، ادراك، پردازش زبان بوده است.
با پيشرفتهايي كه در زمينة هوش مصنوعي و توليد سامانه هاي هوشمند به دست آمده است مي توان بين شناخت طبيعي و شناخت مصنوعي پيوند بر قرار کرد. وسايل ارتباطي و واسطهايي كه امروز براي جبران كاستيهاي شناختي تجربه می شود اين اميد را زنده ساخته است كه بتوان در آينده بخشي از اين كاستيها را ترميم كرد. از جمله استفاده از رايانه هايي است كه معلولين مي توانند با امواج مغزي خود آنرا اداره كنند و مثلاً مطالب خود را بدون استفاده از انگشتان خويش بر روي آن تايپ کنند، يا رايانه هايي كه امواج مغزي فرد معلول را به كلام تبديل مي نمايد. توليد دست و پاي مصنوعي نيز دست آورد ديگر دانشمندان علوم شناختي است كه با اتصال به سلسله اعصاب فرد مي تواند فقدان عضو او را جبران کند.
برخي از دانشمندان علوم شناختي پيش بيني مي كنند كه با كمك دانشمندان هوش مصنوعي بتوانند رايانه هايي بسازند كه ايده ها را درك كند و به پردازش معنايي بپردازد، رايانه هايي كه هوشهاي چندگانه را تشخيص دهند و به رفع ضعف فرد در يك هوش خاص كمك كنند، رايانه هايي كه بتوانند به معناي واقعي كلمه با انسان مكالمه كنند و درك متقابل داشته باشند. هوارد گاردنر مجموعه اين مداخلات را مداخلات نرم افزاري و سخت افزاري مي نامد.
با اين گونه مداخلات نرم افزاري و سخت افزاري مي توان آينده جالبي را تصور كرد. تصور كنيد دنياي آينده چگونه خواهد بود اگر انسان بتواند با دخالت در مغز از طريق كشت و پيوند سلولهاي عصبي، از طريق دستكاريهاي ژنتيك، و از طريق جلوگيري از توليد پروتئينهايي كه كار مغز را مختل مي كند، مغز انسان را كارامدتر سازد. بتواند با روشهاي درماني و ترميمي عصب شناختي كاستيهاي مغز را جبران كند، بتواند با روشهاي شناختي يا نرم افزاري استفاده بهتر از مغز را تضمين نمايد و بالاخره بتواند با استفاده از سامانه هاي مصنوعي كاركردهاي مغز را تقويت كند.
در زير به برخي از كاربردهاي هوش مصنوعي اشاره مي شود:
شناخت الگو يا ادراك حسي مانند بازشناسي بصري حروف الفبا، بازشناسي گفتار، بازشناسي صدا، بازشناسي چهره.
ارتباط مغز و رايانه (BCI)که ممکن است از طريق آن به صورت يک سويه و يا دو سويه بين رايانه و مغز اطلاعات مبادله گردد.
مطالعات BCI بيشتر بر روي ابزارهاي کاشته شده در مغز حيواناتي انجام شده است که دچار نقص حرکتي، بينايي و يا شنوايي بوده اند، ولي در سالهاي اخير در مورد انسانهايي که دچار نقص بينايي، شنوايي و يا حرکتي شده اند نيز کاشت ابزار صورت گرفته است. طراحي اين ابزارها بر اساس مطالعات علم اعصاب شناختي صورت مي گيرد. بر اين اساس، مغز با ابزاري که بتواند از نظر دريافت و ارسال سيگنالها به آن کمک کند سازگار مي‌شود و بدين ترتيب، اندامهاي مصنوعی از طريق ابزارهاي رايانه ای به نحوی کنترل مي‌شوند که گويی توسط مغز کنترل شده باشند. هدف نهايي BCI آن است که مغز به رايانه وصل شود، به طوری که بتوان قابليتهاي بيشتري را از آن انتظار داشت.
●تقويت شناختي cognitive enhancement
تقويت شناختي به معناي ارتقاء توانمنديهاي مغز در زمينه کارکردهاي شناختي از جمله ادراک، توجه، هشياري، حافظه، تصميم‌گيري، تجزيه و تحليل، استدلال، تعادل خلقي و غيره مي‌باشد. تلاش محققين علوم شناختي و علم اعصاب شناختي اصالتاً متمرکز بر شناخت هرچه بيشتر کارکردهاي مغزي است، ولي در عين حال يافته هاي آنها در دسترس شاخه‌هاي ديگر علوم از جمله داروسازي، براي توليد داروهاي تقويت کننده توانمنديهاي فوق الذکر قرار مي‌گيرد. رشته‌هاي ديگر از جمله علوم رايانه، مهندسي پزشکي، سلولهاي بنيادي، الکترونيک، بيومکانيک، فناوري نانو و عصب شناختي رايانه ای همگي در صدد توليد مواد دارويي، وسايل و روشهايي هستند که بتواند، توانمنديهاي شناختی انسان را افزايش دهد.
●تشخيص
عملكرد حوزه تشخيص در هوش مصنوعي ايجاد الگوريتمها و تكنيكهايي است كه بتواند تشخيص دهد آيا رفتار يك سيستم خاص بهنجار است يا خير. اگر سيستم به درستي كار نكند الگوريتم مذكور بايد قادر به تشخيص محل دقيق اختلال و نوع اختلال باشد.
در اين حوزه مي توان از سيستمهاي خبره نام برد. اين سيستمها برنامه‌هايي است كه از دانش و مهارتهاي تحليلي يك يا چند انسان صاحب تخصص در يك حوزه خاص برخوردار مي‌باشد و از اطلاعات فوق براي حل مشكلات به‌وجود آمده استفاده مي‌كند. به‌عنوان مثال ميتوان از سيستمهاي خبره كه در تشخيص و درمان پزشكي به‌كار مي‌رود ياد كرد.
●روباتها
روبات يك عامل مصنوعي الكترومكانيكي است كه ظاهر و حركاتش هدف و مقصود معيني را دنبال مي‌كند. روباتها را ميتوان براساس عملكردشان به دو گروه صنعتي و خانگي تقسيم كرد.
●بازيهاي رايانه ای
در بازيهاي رايانه ای، بازيگرها طوري طراحي مي‌شوند كه هوشمند به نظر مي آيند. نمونه برجسته استفاده از اين فن‌آوري را ميتوان در شطرنج باز Deep Blue، ساخته IBM مشاهده كرد که توانست گاري كاسپاروف[43] قهرمان شطرنج جهان را در سال 1996 شکست دهد.
●آموزش و پرورش شناختي
يافته هاي علوم شناختي تأثيرات عميقي را در سالهاي اخير بر آموزش و پرورش بر جاي گذاشته است به طوری که اميد آن مي رود که اثر بخشي اين نهاد کهن روز به روز ارتقا يابد. اينک کشورهاي پيشرفته پروژه هاي سنگيني را در زمينه کاربرد علوم شناختي در آموزش و پرورش در دست اجرا دارند و با تأسيس مدارس شناختي در حال تجربه اين رويکرد در آموزش و پرورش هستند. براي مثال سازمان همكاري اقتصادي و توسعه(OECD) در سال 1999 پروژه ای مطالعاتي را آغاز كرد كه "علوم يادگيري و تحقيقات مغز" نام گرفت. اين سازمان طي نشستهايي در آمريكا، كانادا و ژاپن با همفكري جمعي از دانشمندان برجسته از ساير كشورها به بررسي اين موضوع پرداخت و سرانجام در سال 2002 گزارشي را تحت عنوان "شناخت مغز: به سوي علم جديد يادگيري" منتشر ساخت.
