اگر با دیدن عنوان علوم شناختی چیست؟ علاقه‌مند شدید که با این رشته جوان و نوپا آشنا شوید، باید بگویم که به حوزه پیچیده ولی جذاب و خاص علوم شناختی و دنیای ذهن خوش آمدید.
مطمئنا همگی ما نام رشته‌های تحصیلی گوناگون مانند علوم تجربی، علوم انسانی، ریاضی و… را شنیده‌ایم. ولی این روزها شاید کمتر کسی از وجود یک رشته تازه تاسیس و نوین به نام رشته علوم شناختی خبر دارد، مگر اینکه سر و کارش با این رشته باشد.
رشته علوم شناختی حوزه‌ای است که به جرات می‌توان گفت به آینده تعلق دارد. آینده‌ای که از همین حالا شروع شده و بخشی از آن نیز در زندگی امروزه ما قابل مشاهده و لمس است.
ولی پرداختن و آشنایی با این رشته گسترده، جذاب و هیجان‌انگیز را نخست با ارائه تعریف کوتاهی از این رشته آغاز می‌کنیم.
علوم شناختی چیست؟
علوم شناختی را در یک جمله کوتاه این چنین می‌توان تعریف کرد: علوم شناختی [Cognitive Science] مطالعه‌ی علمی “ذهن” است.
در واقع می‌توان گفت علوم شناختی به صورت یک پژوهش علمی دربارهٔ ذهن و مغز تعریف می‌شود و اصطلاحی است برای «دانش ذهن‌شناسی» یا همان دانش‌های شناخت ذهن، که توسط اولریک نیسر انتخاب شده است.
در اینجا منظور از ذهن مجموعه‌ی هر چیزی است، که نمودهای هوشمندی و آگاهی هستند مانند تفکر، ادراک، حافظه، احساس، استدلال و نیز تمام روندهای ناآگاهانه شناختی است.
همچنین مقوله‌ی شناخت در این حوزه نیز به مجموع حالت‌ها و فرآیندهای روانی مانند تفکر، استدلال، درک و تولید زبان، دریافت حواس پنجگانه، آموزش، آگاهی، احساسات و… گفته می‌شود.
محققانی که در این زمینه فعالیت می‌کنند، با تمرکز بر روی نحوه نمایش، پردازش و انتقال اطلاعات توسط سیستم عصبی به مطالعه هوش و رفتار انسان می پردازند.
سوال‌هایی مانند این که ذهن چگونه کار می‌کند یا مغز چگونه هوشمندی [Intelligence] را ایجاد می‌کند، پرسش‌هایی هستند که در علوم شناختی بررسی می‌شود.
شاید شما هم فکر می‌کنید که در اینجا منظور تنها ذهن و شناخت انسان است. ولی اصلاً این طور نیست، آنچه در علوم شناختی مورد بررسی قرار می‌گیرد ذهن، شناخت و هوش در انسان و سایر اشیا یا پدیده‌های ذهمند است.
منظور از پدیده یا اشیای ذهمند، هر نوع موجودی است که می‌تواند فکر کند، محاسبه نماید، احساس کند، تصمیم بگیرد و رفتار هوشمند داشته باشد. بنابراین حیوانات، ماشین‌ها یا ربات‌ها نیز می‌توانند در این تعریف گسترده قرار بگیرند.
از هدف‌های اصلی علوم شناختی می‌توان به پژوهش در زمینه ادراک و بازشناسی، توجه، حافظه و یادگیری، زبان، استدلال و تفکر، قضاوت، برنامه‌ریزی، تصمیم گیر‌ی و… اشاره کرد.
امروزه علوم شناختی یکی از شاخه‌های علوم تجربی (science) محسوب می‌شود. علوم شناختی شاخه‌ای میان‌رشته‌ای است که از ادغام رشته‌های مختلفی مانند روان‌شناسی، فلسفه ذهن، عصب‌شناسی، زبان‌شناسی، انسان‌شناسی، علوم رایانه و هوش مصنوعی تشکیل شده است.
