• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.概念由来
  • 4.详细介绍
  • 4.1.历史源起
  • 4.2.研究领域
  • 4.3.目标意义
  • 4.4.未来愿景
  • 5.争论分歧
  • 5.1.干认知科学
  • 5.2.湿认知科学
  • 6.涉及内容
  • 6.1.知觉
  • 6.2.学习
  • 6.3.语言
  • 6.4.记忆
  • 6.5.注意
  • 6.6.意识
  • 7.参考资料

认知科学

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学科概念

认知科学是20世纪世界科学标志性的新兴研究门类,它作为探究人脑或心智工作机制的前沿性尖端学科,已经引起了全世界科学家们的广泛关注。一般认为认知科学的基本观点最初散见40年代到50年代中的一些各自分离的特殊学科之中,60年代以后得到了较大的发展。

认知科学是一门相当年轻的学科,然而却为揭示人脑的工作机制这一最大的宇宙之谜作出了不可磨灭的贡献。

近年来,在大脑处理信息整体运作机制研究方面有了一些新的进展,如近年发表的《大脑处理信息量化模型和细节综合报告》等一系列论文综合整理分析已有的各层面的知识,建立有坚实解剖学基础、能联系各层面、量化描述大脑信息处理过程的模型和框架用量化模型结合结构风险最小化相关理论分析说明时序控制作用对大脑高效可靠处理信息的意义;汇总介绍量化模型中的细节;分析了大脑能正确而高效处理信息,使智力能够诞生的原因;分析了理论建立和应用过程的神经生理学原理、只能有相对真理的神经生理学原因;还建立和介绍了另外一种量化分析方案等。

基本信息

  • 中文名

    认知科学

  • 外文名

    Cognitive Science

概念由来

根据奥尔登大学认知科学研究所所长席勒尔(E. Sheener)的意见,“认知科学”(Cognitive Science)一词于1973年由朗盖特·系金斯开始使用,20世纪70年代后期才逐渐流行。1975年,“斯隆基金会”(Alfred P. Sloan Foundation,系纽约市的一个私人科研资助机构)开始考虑对认知科学的跨学科研究计划给予支持,该基金会的资助一直持续至今,对这门新学科的制度化起了重要的作用。因为斯隆基金会通过组织第一次认知科学会议并确立研究方案,在推动认知科学方面起了决定性作用。

心智是脑和神经的功能,而脑与心智之间的桥梁就是认识。

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认知科学,就是关于心智研究的理论和学说。1975年,由于美国著名的斯隆基金的投入,美国学者将哲学、心理学、语言学、人类学、计算机科学和神经科学6大学科整合在一起,研究“在认识过程中信息是如何传递的”,这个研究计划的结果产生了一个新兴学科——认知科学。当前国际公认的认知科学学科结构如右图1所示。

认知科学的发展首先在原来的6个支撑学科内部产生了6个新的发展方向,这就是心智哲学、认知心理学、认知语言学(或称语言与认知)、认知人类学(或称文化、进化与认知)、人工智能和认知神经科学。这6个新兴学科是认知,科学的6大学科分支。这6个支撑学科之间互相交叉,又产生出11个新兴交叉学科:(1)控制论;(2)神经语言学;(3)神经心理学;(4)认知过程仿真;(5)计算语言学;(6)心理语言学;(7)心理哲学;(8)语言哲学;(9)人类学语言学;(10)认知人类学;(11)脑进化。

详细介绍

历史源起

认知科学要做什么?它将给我们带来什么?对这些问题的回答首先涉及认知科学自身的价值和意义。

认知是脑和神经系统产生心智(mind)的过程和活动。一般而言,只要有脑和神经系统的动物都有某种程度的心智。认知科学就是以认知过程及其规律为研究对象的科学。认知涉及学习、记忆、思维、理解以及在认知过程中发生的其他行为。因此,语言和心理、脑和神经是认知科学的重要研究内容。就人类心智而言,因为人是社会的动物,因此,语言和哲学、文化和进化,以及人所特有的工具——计算机及其科学理论也成为认知科学研究的对象。

近代以来,甚至可以追溯到古代,身心问题一直是困扰哲学家的一个根本问题。笛卡儿的著名命题“我思故我在”反映了人类能够认识自身的本质特征。他的“身心二元论”是“身心”问题(Body&Mind)的一个重要版本。

学科关系图

20世纪中叶以来,由于心理学、脑与神经科学的发展,特别是认知科学建立以后,这个问题变成了著名的“脑智”(Brain&Mind)问题。很显然,认知科学对“心智”和“脑智”的研究,与哲学史和科学史上对身心问题的研究是非常不同的,主要的区别是,认知科学对心智的研究已经不再是哲学的思辨,也不仅仅是心理学、生理学等单一学科的实证研究,而是建立在脑科学发展基础上多学科的综合研究。

认知科学的重要进展,得益于脑科学的发展,而脑科学的发展又得益于脑成像技术的长足进步。计算机X射线断层摄影术(Computerized Tomography,CT)、核磁共振成像技术(Magnetic Resonance Imaging,MRl)、功能性核磁共振成像技术(functional Magnetic Resonance Imaging,fMRl)、正电子发射摄影术(Positron Emission Tomography,PET)等多种技术被广泛应用于脑和神经科学的研究,促进了脑和神经科学的发展。脑科学的这些发展,为我们揭开心智的秘密准备了条件。

2000年,当人类刚刚跨人新世纪的门槛时,美国国家科学基金会(NSF)和美国商务部(DOC)共同资助50多名科学家开展了一个研究计划,目的是要弄清楚在新世纪哪些学科是带头学科。

研究的结果是一份长达680多页的研究报告,但结论只有4个字母——NBIC。它们分别代表纳米技术(Nanotechnology)、生物技术(Biotechnology)、信息技术(Informational technol-ogy)和认知科学(Cognitive science)。

这个研究报告是这样来描述NBIC的研究目标的:“在下个世纪,或者在大约5代人的时期之内,一些突破会出现在纳米技术(消弭了自然的和人造的分子系统之间的界限)、信息科学(导向更加自主的、智能的机器)、生物科学和生命科学(通过基因学和蛋白质学来延长人类生命)、认知和神经科学(创造出人工神经网络并破译人类认知)和社会科学(理解文化信息,驾驭集体智商)领域,这些突破被用于加快技术进步的步伐,并可能会再一次改变我们的物种,其深远的意义可以媲美数十万代人以前人类首次学会口头语言知识。NBICS(纳米—生物—信息—认知—社会)的技术综合可能成为人类伟大变革的推进器。”[3](P102)这个重要的研究报告中有一句话是非常经典的:“聚合技术(NBIC)以认知科学为先导。因为一旦我们能够以如何(how)、为何(why)、何处(where)、何时(when)这4个层次上理解思维,我们就可以用纳米科技来制造它,用生物技术和生物医学来实现它,最后用信息技术来操纵和控制它,使它工作。”

研究领域

认知科学的一些研究领域包括:语言习得、阅读、话语、心理模型小概念和归纳、问题解决和认知技艺获得、视觉的计算、视觉注意、记忆、行为、运动规划中的几何和机械问题、文化与认知二认知科学中的哲学问题、身心问题、意向性、可感受的特质(Qualia)、主观和客观等等。