همچنين كشورهاي اروپايي در صدد برآمده اند نظام آموزشي خود را بر اساس يافته هاي جديد علمي بازسازي كنند و گزينه هاي مختلفي را به عنوان گزينه هاي جايگزين مطرح سازند كه موجب دگرگوني بنياني نظام آموزش و پرورش خواهد گرديد. يكي از اين گزينه ها تكيه بيشتر بر آموزش انفرادي به جاي آموزش جمعي با استفاده از محيطهای مجازی است.
بدين منظور سازمان همكاري اقتصادي و توسعه از سال 1997 پروژه اي را در دست مطالعه دارد تا آينده مدارس را طي 25-15 سال بعد طراحي نمايد. آنها شش گزينه را مورد توجه قرار داده اند كه در تحليل سياست آموزشي سال 2001 OECD، تحت عنوان "مدارس ما چه آينده اي خواهند داشت؟" منتشر شده است. در سال 2003 نيز مجمع OECD تحت عنوان "مدرسه داري براي فردا" به بررسي اين شش گزينه پرداخته است.
بي ترديد در جمهوري اسلامي نيز با توجه به دستاوردهاي جديد روان شناسي، بازنگري جدي در نظام آموزش و پرورش ضروري است. ما نمي توانيم نسبت به دستاوردهاي علمي دنيا در زمينه آموزش و پرورش بي تفاوت باشيم. از سوي ديگر امواج جهاني شدن به عنوان يك واقعيت دير يا زود ما را نيز در بر خواهد گرفت. راه مقابله با اين امواج، طراحي نظام جديد آموزشي با توجه به يافته هاي جديد علمي و مبتني بر ارزشهاي ديني و فرهنگي جامعه خودمان است. اين تنها سدي است كه مي تواند در برابر سيل جهاني شدن مقاومت كند.
●روان درماني شناختي
رشته روان درماني شناختي به عنوان رويکردي جديد در روان شناسي باليني و روان پزشکي توانسته است توفيقات قابل توجهي را در درمان اختلالات رفتاري و رواني به ارمغان آورد. از جمله توفيقات روان درماني شناختي، معالجه معتادين به مواد مخدر است، به طوری که موثر بودن اين رويکرد به خوبي به اثبات رسيده است. در ساير زمينه هاي اختلالات رواني نيز امروزه رويکرد شناختي چه به تنهايي و چه در تلفيق با فنون رفتار درماني يکي از شيوه هاي موثر روان درماني تلقي مي شود به طوري که نشان داده شده است اثر اين نوع معالجات ماندگارتر بوده، احتمال بازگشت مجدد بيماري کاهش مي يابد.
●شناخت اجتماعي و روان شناسي سياسي
علوم شناختي به تحليل و درک رويدادهاي اجتماعي و رفتارهاي سياسي نيز کمک شايان توجهي مي کند. نحوه شکل گيري گروههاي اجتماعي و نقش شناخت در آن، درگيريهاي قومي، نژادي و مذهبي، نقش رهبران اجتماعي- سياسي و شخصيت آنها در رفتارهاي سياسي- اجتماعي، نقش شناخت، هويت اجتماعي، هيجان و نگرش در رفتارهاي اجتماعي و سياسي، افراط گرايي و مناقشات بين المللي همگي از موضوعات مورد علاقه روان شناسي سياسي و جامعه شناسي شناختي است.
●روان شناسي تحليل اطلاعات و رسانه هاي گروهي
يکي از حوزه هاي کاربردي متأثر از يافته هاي علوم شناختي، روان شناسی تحليل اطلاعات و رسانه هاي گروهي است. روان شناسي شناختي در درک خطاهاي شناختي که منجر به تصميمات نادرست می گردد و نيز طراحي بهترين شيوه تأثير گذاری بر افکار عمومي به اين حوزه کمکهاي مهمي می رساند. دستگاههاي اطلاعاتي يکي از کاربران يافته هاي علوم شناختي برای تحليل اطلاعات هستند. رسانه هاي گروهي نيز براي جذب افکار عمومي و تأثيرگذاری بر آن از اصول روان شناسي شناختي بهره مي برند. زبان شناسي شناختي نيز در استفاده از استعاره هاي مناسب به اين حوزه کمک ارزشمندي انجام مي دهد.
●روان شناسي تغيير ذهن
يکي از زمينه هاي جذاب در روابط فردي و جمعي مقوله تغيير ذهن است. چگونه ما مي توانيم در روابط شخصي و اجتماعي خود بر ديگران تأثير بگذاريم و اساساً تحول ذهني و فکري چگونه پديد مي آيد. اين موضوعي است که نظر دانشمندان علوم شناختي را به خود جلب کرده، به طراحی راهکارهايي براي تغيير ذهن خود و ديگران انجاميده است. روان شناسي شناختي و زبان شناسي شناختي به اين حوزه نيز کمک شايان توجهي مي کنند.
●علوم دفاع شناختي
يافته هاي علوم شناختي در قلمروي دفاعي و امور امنيتي نيز ميدان فعاليت وسيعي کسب کرده است، به طوري که نيروهاي مسلح کشورهاي پيشرفته در کنار توسل به قدرت سخت از کاربرد قدرت نرم غافل نمانده با استفاده از يافته هاي علوم شناختي در جستجوي راهکارهاي عملي براي تأثير گذاري بر فکر و ذهن فرماندهان و نيروهاي مسلح رقيب و انحراف افکار ايشان هستند. همچنين کاربرد دقيق سلاح، پرهيز از خطاهای شناختي و نيز استفاده از دستورالعملهاي شناختي به منظور بالابردن ضريب دقت و صحت تصميمات نظامي، به ويژه در هنگام فوريتها از زمينه هايي است که علوم شناختي مي تواند کمک قابل توجهي به علوم دفاعي انجام دهد.
●اقتصاد شناختي
يکي از مسايل مهم در اقتصاد و بازرگاني مقوله تصميم گيري و داوري است. تصميم گيري و عوامل موثر در آن موضوع مورد علاقه علوم شناختي به ويژه روان شناسي شناختي و زبان شناسي شناختي نيز مي باشد. اقتصاد شناختي در کنار نظريه هاي ديگر تصميم گيري همچون انتخاب عقلانی موسع يا محدود ، نظريه بازيها، نظريه پويايي سيستمها مي تواند به درک فرايند تصميم گيري در اقتصاد و بازرگاني کمک کند.
●مهندسي شناختي
رابطه انسان و فناوري، به ويژه ماشين، موضوعي است که در مهندسي شناختي مورد مطالعه قرار مي گيرد. در اين زمينه راههاي بهبود فناوريها و ماشين آلات به نحوي که کاربرد آنها براي انسان مطلوب تر باشد و نيز بررسي خطاها و اشتباهاتي که در هنگام استفاده از آن، به ويژه در مراکز حساسی چون نيروگاهها، برجهاي فرودگاه وتاسيسات هسته اي ممکن است رخ دهد، از موضوعاتي است که مورد علاقه مهندسي شناختي است.
منبع: میگنا
علوم شناختی ، مجموعه ای از رشته های تخصصی و حوزه وسیعی از دانش است. ده ها سال است که در دنیا در زمینه علوم شناختی تحقیقات مفصل و پر هزینه ای انجام می شود.