رشته‌های گوناگون علوم شناختی نه تنها قرار است فناوری‌های آینده را به طور شگفت‌انگیزی متحول کنند، بلکه به پاسخ دادن به سوالات معرفت شناختی و هستی شناختی که قرن‌ها ذهن بشر را به خود مشغول کرده برخاسته‌اند.
امروزه دانشمندان حوزه شناختی موفقیت‌های قابل توجهی در مورد فناوری‌های مربوط به ذهن، مغز و هوش و شناخت، مانند طراحی سیستم‌ها و ماشین‌های هوشمند، ابداع ابزار و تکنیک‌های خوانش مغز و طراحی روش‌هایی برای تاثیر گذاری بر ذهن و مغز و… به دست آورده‌اند.
از طرفی دیگر به بسیاری از سوال‌هایی که سال‌های طولانی در حوزه‌هایی مانند فلسفه، اخلاق و سایر حوزه‌های علوم انسانی مطرح بوده، مانند ماهیت اخلاق و قضاوت اخلاقی، چگونگی کسب دانش، نحوه ادراک زیبایی، ماهیت اراده آزاد و… با نگاهی جدید پرداخته است.
بنیادی‌ترین سوال در میان این مسائل، مسئله آگاهی است. که در واقع مسئله‌ی نهایی و دشوارترین مسئله علوم شناختی محسوب می‌شود.
در برآیند همه این پرسش‌ها و چالش‌ها می‌توان گفت علوم شناختی به بررسی این می‌پردازد، که ذهن چگونه از خود و جهان و جامعه شناخت و آگاهی پیدا می‌کند و عوامل تاثیرگذار بر شناخت ذهن چه عواملی هستند.
همچنین این دانش در کنار نانوتکنولوژی، بیوتکنولوژی، فناوری اطلاعات مجموعه دانش‌های همگرا (NBIC) را تشکیل می‌دهد.
این رشته کاربرد وسیعی در رشته های فرعی مانند پزشکی، آموزش و پرورش، جامعه شناسی، سیاست، علوم اطلاعات، ارتباطات و رسانه های گروهی، مهندسی پزشکی، مهندسی فرمان و کنترل و حتی علوم دفاعی و جنگ پیدا کرده است.
به طور خلاصه می‌توان گفت دانشمندان علوم شناختی در پی این هستند تا بزرگترین راز آدمی، یعنی دنیای مغز و ذهن انسان را کشف کنند و کارکردهای آن را به عنوان عالی‌ترین و پیچیده‌ترین مکانیسم موجود در طبیعت بشناسند.
واژه علوم شناختی
واژهٔ «علوم شناختی» به جای «Cognitive Science» به کار گرفته می‌شود. این واژه از دو بخش «علوم» و «شناختی» ساخته شده است.
کلمه «علوم» به جای واژه «Science» به کار می‌رود. البته باید توجه کرد که کلمه علم را با دانش (Knowledge) اشتباه نگیرید. همچنین واژه «Science» معنی جمع دارد و به همین دلیل به جای علم از کلمه «علوم» استفاده شده است.
به جای واژه «Cognitive» نیز از کلمه «شناخت» استفاده شده و به دلیل اینکه خاصیت صفت به آن بدهند از کلمه «شناختی» استفاده می‌شود.
واژه “شناختی” (Cognitive) در “علوم شناختی” برای هر نوع عملیات یا ساختار ذهنی که بشود آن را به صورت دقیق مورد مطالعه قرار داد استفاده می‌شود.
اولین معانی ثبت شده برای واژه “شناختی” در فرهنگ لغت انگلیسی آکسفورد، آن را به صورت “مربوط به عمل یا فرایند دانستن” توصیف می‌کنند.
