Слайд 1 - Виртуальная лаборатория когнитивной науки

ВВЕДЕНИЕ
В КОГНИТИВНУЮ
НАУКУ
2006/2007
Материалы к курсу:
http://virtualcoglab.cs.msu.su/projects/mf_cogsci.html
СИМВОЛЬНЫЙ ПОДХОД
К ПОЗНАНИЮ
Познавательные процессы ~ переработка
символьной информации компьютером
Психика -- «универсальное перерабатывающее
устройство»
СИМВОЛЬНЫЙ ПОДХОД
К ПОЗНАНИЮ
Развитие вычислительной техники :
от «вычислений вообще» к частным задачам
Появление специализированных
«микропроцессоров»
в пределах одной архитектуры
(видеокарта, звуковая карта, управление
внешними устройствами и т.д.)
РОЖДЕНИЕ МОДУЛЬНОГО
ПОДХОДА К ПОЗНАНИЮ
1983 -- Джерри Фодор, «Модульность
психики» (The Modularity of Mind)
МОДУЛЬНЫЙ ПОДХОД
К ПОЗНАНИЮ
(с) Леда Космидес, Джон Туби
МОДУЛЬНЫЙ ПОДХОД
К ПОЗНАНИЮ
СИСТЕМЫ БИОЛОГИЧЕСКОГО ОРГАНИЗМА
ОСНОВЫ МОДУЛЬНОГО
ПОДХОДА К ПОЗНАНИЮ
Платон -- виды души:
- вожделеющая
- яростная
- разумная
ОСНОВЫ МОДУЛЬНОГО
ПОДХОДА К ПОЗНАНИЮ
Нейропсихология XIX века:
речь может нарушаться при сохранности
прочих функций (зона Брока, зона Вернике)
Ноэм Хомский (1988):
врожденность языковой
способности и ее независимость
от других способностей
-- язык как отдельный
«умственный орган»
ОСНОВЫ МОДУЛЬНОГО
ПОДХОДА К ПОЗНАНИЮ
Идея модульности познания
-- Дэвид Марр (1945-1980):
«Любой большой массив вычислений
должен быть разбит и реализован как
набор частей, независимых друг от
друга настолько, насколько это
допускает общая задача…» (1976)
РОЖДЕНИЕ МОДУЛЬНОГО
ПОДХОДА К ПОЗНАНИЮ
Джерри Фодор (1983):
общая концепция «модульности»:
познание как мозаика
специализированных модулей
Насколько этот принцип универсален?
МОДУЛЬНЫЙ ПОДХОД
К ПОЗНАНИЮ
Когнитивная архитектура:
?
Модульные
системы ввода
Центральные системы:
планирование,
принятие решения
КРИТЕРИИ ВЫДЕЛЕНИЯ
МОДУЛЕЙ
1. Особая сфера влияния, или специализация
(domain specificity):
каждый модуль компетентен в обработке
одного из видов информации или в
решении одного из классов познавательных
задач и не участвует в решении других
классов задач
КРИТЕРИИ ВЫДЕЛЕНИЯ
МОДУЛЕЙ
2. «Когнитивная непроницаемость»
(информационная закрытость)
КРИТЕРИИ ВЫДЕЛЕНИЯ
МОДУЛЕЙ
3. Навязчивый (принудительный) характер
функционирования: если модуль начал
работать, остановить его невозможно
«Эффекты выскакивания» в зрительном поиске
КРИТЕРИИ ВЫДЕЛЕНИЯ
МОДУЛЕЙ
Сравним с поиском по сочетанию признаков
(работа «центральной системы» -произвольного внимания):
КРИТЕРИИ ВЫДЕЛЕНИЯ
МОДУЛЕЙ
4. Высокая скорость работы
5. Неосознаваемость процесса
функционирования модуля
6. Конечный продукт (без доступа к
промежуточным шагам)
КРИТЕРИИ РАЗЛИЧЕНИЯ
АВТОМАТИЧЕСКОЙ И КОНТРОЛИРУЕМОЙ
ПЕРЕРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ
(Майкл Познер, Чарльз Снайдер, 1975)
Автоматические/автоматизированные процессы:
•
•
•
•
осуществляются непроизвольно, не требуют усилия
не выходят в сферу сознания (только продукт)
не интерферируют с другими видами умственной
деятельности
не интерферируют друг с другом
ПРИМЕР: ЗАДАЧА СТРУПА
XXXXXХХ
ЗЕЛЕНЫЙ
ЗЕЛЕНЫЙ
Джон Ридли Струп
(1897-1973)
НО: (1) прижизненная сформированность (у детей нет);
(2) «проницаемость» (Канеман, Хайчик, 1983).