هدف از این علم این است که اولا قابلیت های شناختی که در موجودات زنده وجود دارد به شکل علمی تعریف و تدوین شود و بعد مکانیسم هایی که در مغز باعث به وجود آمدن چنین قابلیت هایی بوده اند، شناسایی شوند. وقتی این مکانیسم ها شناخته شدند به زبان ریاضی ترجمه و به شکل کمی مشخص می شوند و سپس این کمیات را در ماشین مدل سازی و در ابزار صنعتی مثل ربات ها پیاده سازی می کنند. با توجه به کارهایی که در این حوزه از علم انجام می شود می توان فهمید که زنجیره ای از علوم مختلف در آن دخیلند تا مکانیسم های نورونی را مطالعه کنند.
رشد انفجاری این علم در 20 سال اخیر حتی از رشد سریع علم فیزیک هم چشمگیرتر بوده است ، به طوری که نرخ رشد تولیدات علمی در این رشته از نرخ رشد تولیدات در رشته فیزیک در یک قرن قبل بیشتر بوده و سریع ترین رشد را به خود اختصاص داده است ؛ البته این مساله دلیل واضحی دارد که به پیشرفت های فناوری و به خصوص استفاده از انواع روش های غیرتهاجمی برای بررسی مغز انسان و روش های تهاجمی برای مغز نخستیان غیر انسان مثل میمون رسوس برمی گردد.
علوم شناختی پروژه‌ای در حال پیشرفت است که از دهه‌ی ۱۹۵۰ میلادی آغاز شده و نام «علوم شناختی» در سال ۱۹۷۳ به آن داده شده است. این شاخه از علم هنوز در ابتدای راه قرار دارد و افق‌های بسیاری برای گسترش و پژوهش دارد.
علوم شناختی یک «علم» است و بنابراین با روش‌ها و معیارهای علمی سرکار دارد. مهمترین اصل این علم آن است که «ذهن را می‌توان به طور علمی فهمید». همین امر سبب می‌شود که علوم شناختی یک رویکرد مادی‌گرایانه [Materialism] (مانند فیزیک، شیمی، گیاهشناسی و…) به ذهن باشد.
اگر در ایران یا افغانستان بزرگ شده باشید با توجه به پیشینه‌ی ذهنی احتمالی‌تان، با دیدن این که در علوم شناختی خیلی زود بحث «دوگانه‌انگاری» [Dualism] یعنی وجود بخشی غیرمادی (روح) که ذهن یا قسمتی از آن را در خود جای داده است یا وجود آن را سبب می‌شود، کنار گذاشته می‌شود و بحث‌ها به تمامی به‌طور پیش‌فرض بر روی مادی‌گرایی پیش می‌روند، تعجب کنید. شاید با خود بیاندیشید که چه طور ممکن است که «چیزی» که به ذهن می‌پردازد، دوگانه‌انگاری را به سادگی کنار بگذارد. اما در واقع تعجب شما از اشتباه شما حاصل می‌شود و نه از ساده‌انگاری دانشمندان علوم شناختی. چرا که همانطور که گفته شد علوم شناختی یک «علم» است و نمی‌خواهد خود را درگیر مسایلی کند که از دایره بررسی علمی خارج هستند. از این رو است که بسیاری از دانشمندان این حوزه به هیچ وجه وارد بحث درستی یا نادرستی دوگانه‌انگاری نمی‌شوند یا با استدلال‌های ساده از کنار آن می‌گذرند. (در حوزه‌ی فلسفه در طول تاریخ بحث‌های زیادی در این زمینه درگرفته است.)[ن]
علوم شناختی یک میان‌رشته [Interdisciplinary] است و شاخه‌های روانشناسی، علوم‌عصبی، علوم‌رایانه، انسان‌شناسی، زبان‌شناسی، فلسفه و… را دربر می‌گیرد. واضح است که این علوم در کنار ذهن به موضوع‌های دیگری نیز می‌پردازند. بنابراین آن بخش از این علوم که به نوعی به موضوع علوم شناختی بپردازند جزو علوم شناختی محسوب می‌شود. برای نمونه در مورد علوم‌رایانه پژوهشگرانی که در حوزه‌ی هوش‌مصنوعی کار می‌کنند را می‌توان دانشمندان شناختی [Cognitive Scientist] به‌شمار آورد. همچنین آوردن این نکته نیز مهم است که در منابع گوناگون از شاخه‌های گوناگونی (از علوم تربیتی گرفته تا زیست‌شناسی) به عنوان زیرشاخه‌های علوم شناختی یاد شده است.
شاید کمی عجیب به نظر برسد که چگونه چندین و چند علم مختلف به یک موضوع می‌پردازند. زنده‌یاد سنایی غزنوی داستان پیل و کورانی را تصویر می‌کند که هر یک به میزان درک خود و برپایه‌ی بخشی از بدن فیل که لمس کرده آن را به چیزی نسبت می‌دهد (گویا اصل داستان از تمثیل‌های بودا است). ما نیز در واقع همان کوران هستیم و ذهن آن فیل است. به همین سبب است که علوم مختلف هر کدام با زاویه‌ی دید خود به موضوع ذهن می‌پردازند.
برای این که بتوان یافته های علمی از مغز را به زبان ریاضی ترجمه کرد به رشته دیگری نیاز است که در کنار علوم اعصاب شناختی زاده شده و نام آن علوم اعصاب محاسباتی است.
کار چنین علمی این است که مکانیسم های عصبی نورونی را که به وسیله دانشمندان علوم اعصاب شناسایی شده اند به زبان ریاضی درآورد. وقتی این فرآیندها به زبان ریاضی ترجمه شدند، این قابلیت را دارند که در محیطهای غیرزیستی و موجود غیربیولوژیک مثل ربات یا ماشین پیاده سازی و اجرا شوند؛ بنابراین در علوم شناختی ما درباره زنجیره ای از علوم صحبت می کنیم که یک طرف آن مغز و علوم مربوط به آن است و یک طرف دیگر آن هم ریاضیدان ها، مهندسان کامپیوتر و مهندسان الکترونیک هستند و درواقع با همدیگر کار می کنند.
امروزه در مراکز تحقیقاتی عمده دنیا مجموعه ای از دانشمندان برای انتقال دانش از علوم پایه و اعصاب شناختی به صنعت و دیگر زمینه های زندگی بشر در حال تحقیق هستند و به دلیل تاثیر اقتصادی و نظامی و نیز تاثیر بر وضعیت بهداشت و سلامت جامعه ، هزینه های هنگفتی صرف آن می شود و نشان می دهد که جامعه صنعتی دریافته است که قرن آینده ، قرن علوم اعصاب و رشته های وابسته به آن است. ما معتقدیم رشد علوم اعصاب و دانش ما از مغز و قابلیت هایش که سریع تر از علم فیزیک بوده است می تواند در دهه های آینده در زندگی بشر در زمینه های مختلف نقش مهمی ایفای کند.
● دروازه ای رو به آینده
خوشبختانه کشور ما صاحب پژوهشگاهی است که بسیاری از نخبگان را دور هم جمع کرده و با دیدی رو به آینده علومی را گسترش داده که گرچه ممکن است به همین زودی و در کوتاه مدت شاهد نتیجه آن نباشیم ، اما آینده را از آن ما خواهد کرد. پژوهشگاه دانش های بنیادی (IPM) از حدود 10 سال پیش به فکر تاسیس رشته علوم اعصاب شناختی افتاد و در نهایت پژوهشکده علوم شناختی را راه اندازی کرد. برنامه های تحقیقاتی در این پژوهشکده ابعاد متفاوت و متنوعی از این دانش را مانند علوم اعصاب شناختی ، علوم اعصاب محاسباتی ، سایکوفیزیک ، گفتار و زبان ، شبکه های عصبی و هوش مصنوعی دربرمی گیرد. بسته به این که با چه تکنیکی مغز را مطالعه کنند رشته های علمی مختلفی به وجود آمده است.
