ВВЕДЕНИЕ В КОГНИТИВНУЮ НАУКУ 2006/2007. Материалы к курсу: http: // virtualcoglab.cs.msu.su / projects / mf_cogsci.html. - презентация

1 ВВЕДЕНИЕ В КОГНИТИВНУЮ НАУКУ 2006/2007

2 Материалы к курсу: http: // virtualcoglab.cs.msu.su / projects / mf_cogsci.html

3 СИМВОЛЬНЫЙ ПОДХОД К ПОЗНАНИЮ Познавательные процессы ~ переработка символьной информации компьютером Психика -- «универсальное перерабатывающее устройство»

4 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.)

5 РОЖДЕНИЕ МОДУЛЬНОГО ПОДХОДА К ПОЗНАНИЮ Джерри Фодор, «Модульность психики» ( The Modularity of Mind )

6 МОДУЛЬНЫЙ ПОДХОД К ПОЗНАНИЮ (с) Леда Космидес, Джон Туби

7 МОДУЛЬНЫЙ ПОДХОД К ПОЗНАНИЮ СИСТЕМЫ БИОЛОГИЧЕСКОГО ОРГАНИЗМА

8 ОСНОВЫ МОДУЛЬНОГО ПОДХОДА К ПОЗНАНИЮ Платон -- виды души: - вожделеющая - яростная - разумная

9 ОСНОВЫ МОДУЛЬНОГО ПОДХОДА К ПОЗНАНИЮ Ноэм Хомский (1988): врожденность языковой способности и ее независимость от других способностей -- язык как отдельный «умственный орган» Нейропсихология XIX века: речь может нарушаться при сохранности прочих функций (зона Брока, зона Вернике)

10 ОСНОВЫ МОДУЛЬНОГО ПОДХОДА К ПОЗНАНИЮ Идея модульности познания -- Дэвид Марр ( ): «Любой большой массив вычислений должен быть разбит и реализован как набор частей, независимых друг от друга настолько, насколько это допускает общая задача…» (1976)

11 РОЖДЕНИЕ МОДУЛЬНОГО ПОДХОДА К ПОЗНАНИЮ Джерри Фодор (1983): общая концепция «модульности»: познание как мозаика специализированных модулей Насколько этот принцип универсален?

12 МОДУЛЬНЫЙ ПОДХОД К ПОЗНАНИЮ Когнитивная архитектура: Модульные системы ввода Центральные системы: планирование, принятие решения ?

13 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

14 КРИТЕРИИ ВЫДЕЛЕНИЯ МОДУЛЕЙ 2. «Когнитивная непроницаемость» (информационная закрытость)

15 КРИТЕРИИ ВЫДЕЛЕНИЯ МОДУЛЕЙ 3. Навязчивый (принудительный) характер функционирования: если модуль начал работать, остановить его невозможно «Эффекты выскакивания» в зрительном поиске

16 КРИТЕРИИ ВЫДЕЛЕНИЯ МОДУЛЕЙ Сравним с поиском по сочетанию признаков (работа «центральной системы» -- произвольного внимания):

17 КРИТЕРИИ ВЫДЕЛЕНИЯ МОДУЛЕЙ 4. Высокая скорость работы 5. Неосознаваемость процесса функционирования модуля 6. Конечный продукт (без доступа к промежуточным шагам)

18 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

19 ПРИМЕР: ЗАДАЧА СТРУПА ЗЕЛЕНЫЙ XXXXXХХ Джон Ридли Струп ( ) НО : (1) прижизненная сформированность (у детей нет); (2) «проницаемость» (Канеман, Хайчик, 1983).

20 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

21 МОДУЛЬНЫЙ ПОДХОД В ПОИСКАХ МЕТОДА Ганс-Лукас Тойбер, 1955 год -- понятие двойной диссоциации А.Р. Лурия «Основы нейропсихологии» (1973, 2002). Глава II, параграф 4: «Синдромный анализ и системная организация психических процессов». нейропсихологические расстройства нарушения психического развития

22 МОДУЛЬНЫЙ ПОДХОД: ПРИМЕР 1. Мелвин Алан Гудейл Две системы зрительного восприятия: Восприятие для опознания: вентральный путь ( ЧТО ) Восприятие для действия: дорсальный путь ( ГДЕ ) Дэвид Милнер

23 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

24 МОДУЛЬНЫЙ ПОДХОД: ПРИМЕР 1. Двойная диссоциация восприятия для опознания и восприятия для действия: данные по обезьянам Локальные поражения вентрального пути: 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 Локальные поражения дорзального пути: опознают и различают зрительные объекты, но не способны направить движение к этим объектам; нарушена ориентация в пространстве (Ungerleider & Mishkin, 1982)

25 МОДУЛЬНЫЙ ПОДХОД: ПРИМЕР 1. Двойная диссоциация: зрительная агнозия и синдром Балинта

26 МОДУЛЬНЫЙ ПОДХОД: ПРИМЕР 1. Диссоциация систем в норме Иллюзия Эббингауза (и другие зрительные иллюзии)

27 МОДУЛЬНЫЙ ПОДХОД: ПРИМЕР 2 Двойная диссоциация умственных и речевых способностей: избирательное речевое расстройство (SLI) и синдром Уильямса

28 Насколько речь модульна? Недавнее появление в филогенезе Пластичность поведенческих проявлений Пластичность нервных механизмов Произвольность связей между обозначением и обозначаемым Элизабет Бейтс ( ) Синдром Уильямса, SLI, афазии у взрослых: неоднозначность проявлений!

29 ГИПОТЕЗА ВСЕОБЩЕЙ МОДУЛЬНОСТИ Эффект маятника? Дэн Спербер (антропология)

30 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.

31 МОДУЛЬНЫЙ ПОДХОД К ПОЗНАНИЮ Уровни выделения модулей: морфологический (архитектурный) онтогенетический неврологический генный эволюционный (филогенетический)

32 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.

33 КРИТИКА МОДУЛЬНОГО ПОДХОДА 2. Эмпирическая : двойные диссоциации внутри двойных диссоциаций -- Аннет Кармилофф-Смит и др. (Оксфорд);

34 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.

35 ВЫВОД: познавательные процессы не обусловлены наследственностью настолько, как того хотелось бы представителям модульного подхода… Неспециализированная обучаемая система! Адекватная модель?