دستگاه‌های اندازه‌گیر‌ی رفتار
برای اینکه یک محقق به طور جامع بتواند چیزهایی که رفتار هوشمندانه را تشکیل می دهند تحلیل، توصیف و بیان کند، باید خود رفتار را مورد بررسی و مطالعه قرار دهد.
این نوع تحقیق ارتباط نزدیک و تنگاتنگی با روان شناسی شناختی و روان فیزیک دارد.
با اندازه‌گیر‌ی پاسخ‌های رفتاری به محرک‌های گوناگون، محقق می‌تواند درک بهتری از نحوه پردازش این رفتارها پیدا کند.
دانشمندان علوم شناختی ذهن انسان را شبکه پیچیده‌ای می‌دانند که اطلاعات را دریافت، نگهداری و بازیابی می‌کند و می‌تواند آن را تغییر شکل یا انتقال دهد. از دید علوم شناختی ذهن را می‌توان همچون نوعی رایانه دانست.
اطلاعات از جهان خارج توسط گیرنده‌های حسی ما (مثل بینایی یا شنوایی) به داخل شبکه پردازشگر (ذهن) وارد می شوند، در حافظه نگهداری شده و در فرآیند تفکر پردازش می‌گردند. خروجی‌های این پردازش می‌تواند گفتار یا رفتار حرکتی ما باشد.
امروزه با رشد فناوری، امکاناتی فراهم شده تا به کمک ابزارهای گوناگون مغز را اسکن کرده و واکنش‌های نورونی آن را ثبت و مشاهده کرد و به اندازه گیر‌ی رفتاری‌ها تا حدودی دست یافت.
تصویربرداری‌های مغزی امکان تجزیه و تحلیل میزان فعالیت در داخل مغز را در هنگام انجام کارهای گوناگون به محقق می‌دهد. این کار به او کمک می‌کند تا رفتار و عملکرد مغز را به یکدیگر مرتبط کرده تا درک کند اطلاعات در مغز چگونه پردازش می‌شود.
روش‌های گوناگون تصویربرداری وضوح زمانی و مکانی مختلفی دارند. از انواع گوناگون این دستگاه‌ها می‌توان موارد زیر را نام برد:
- مقطع نگاری رایانه‌ای تک فوتونی (SPECT) و مقطع نگاری با گسیل پوزیترون (PET)
- نوار مغزی
- fMRI
- تصویر برداری نوری
- MEG
از آنجایی که مبحث اندازه‌گیر‌ی رفتار به وسیله‌ای برای اندازه‌گیر‌ی و محاسبه آن نیاز داشت، تا مطالعه، داده‌یابی و تحلیل‌ها را معتبر و ساده‌تر کند. در اوایل قرن بیستم دستگاه “الکتروانسفالوگرافی” یا همان نوار مغزی راه حلی جدید برای این مسئله بود.
نوار مغزی، به وسیله قرار دادن الکترودها بر روی پوست سر، میدان‌های الکتریکی تولید شده به وسیله نورون‌ها را در قشر مغز(کورتکس) اندازه‌گیر‌ی می‌کند.
این روش وضوح زمانی بسیار بالایی دارد، ولی وضوح فضایی آن نسبتاً ضعیف است.
این شیوه به قدری کاربرد داشت که بر پایه آن روش‌های دیگری مانند: تحریک مغناطیسی سلول‌های مغز، به کار گیر‌ی مادون قرمز در طیف نگاری و ده‌ها روش تهاجمی و غیر تهاجمی دیگر ایجاد شد.
با این روش متخصصان توانستند کنش و واکنش‌های افراد به سالم و مریض را مورد بررسی قرار داده، تا رفتارها و اختلالات را ارزیابی کنند.
به این ترتیب نه تنها به این وسیله توانستند به شناخت بهتری از کارکرد ذهن دست پیدا کنند، بلکه به ساخت ابزارهای هوش مصنوعی و توضیح طرح‌واره برای ساخت انواع ربات‌ها نیز پرداختند.