سایکوفیزیک یکی از این رشته هاست که ده ها سال است وجود دارد و در حوزه روان شناختی مطرح است و کار آن مطالعه ظرفیت ها و قابلیت های ادراکی شناختی مغز به وسیله اندازه گیری پاسخ انسان و موجودات نخستین است که ما به صورت کمی این ظرفیت ها را در ارتباط با شناخت محیط و صدا و تصویر اندازه گیری و ارزیابی می کنیم. علوم اعصاب هم رشته دیگری است که در این علم کاربرد دارد و هدف آن بررسی مغز با انواع روش های تصویربرداری از آن است. این روش ها جزو انواع غیرتهاجمی بررسی مغز در شرایطی هستند که فرد در حال انجام یک آزمون شناختی است.میگنا دات آی آر.متاسفانه ما در ایران از این لحاظ دچار کمبود هستیم و به سرمایه گذاری چند میلیون دلاری و تربیت متخصص نیاز داریم. هوش مصنوعی هم در کشور ما وضع بدی ندارد و سی چهل نفر متخصص در این رشته داریم و چند نفر از آنها در پژوهشکده علوم اعصاب شناختی مشغول به کار و تحقیقند؛ البته در قسمت مدل سازی عصبی و علوم اعصاب محاسباتی در کشورمان دچار ضعف هستیم که در حال حاضر افراد نخبه ای داریم که ریشه در این آب و خاک دارند و در خارج از کشور مشغول تحصیل در این رشته اند که در صورت برگشت آنها، آغوش این پژوهشکده به روی آنها باز است.
متخصصان علوم اعصاب محاسباتی ریاضیدانانی هستند که با علوم مغز و اعصاب آشنایی دارند و در طرف دیگر قضیه هم متخصصان علوم اعصابی ایفای نقش می کنند که مقداری با زبان ریاضی آشنایی دارند و به این وسیله می توانند با انجام یک کار گروهی بین رشته ای به تبادل اطلاعات بپردازند و یکی از دلایلی که این رشته هنوز نتوانسته است در کشور ما بخوبی شکل بگیرد این است که ما به پزشکان ریاضیدان نیاز داریم ؛ البته در حال حاضر در کشور ما به صورت کمرنگ پزشکانی هستند که زمینه ریاضی خیلی قوی داشته و اغلب هم نخبه بوده اند و با خودآموزی و بهره گیری از تجارب استادان خارجی توانسته اند مقالاتی را در این زمینه چاپ کنند.
● مثال هایی با رنگ تخیل
طی سال گذشته ، در دنیا اتفاقاتی افتاد که اهمیت علوم اعصاب شناختی را پررنگ تر کرد. چاپ مقالاتی در این زمینه نقطه تحول جدی و اساسی در این زمینه بود. در 2 مورد از این مقالات ، صحبت از پیوند یک مدار الکترونیک به مغز بود. در یکی از آنها هیپوکمپ را که ساختاری در مغز ما و دیگر حیوانات است و در حافظه درازمدت نقش دارد، تخریب کردند و به جای آن یک مدار که مشابه هیپوکمپ بود و می توانست کار آن را انجام دهد در مغز قرار دادند و اعصاب را به آن وصل کردند، به طوری که حیوان تقریبا مثل یک حیوان سالم حافظه و یادگیری طبیعی خودش را داشت.
این آزمایش روی موش صحرایی انجام شد. در مورد دیگر هم که روی میمون رسوس صورت گرفت یک بخش از مغز را تخریب کردند و مدارات الکترونیکی که همان کار را انجام می داد آنجا نصب شد و بعد فرستنده هایی را در آنجا قرار دادند که به صورت بی سیم سیگنالی را به صورت امواج الکترومغناطیسی مخابره می کرد.
در جای دیگری از مغز هم گیرنده هایی را نصب کردند که آن امواج را دریافت و بخش خاصی از مغز را تحریک می کرد تا کار خاصی را که قبلا وظیفه قشر طبیعی مغز بود، انجام دهد؛ البته این موارد تازه شروع کار است و فقط این دید را به ما می دهد که در تخیل خود آینده را ترسیم کنیم ، مثلا این که در 50 سال آینده می توان قشر آسیب دیده مغز را براحتی با ادوات الکترونیکی جایگزین کرد، چون می دانیم آن قسمت از مغز چه کاری انجام می دهد و توانسته ایم آن را مدل سازی کنیم و ماشین هایی ساخته ایم که می توانند این کار را انجام دهند. مثال دیگر راه انداختن فردی بود که قطع نخاع شده بود و در مجله نیچر به چاپ رسید.
در این طرح ، فرد فلج در ذهنش تصور راه رفتن می کرد. این تصور به وسیله رایانه تحلیل می شد و عضلات توسط رایانه تحریک می شدند و به این ترتیب فرد به راه افتاد
به اعتقاد اهل علم ، کسی که به این دانش دسترسی داشته باشد در آینده خیلی بیشتر از ملت های صاحب سلاح اتمی بر دیگران مسلط خواهد بود، چون آن موقع سر و کار این ملت ها با مغز ما و کنترل آن است.
گفتنی است تا 10 سال پیش هیچکدام از این رشته ها در ایران وجود نداشت ، اما در حال حاضر می توان گفت محققان ما در زمینه علوم اعصاب شناختی در دنیا صاحب نظر هستند و تعداد قابل توجهی آزمایشگاه تحقیقاتی در این زمینه تاسیس شده است که متاسفانه فقط در پژوهشگاه دانش های بنیادی هستند و دیگر مراکز دانشگاهی ما هنوز به آن نپرداخته اند.
در حال حاضر، پژوهشکده علوم اعصاب شناختی در حال تربیت دانشجوی دکتری در این رشته است و در سال 10 ، 15 مقاله با کیفیت های متفاوت در مجلات معتبر خارجی از این پژوهشکده به چاپ می رسد. نکته حایز اهمیت در این زمینه این است که اولین مقاله تمام ایرانی در مجله بسیار معتبر نیچر توسط دکتر استکی و همکارانشان به چاپ رسیده است که روی ادراکات بینایی و شناخت چهره بررسی های جالب توجهی انجام داده بود.
● فردا دیر است
هر چند در مورد این رشته نگذاشتیم تجربه فیزیک تکرار شود، اما باز هم موانعی بر سر راه هست که اگر آنها را رفع نکنیم باز هم از دنیا و علمی که آینده را متحول خواهد کرد، عقب خواهیم ماند. به گفته یکی از محققان این پژوهشگاه ، با وجود سیر رو به رشد مقالات ما در این زمینه باز هم مشکلات بسیار زیادی بر سر راه است و تلاش گروه علوم شناختی در پژوهشکده این است که تحول ایجاد شده در این رشته را تثبیت کرده از حالت وابسته به فرد درآورد و مسیری ایجاد کند که ادامه داشته باشد. این گروه موفق شده است در کلاس یک دنیا این کار را انجام دهد. کشور ما و دنیا نیاز مبرمی به این رشته دارد چون در آینده انواع بیماری های عصبی مثل آلزایمر، اختلال حافظه مربوط به بالا رفتن سن ، پارکینسون و بسیاری دیگر که هزینه های بسیاری را بر دوش جامعه می گذارد به این طریق درمان می شود.
از طرف دیگر، سهم مکانیسم های شناختی در مغز و پیاده سازی آن در ربات می تواند تحولات صنعتی زیادی به وجود آورد که آینده اقتصاد دنیا را در دست خواهد گرفت. صنایع نظامی هم بسیار متاثر از این رشته است ، به طوری که الان در دنیا میلیاردها دلار در زمینه علوم اعصاب شناختی صرف بخش نظامی می شود.