ЕЩЕ КРИТЕРИИ
ВЫДЕЛЕНИЯ МОДУЛЕЙ
7. Закономерное разворачивание в онтогенезе:
ряд последовательных ступеней
(собственная «история развития»)
8. Локализация в мозге: специфические
нервные механизмы
9. Избирательное нарушение: выпадение
модуля не сказывается на работе других
модулей (пример: лицевая агнозия)
Прямое следствие -УЗКАЯ СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ МОДУЛЯ
МОДУЛЬНЫЙ ПОДХОД
В ПОИСКАХ МЕТОДА
Ганс-Лукас Тойбер, 1955 год -понятие двойной диссоциации
нейропсихологические
расстройства
нарушения психического
развития
А.Р. Лурия «Основы нейропсихологии» (1973, 2002). Глава II,
параграф 4: «Синдромный анализ и системная организация
психических процессов».
МОДУЛЬНЫЙ ПОДХОД:
ПРИМЕР 1.
Мелвин Алан
Дэвид
Гудейл
Милнер
Две системы
зрительного восприятия:
Восприятие для опознания:
вентральный путь (ЧТО)
Восприятие для действия:
дорсальный путь (ГДЕ)
МОДУЛЬНЫЙ ПОДХОД:
ПРИМЕР 1.
Система восприятия
для опознания
Система восприятия
для действия
Опознание и описание
объекта, его формы, размера и
ориентации в пространстве
Направление движения к
объекту в соответствии с его
формой, размером и
ориентацией в пространстве
МОДУЛЬНЫЙ ПОДХОД:
ПРИМЕР 1.
Двойная диссоциация восприятия для
опознания и восприятия для действия:
данные по обезьянам
Локальные поражения
дорзального пути:
Локальные поражения
вентрального пути:
опознают и различают
зрительные объекты, но не
способны направить движение
к этим объектам; нарушена
ориентация в пространстве
не различают предметов разной
формы и размера, но не врезаются
в ограждения, ловят мух в
лаборатории, могут следить за
непредсказуемо движущимся
орехом и схватить его
(Ungerleider & Mishkin, 1982)
МОДУЛЬНЫЙ ПОДХОД:
ПРИМЕР 1.
Двойная диссоциация:
зрительная агнозия и синдром Балинта
МОДУЛЬНЫЙ ПОДХОД:
ПРИМЕР 1.
Диссоциация систем в норме
Иллюзия Эббингауза
(и другие зрительные иллюзии)
МОДУЛЬНЫЙ ПОДХОД:
ПРИМЕР 2
Двойная диссоциация умственных и речевых
способностей: избирательное речевое
расстройство (SLI) и синдром Уильямса
Насколько речь модульна?
Элизабет Бейтс
(1947-2003)
• Недавнее появление в
филогенезе
• Пластичность
поведенческих проявлений
• Пластичность нервных
механизмов
• Произвольность связей
между обозначением и
обозначаемым
Синдром Уильямса,
SLI, афазии у
взрослых:
неоднозначность
проявлений!
ГИПОТЕЗА ВСЕОБЩЕЙ
МОДУЛЬНОСТИ
Эффект маятника?
Дэн Спербер
(антропология)
ГИПОТЕЗА ВСЕОБЩЕЙ
МОДУЛЬНОСТИ
Дэн Спербер:
познание полностью модульно -- так
же, как биологический организм.
Модуль = вход + «база данных» +
операции обработки
Неспециализированных систем
переработки информации,
использующих обобщенный
«умственный лексикон», НЕТ.
МОДУЛЬНЫЙ ПОДХОД
К ПОЗНАНИЮ
Уровни выделения модулей:
•
•
•
•
•
морфологический (архитектурный)
онтогенетический
неврологический
генный
эволюционный (филогенетический)
КРИТИКА МОДУЛЬНОГО
ПОДХОДА
1. Теоретическая:
• проблема обучения и пластичности познания;
• проблема нисходящей регуляции решения
познавательных задач.
За пределами рассмотрения: взаимодействие модулей!
Примеры: две системы зрительного восприятия; феномен
отчуждения руки, etc.
КРИТИКА МОДУЛЬНОГО
ПОДХОДА
2. Эмпирическая:
• двойные диссоциации внутри двойных
диссоциаций -- Аннет Кармилофф-Смит и др.
(Оксфорд);
КРИТИКА МОДУЛЬНОГО
ПОДХОДА
2. Эмпирическая:
• двойные диссоциации внутри двойных
диссоциаций -- Аннет Кармилофф-Смит и др.
(Оксфорд);
• развитие речи и ранние локальные поражения
головного мозга: возможности компенсации
(Элизабет Бейтс и др.);
• влияние культуры на «модульные» процессы
(иллюзия Мюллера-Лайера в «круглом» мире);
• «ген грамматики» FoxP2: исследования экспрессии
гена у человека и животных.
ВЫВОД: познавательные процессы не обусловлены
наследственностью настолько, как того хотелось бы
представителям модульного подхода…
Адекватная модель?
Неспециализированная обучаемая система!