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!