با نگاهی به این چشم انداز به اهمیت آن پی می بریم ، بنابراین باید شرایط کار و تحقیق در این زمینه در کشور ما فراهم شود، بعلاوه این امکانات به شکل منطقی و بموقع توزیع شود تا فرار مغزها را نداشته باشیم.
متاسفانه هنوز در سطوح بالای تصمیم گیری مملکت ما افرادی نشسته اند که می گویند اصلا چرا باید مقاله چاپ کرد یا این که چرا باید این مقالات را در مجلات بین المللی ISI به چاپ رساند و با شعارهایی که ظاهر پسندیده ای دارند، جلوی این کار را می گیرند؛ مثلا بحث ISI اسلامی را مطرح می کنند. گرچه این کار اصلا کار بدی نیست ، اما باید آن را در کنار ISI اصلی مطرح کرد و نه به عنوان جایگزین آن.
بعضی مسوولان حتی می گویند محققان ما چرا باید در کنفرانس های غربی شرکت کنند، بلکه خوب است در کنفرانس هایی که در کشورهای اسلامی برگزار می شود شرکت کنند. مورد دیگری که مسوولان وزارت ما به آن ایراد می گیرند این است که تحقیقات ما جوابگوی نیازهای روز جامعه نیست که البته این حرف در جای خودش درست است و تحقیقات باید جنبه کاربری داشته باشند و کاربردهای حاضر و فوری جامعه باید در آنها لحاظ شود؛ اما این درست نیست که چشممان را ببندیم و بگوییم فقط باید معضل امروز حل شود که اگر چنین کنیم باز هم از دنیا عقب می مانیم.
کار تحقیقاتی به بسترسازی نیاز دارد و زمان می برد و باید نیروی انسانی را آموزش داد. پس نمی توان به 20 یا 30سال دیگر فکر نکرد و نیازهای آن موقع را درنظر نگرفت.
بعضی تحقیقات پایه هم گرچه ممکن است در نگاه اول نتیجه فوری به همراه نداشته باشند، اما با خود رشد فناوری می آورد و شرکت های تولیدی می توانند از یافته های آنان برای تولید محصول بهتر با بازدهی اقتصادی بالاتر استفاده کنند. به اعتقاد محققان این رشته در کشورمان ، رشته هایی که حالت بین رشته ای دارند بیشترین محرومیت را در کشورهای جهان سوم دارند، چون سازمانی نیست که به آنها توجه کند.
● علم از نوع باکیفیت
تحقیقات ما باید در عرصه نقد بین المللی و محک سختگیرترین آدم های علمی دنیا قرار گیرند. اگر نتوانیم در مجلات معتبر علمی مقاله چاپ کنیم کشورمان هیچ تکانی در علم و صنعت نخواهد خورد. متاسفانه بیشتر علمی که در کشور ما تولید می شود از نوع درجه 3 است. اگر در مقابل 4 یا 5 هزار مقاله ای که داریم فقط 20 یا 30 تا در بهترین مجلات علمی چاپ می شوند باید بدانیم مسیر درستی نرفته ایم. ما به مقالاتی نیاز داریم که بتوانند ما را به هزار سال قبل خودمان که حرف اول علم را در دنیا می زدیم برگردانند و این کار گرچه سخت است ، اما شدنی است و راه آن تاکید بر علم با کیفیت است.
●روان‌شناسي شناختي cognitive psychology
روان‌شناسي شناختي مكتبي است كه به بررسي فرايندهاي دروني ذهن از قبيل حل مسئله، حافظه، ادراك، شناخت، زبان و تصميم گيري ميپردازد. موضوعاتي ازاين قبيل كه انسان چگونه و با چه ساختاري به درك، تشخيص و حل مسئله ميپردازد و اين كه ذهن چگونه اطلاعات دريافتی از حواس (مانند بينايي يا شنوايي) را درك مي‌كند و يا اينكه حافظه انسان چگونه عمل مي‌كند و چه ساختاري دارد؛ از عمده مسائل قابل توجه دانشمندان اين رشته مي‌باشد. محققين روان شناسی شناختی به ذهن همچون دستگاه پردازشگر اطلاعات مي‌نگرند و رويكرد آنان به مطالعه مغز و ذهن برپايه تشابه عملكرد مغز با رايانه است. روان‌شناسي شناختي از دو جنبه با مكاتب روان‌شناسي قبلی تفاوت اساسي دارد:
1-برخلاف مكاتب روان‌شناسي كلاسيك از قبيل روان‌شناسي فرويدي، از روش تحقيق علمي و بررسی موارد قابل مشاهده استفاده مي‌كند و روشهايي چون درون نگري را به كار نمي‌برد.
2-برخلاف روان‌شناسي رفتارگرا، فرايندها و پديده‌هاي ذهني، چون باور، خواست و انگيزش را مهم دانسته ، مورد مطالعه قرار مي‌دهد.
از زير مجموعه هاي روان شناسي شناختي مي توان رشته هاي نوروسايکولوژي، روان شناسي باليني، روان شناسي تربيتي، روان شناسي قانوني، روان شناسي سازماني و صنعتي با گرايشهای شناختی را نام برد.
●علم اعصاب شناختي cognitive neuroscience
اين حوزه به بررسي مغز و فعاليتهاي آن ميپردازد. در حالي‌كه روان‌شناسي شناختي وقايع ذهني را مستقل از فعاليت مغزي بررسي مي‌كند، رويكرد علم اعصاب شناختي بر اين پايه استوار است كه فعاليتهاي ذهني برخاسته از فعاليتهاي مغزي است و بدين ترتيب توضيح فرايندهاي شناختي مستلزم گردآوري اطلاعات درباره مغز مي‌باشد.
هدف علم اعصاب شناختي فهم ماهيت و ساختار فعاليتهاي ذهنی است. رويكرد اين علم به ذهن رويكردی پردازشي است به اين معني كه فعاليتهاي ذهني براساس نحوه پردازش خرده سيستمهايي توضيح داده مي‌شود كه هريك مسئول انجام يك فعاليت ذهني به‌خصوص، مثل خواندن يك كلمه يا جمله، بازشناسی بصري اشياء يا انسانها، و يا حل مسائل رياضي مي‌باشند. اين خرده سيستمهاي پردازشگر براساس الگوهاي فعاليت مغزي و اطلاعات ساختاري مغز تبيين مي‌شوند. دانشمندان اين رشته از روشهاي متنوعي براي مطالعه مغز استفاده می کنند، از قبيل بررسي تاثير داروها و مواد شيميايي روي مغز (نوروفارماكولوژي)، ثبت نوارهاي مغزي (ERP,EEG)، ثبت تحريك سلولي، تحريك مستقيم مغز حين عمل جراحي، مداخله غير مستقيم در عملكرد مغز (TMS) و تصويربرداري پيشرفته با استفاده از ابزارهايی مانند fMRI, PET و MEG .
اين رشته كه در دهه 1990 به پيشرفتهاي قابل توجهي دست يافت همچنان به رشد خود ادامه مي‌دهد و علاوه بر بررسي مسائل كلي شناختي مانند حافظه، توجه، هشياري، يادگيري و غيره، داراي زيرشاخه‌هاي متعددي شده است که از جمله مي توان به حوزه های بين رشته ای عصب شناسی روان پزشکي، عصب شناسی زبان شناسي، عصب شناسی علوم اجتماعي، عصب شناسی اقتصاد، عصب شناسی بازاريابي، عصب شناسی زيبايي شناسي، عصب شناسی الهيات اشاره کرد.
●زبان‌شناسي شناختي
در زبان شناسي شناختي زبان همچون يك جزء اساسي شناخت انسان، کارکردی شناختي تلقي مي‌گردد. از اين منظر زبان هم محصول تفكر است و هم وسيلة تفكر.
زبان‌شناسي شناختي از ساختار ظاهري زبان فراتر رفته، و به بررسي عمليات بنيادي بسيار پيچيده‌تری ميپردازد كه موجد دستور زبان، مفهوم سازي، سخن گفتن و تفكر است. رويكرد نظري اين حوزه بر پايه مشاهدات تجربي و آزمايشهاي علمي روان‌شناسي و علم اعصاب استوار است و هدف آن فهم چگونگي بازنمايي اطلاعات زباني در ذهن، چگونگي يادگيري زبان، چگونگي درك و استفاده از آن و چگونگي ارتباط اجزاي سازنده شناخت است.
برخي از زير شاخه‌هاي اختصاصي زبان شناسي شناختي عبارتند ازمعناشناسي واژگاني، رويكرد شناختي به دستور زبان و استعاره هاي شناختي.
●فلسفه ذهن philosophy of mind
فلسفه ذهن شاخه‌اي از فلسفه است كه به مطالعه ماهيت ذهن، فعاليتهاي ذهن، خصوصيات ذهن، هشياري و رابطه آنها با بدن مادي ميپردازد. نقش فلسفه در علوم شناختي فراتر از نقشي است كه فلسفه در علوم ديگر دارد. فلسفه، در حوزه‌هاي مختلف معرفت بشري با پرسش سوالات اساسی و تهيه پاسخ آنها علوم مختلف را پايه ريزي می کند، به طوری که پس از شکل گيری دانشي كه قادر به پاسخگويي به آن سؤالات باشد، يك قدم از آن حوزه عقب مي‌نشيند.
اما فلسفه ذهن در علوم شناختي نقشي فراتر از پايه‌ريزي اين علم از طريق پرسشهاي اساسي دارد. بسياري از رويكردهاي بنيادي كه اكنون در علوم شناختي نقش محوري دارند محصول نظريه‌پردازي منطق‌دانان و فلاسفه مي‌باشند.
البته، فلاسفه ذهن نيز به نوبه خود از پيشرفت علوم شناختي برای پيشبرد نظريه‌هاي خود بهره برداری مي‌كنند. بدين ترتيب فلسفه ذهن نه تنها در پايه‌ريزي علوم شناختي نقش به سزايي داشته است، بلكه به‌عنوان يك جزء اصلي تشكيل دهنده علوم شناختي، با ساير علوم تشكيل دهنده اين حوزه رابطه متقابل و پويايي دارد.
●حوزه هاي کاربردي علوم شناختي
بي ترديد از آنجا که حيات انسان و جامعه وابسته به کارکردهاي مغزي اوست، شناخت ما از مغز و ذهن مي تواند تأثير به سزايي بر همه ابعاد حيات انسان داشته باشد. در اين ميان هوش مصنوعي و ساخت رايانه هايي که بتواند وظايف انسان را انجام دهند، پزشکي و جبران آسيبهاي مغزي و شناختي، آموزش و پرورش، سلامت رواني و اجتماعي، سياست و افکار عمومي، امنيت و دفاع، اقتصاد و بهزيستي، مهندسي و رابطه انسان و فناوري از اهميت بيشتري برخوردارند. همه اين حوزه ها با علوم شناختي رابطه اي تنگاتنگ دارند و به همين دليل رشته هايي چون هوش مصنوعي، آموزش و پرورش شناختي، روان درماني شناختي، شناخت اجتماعي و روان شناسي سياسي، روان شناسي تحليل اطلاعات و رسانه هاي گروهي، علوم دفاعي شناختي، اقتصاد شناختي، مهندسي شناختي و غيره پديد آمده اند تا با استفاده از يافته هاي علوم شناختي در باره مغز و ذهن انسان، زمينه استفاده بهينه از اين وديعه الهي را فراهم ساخته، کاستيهاي آنرا جبران و از بروز خطاهاي ذهني انسان جلوگيري نمايند. در زير به برخي از اين حوزه هاي کاربردي مختصراً اشاره می شود:
●مداخله تشخيصي و درماني
با استفاده از يافته هاي علوم شناختي مي توان زمينه های بالقوه اختلالاتي مانند خوانش پريشي و درخودماندگي را در كودكان از طريق تصوير برداري عصبي پيش بيني كرد و با انجام مداخله به موقع عصب شناختي و تصوير برداري مجدد از آن، از ترميم آن مطمئن گشت. اينگونه مداخلات عصب شناختي راه را براي معالجه بسياري از كاستيهاي عصبي باز مي كند و فصل جديدي را در علم اعصاب پديد خواهد آورد.
از جمله اين مداخلات دستكاري ژنتيك و كاشت سلولي است. اينك به منظور تقويت عصبي و رفع كاستيها و فساد عصبي، دانشمندان در حال تجربه دستكاري ژنتيك سلولهاي عصبي، كاشت آن و سلول درماني يا پيوند عصبي هستند. يكي از دانشمندان علم اعصاب به نام مارتا فرح مي گويد: "بيست سال پيش معقول به نظر نمي رسيد كه دانشمندان علم اعصاب در باره نمايه هاي مغزي مربوط به راستي در برابر دروغ، حافظه قابل ارزيابي در برابر حافظه كاذب، احتمال ارتكاب جنايات خشونت بار در آينده، سبكهاي استدلال اخلاقي، نيت همكاري و حتي محتواي خاص آگاهي، حتي پيشنهادهايي داشته باشند. امروز نيز معلوم نيست براي بيست يا پنجاه سال بعد چه خواهيم داشت".
آنچه قطعي است شروع مداخله عصبي در مورد حيوانات است كه تا به حال نتايج چشمگيري داشته است. براي مثال، محققان موسسه مطالعات زيست شناختي سالك و دانشگاه كاليفرنيا در سنديگو موفق شده اند از دست دادن حافظه را در موشها با جلوگيري از توليد نوعي پروتئين كه در ايجاد پلاكهاي مغزي موثر است، كنترل كنند. يا در كشور خودمان همپاي برخي از كشورهاي پيشرفته تحقيق در باره كشت و كاشت سلولهاي عصبي و ترميم سلولهاي فاسد شده از طريق سلول درماني در سطح آزمايشگاهي آغاز شده است
●هوش مصنوعي artificial intelligence
هوش مصنوعي دانش ساخت رايانه‌هايي است كه بتواند كارهايي را انجام دهد كه انجام آن توسط انسان نياز به هوشمندي و شعور دارد. تحقيقات انجام شده در هوش مصنوعي عمدتاً متمرکز بر يادگيري، حل مسئله، ادراك، پردازش زبان بوده است.
با پيشرفتهايي كه در زمينة هوش مصنوعي و توليد سامانه هاي هوشمند به دست آمده است مي توان بين شناخت طبيعي و شناخت مصنوعي پيوند بر قرار کرد. وسايل ارتباطي و واسطهايي كه امروز براي جبران كاستيهاي شناختي تجربه می شود اين اميد را زنده ساخته است كه بتوان در آينده بخشي از اين كاستيها را ترميم كرد. از جمله استفاده از رايانه هايي است كه معلولين مي توانند با امواج مغزي خود آنرا اداره كنند و مثلاً مطالب خود را بدون استفاده از انگشتان خويش بر روي آن تايپ کنند، يا رايانه هايي كه امواج مغزي فرد معلول را به كلام تبديل مي نمايد. توليد دست و پاي مصنوعي نيز دست آورد ديگر دانشمندان علوم شناختي است كه با اتصال به سلسله اعصاب فرد مي تواند فقدان عضو او را جبران کند.
برخي از دانشمندان علوم شناختي پيش بيني مي كنند كه با كمك دانشمندان هوش مصنوعي بتوانند رايانه هايي بسازند كه ايده ها را درك كند و به پردازش معنايي بپردازد، رايانه هايي كه هوشهاي چندگانه را تشخيص دهند و به رفع ضعف فرد در يك هوش خاص كمك كنند، رايانه هايي كه بتوانند به معناي واقعي كلمه با انسان مكالمه كنند و درك متقابل داشته باشند. هوارد گاردنر مجموعه اين مداخلات را مداخلات نرم افزاري و سخت افزاري مي نامد.
با اين گونه مداخلات نرم افزاري و سخت افزاري مي توان آينده جالبي را تصور كرد. تصور كنيد دنياي آينده چگونه خواهد بود اگر انسان بتواند با دخالت در مغز از طريق كشت و پيوند سلولهاي عصبي، از طريق دستكاريهاي ژنتيك، و از طريق جلوگيري از توليد پروتئينهايي كه كار مغز را مختل مي كند، مغز انسان را كارامدتر سازد. بتواند با روشهاي درماني و ترميمي عصب شناختي كاستيهاي مغز را جبران كند، بتواند با روشهاي شناختي يا نرم افزاري استفاده بهتر از مغز را تضمين نمايد و بالاخره بتواند با استفاده از سامانه هاي مصنوعي كاركردهاي مغز را تقويت كند.
در زير به برخي از كاربردهاي هوش مصنوعي اشاره مي شود:
شناخت الگو يا ادراك حسي مانند بازشناسي بصري حروف الفبا، بازشناسي گفتار، بازشناسي صدا، بازشناسي چهره.
ارتباط مغز و رايانه (BCI)که ممکن است از طريق آن به صورت يک سويه و يا دو سويه بين رايانه و مغز اطلاعات مبادله گردد.
مطالعات BCI بيشتر بر روي ابزارهاي کاشته شده در مغز حيواناتي انجام شده است که دچار نقص حرکتي، بينايي و يا شنوايي بوده اند، ولي در سالهاي اخير در مورد انسانهايي که دچار نقص بينايي، شنوايي و يا حرکتي شده اند نيز کاشت ابزار صورت گرفته است. طراحي اين ابزارها بر اساس مطالعات علم اعصاب شناختي صورت مي گيرد. بر اين اساس، مغز با ابزاري که بتواند از نظر دريافت و ارسال سيگنالها به آن کمک کند سازگار مي‌شود و بدين ترتيب، اندامهاي مصنوعی از طريق ابزارهاي رايانه ای به نحوی کنترل مي‌شوند که گويی توسط مغز کنترل شده باشند. هدف نهايي BCI آن است که مغز به رايانه وصل شود، به طوری که بتوان قابليتهاي بيشتري را از آن انتظار داشت.
●تقويت شناختي cognitive enhancement
تقويت شناختي به معناي ارتقاء توانمنديهاي مغز در زمينه کارکردهاي شناختي از جمله ادراک، توجه، هشياري، حافظه، تصميم‌گيري، تجزيه و تحليل، استدلال، تعادل خلقي و غيره مي‌باشد. تلاش محققين علوم شناختي و علم اعصاب شناختي اصالتاً متمرکز بر شناخت هرچه بيشتر کارکردهاي مغزي است، ولي در عين حال يافته هاي آنها در دسترس شاخه‌هاي ديگر علوم از جمله داروسازي، براي توليد داروهاي تقويت کننده توانمنديهاي فوق الذکر قرار مي‌گيرد. رشته‌هاي ديگر از جمله علوم رايانه، مهندسي پزشکي، سلولهاي بنيادي، الکترونيک، بيومکانيک، فناوري نانو و عصب شناختي رايانه ای همگي در صدد توليد مواد دارويي، وسايل و روشهايي هستند که بتواند، توانمنديهاي شناختی انسان را افزايش دهد.
●تشخيص
عملكرد حوزه تشخيص در هوش مصنوعي ايجاد الگوريتمها و تكنيكهايي است كه بتواند تشخيص دهد آيا رفتار يك سيستم خاص بهنجار است يا خير. اگر سيستم به درستي كار نكند الگوريتم مذكور بايد قادر به تشخيص محل دقيق اختلال و نوع اختلال باشد.
در اين حوزه مي توان از سيستمهاي خبره نام برد. اين سيستمها برنامه‌هايي است كه از دانش و مهارتهاي تحليلي يك يا چند انسان صاحب تخصص در يك حوزه خاص برخوردار مي‌باشد و از اطلاعات فوق براي حل مشكلات به‌وجود آمده استفاده مي‌كند. به‌عنوان مثال ميتوان از سيستمهاي خبره كه در تشخيص و درمان پزشكي به‌كار مي‌رود ياد كرد.
●روباتها
روبات يك عامل مصنوعي الكترومكانيكي است كه ظاهر و حركاتش هدف و مقصود معيني را دنبال مي‌كند. روباتها را ميتوان براساس عملكردشان به دو گروه صنعتي و خانگي تقسيم كرد.
●بازيهاي رايانه ای
در بازيهاي رايانه ای، بازيگرها طوري طراحي مي‌شوند كه هوشمند به نظر مي آيند. نمونه برجسته استفاده از اين فن‌آوري را ميتوان در شطرنج باز Deep Blue، ساخته IBM مشاهده كرد که توانست گاري كاسپاروف[43] قهرمان شطرنج جهان را در سال 1996 شکست دهد.
●آموزش و پرورش شناختي
يافته هاي علوم شناختي تأثيرات عميقي را در سالهاي اخير بر آموزش و پرورش بر جاي گذاشته است به طوری که اميد آن مي رود که اثر بخشي اين نهاد کهن روز به روز ارتقا يابد. اينک کشورهاي پيشرفته پروژه هاي سنگيني را در زمينه کاربرد علوم شناختي در آموزش و پرورش در دست اجرا دارند و با تأسيس مدارس شناختي در حال تجربه اين رويکرد در آموزش و پرورش هستند. براي مثال سازمان همكاري اقتصادي و توسعه(OECD) در سال 1999 پروژه ای مطالعاتي را آغاز كرد كه "علوم يادگيري و تحقيقات مغز" نام گرفت. اين سازمان طي نشستهايي در آمريكا، كانادا و ژاپن با همفكري جمعي از دانشمندان برجسته از ساير كشورها به بررسي اين موضوع پرداخت و سرانجام در سال 2002 گزارشي را تحت عنوان "شناخت مغز: به سوي علم جديد يادگيري" منتشر ساخت.
همچنين كشورهاي اروپايي در صدد برآمده اند نظام آموزشي خود را بر اساس يافته هاي جديد علمي بازسازي كنند و گزينه هاي مختلفي را به عنوان گزينه هاي جايگزين مطرح سازند كه موجب دگرگوني بنياني نظام آموزش و پرورش خواهد گرديد. يكي از اين گزينه ها تكيه بيشتر بر آموزش انفرادي به جاي آموزش جمعي با استفاده از محيطهای مجازی است.
بدين منظور سازمان همكاري اقتصادي و توسعه از سال 1997 پروژه اي را در دست مطالعه دارد تا آينده مدارس را طي 25-15 سال بعد طراحي نمايد. آنها شش گزينه را مورد توجه قرار داده اند كه در تحليل سياست آموزشي سال 2001 OECD، تحت عنوان "مدارس ما چه آينده اي خواهند داشت؟" منتشر شده است. در سال 2003 نيز مجمع OECD تحت عنوان "مدرسه داري براي فردا" به بررسي اين شش گزينه پرداخته است.
بي ترديد در جمهوري اسلامي نيز با توجه به دستاوردهاي جديد روان شناسي، بازنگري جدي در نظام آموزش و پرورش ضروري است. ما نمي توانيم نسبت به دستاوردهاي علمي دنيا در زمينه آموزش و پرورش بي تفاوت باشيم. از سوي ديگر امواج جهاني شدن به عنوان يك واقعيت دير يا زود ما را نيز در بر خواهد گرفت. راه مقابله با اين امواج، طراحي نظام جديد آموزشي با توجه به يافته هاي جديد علمي و مبتني بر ارزشهاي ديني و فرهنگي جامعه خودمان است. اين تنها سدي است كه مي تواند در برابر سيل جهاني شدن مقاومت كند.
●روان درماني شناختي
رشته روان درماني شناختي به عنوان رويکردي جديد در روان شناسي باليني و روان پزشکي توانسته است توفيقات قابل توجهي را در درمان اختلالات رفتاري و رواني به ارمغان آورد. از جمله توفيقات روان درماني شناختي، معالجه معتادين به مواد مخدر است، به طوری که موثر بودن اين رويکرد به خوبي به اثبات رسيده است. در ساير زمينه هاي اختلالات رواني نيز امروزه رويکرد شناختي چه به تنهايي و چه در تلفيق با فنون رفتار درماني يکي از شيوه هاي موثر روان درماني تلقي مي شود به طوري که نشان داده شده است اثر اين نوع معالجات ماندگارتر بوده، احتمال بازگشت مجدد بيماري کاهش مي يابد.
●شناخت اجتماعي و روان شناسي سياسي
علوم شناختي به تحليل و درک رويدادهاي اجتماعي و رفتارهاي سياسي نيز کمک شايان توجهي مي کند. نحوه شکل گيري گروههاي اجتماعي و نقش شناخت در آن، درگيريهاي قومي، نژادي و مذهبي، نقش رهبران اجتماعي- سياسي و شخصيت آنها در رفتارهاي سياسي- اجتماعي، نقش شناخت، هويت اجتماعي، هيجان و نگرش در رفتارهاي اجتماعي و سياسي، افراط گرايي و مناقشات بين المللي همگي از موضوعات مورد علاقه روان شناسي سياسي و جامعه شناسي شناختي است.
●روان شناسي تحليل اطلاعات و رسانه هاي گروهي
يکي از حوزه هاي کاربردي متأثر از يافته هاي علوم شناختي، روان شناسی تحليل اطلاعات و رسانه هاي گروهي است. روان شناسي شناختي در درک خطاهاي شناختي که منجر به تصميمات نادرست می گردد و نيز طراحي بهترين شيوه تأثير گذاری بر افکار عمومي به اين حوزه کمکهاي مهمي می رساند. دستگاههاي اطلاعاتي يکي از کاربران يافته هاي علوم شناختي برای تحليل اطلاعات هستند. رسانه هاي گروهي نيز براي جذب افکار عمومي و تأثيرگذاری بر آن از اصول روان شناسي شناختي بهره مي برند. زبان شناسي شناختي نيز در استفاده از استعاره هاي مناسب به اين حوزه کمک ارزشمندي انجام مي دهد.
●روان شناسي تغيير ذهن
يکي از زمينه هاي جذاب در روابط فردي و جمعي مقوله تغيير ذهن است. چگونه ما مي توانيم در روابط شخصي و اجتماعي خود بر ديگران تأثير بگذاريم و اساساً تحول ذهني و فکري چگونه پديد مي آيد. اين موضوعي است که نظر دانشمندان علوم شناختي را به خود جلب کرده، به طراحی راهکارهايي براي تغيير ذهن خود و ديگران انجاميده است. روان شناسي شناختي و زبان شناسي شناختي به اين حوزه نيز کمک شايان توجهي مي کنند.
●علوم دفاع شناختي
يافته هاي علوم شناختي در قلمروي دفاعي و امور امنيتي نيز ميدان فعاليت وسيعي کسب کرده است، به طوري که نيروهاي مسلح کشورهاي پيشرفته در کنار توسل به قدرت سخت از کاربرد قدرت نرم غافل نمانده با استفاده از يافته هاي علوم شناختي در جستجوي راهکارهاي عملي براي تأثير گذاري بر فکر و ذهن فرماندهان و نيروهاي مسلح رقيب و انحراف افکار ايشان هستند. همچنين کاربرد دقيق سلاح، پرهيز از خطاهای شناختي و نيز استفاده از دستورالعملهاي شناختي به منظور بالابردن ضريب دقت و صحت تصميمات نظامي، به ويژه در هنگام فوريتها از زمينه هايي است که علوم شناختي مي تواند کمک قابل توجهي به علوم دفاعي انجام دهد.
●اقتصاد شناختي
يکي از مسايل مهم در اقتصاد و بازرگاني مقوله تصميم گيري و داوري است. تصميم گيري و عوامل موثر در آن موضوع مورد علاقه علوم شناختي به ويژه روان شناسي شناختي و زبان شناسي شناختي نيز مي باشد. اقتصاد شناختي در کنار نظريه هاي ديگر تصميم گيري همچون انتخاب عقلانی موسع يا محدود ، نظريه بازيها، نظريه پويايي سيستمها مي تواند به درک فرايند تصميم گيري در اقتصاد و بازرگاني کمک کند.
●مهندسي شناختي
رابطه انسان و فناوري، به ويژه ماشين، موضوعي است که در مهندسي شناختي مورد مطالعه قرار مي گيرد. در اين زمينه راههاي بهبود فناوريها و ماشين آلات به نحوي که کاربرد آنها براي انسان مطلوب تر باشد و نيز بررسي خطاها و اشتباهاتي که در هنگام استفاده از آن، به ويژه در مراکز حساسی چون نيروگاهها، برجهاي فرودگاه وتاسيسات هسته اي ممکن است رخ دهد، از موضوعاتي است که مورد علاقه مهندسي شناختي است.
منبع: میگنا
نظرات کاربران
لینک کوتاه: کپی لینک
گنجینۀ شگفت‌انگیز «ساسانی» که در دشت‌های «اسکاتلند» کشف شد(+عکس) یک ویلای شاعرانه در مازندران که فینالیست جایزۀ معماری شد (+عکس) ۸ کاری که کودکان باهوش متفاوت از دیگران انجام می‌دهند قدیمی‌ترین الفبای جهان در این شهر پیدا شد(+عکس) هنجارهای کلیشه‌ای مردانه، آسیب‌زا است طرز تهیه خوراک جگر با رب انار ۵ نشانه پنهان که می گویند در دوران کودکی دچار تروما شده اید تصاویر کمتر دیده شده از یک ماشین دودی که میراث ملی شد همسفر با گیلگمش به سرزمین باستانی ارته؛ حیرت‌انگیزترین آثار باستانی کرمان که باید ببینید چهار سوار آخرالزمان چه کسانی هستند؟(+عکس) هشت اتاق خواب متفاوت «بروتالیستی» در سراسر جهان (+عکس) طراحی منحصربه‌فرد یک ویلای نیمه‌معلّق در دماوند که برنده جایزه معماری شد(+عکس) رازآلودترین شهر ایران کجاست؟(+عکس) قدیمی‌ترین مساجد ایران که در ابتدا آتشکده بودند(+عکس) این کیبورد عجیب، نمایشگری لمسی است که به‌عنوان مانیتور هم کاربرد دارد! (+عکس)