认知科学的评比.

认知科学的评比.
认知科学的评比.

认知科学的评比

科学在20世纪的发展有两条线索,一条是以物理科学为代表的,如相对论、量子力学以及后来的混沌。物理学在20世纪是科学的样本,可以看看波普尔、卡尔纳普、库恩、查尔默斯等均以物理学为样本建立起自己的科学哲学理论。而另一条则是以包括认知科学在内的"意向性科学"(intentional sciences)为代表的。所谓意向性科学指的是涉及到符号、指称和解释如逻辑、认知科学、神经科学、部分生物学以及计算机科学等。20世纪是个伟大的世纪,以物理学为代表的科学取得了前所未有的成就,在探索宇观和微观世界过程中,物理学将人类理解的水平提高到一个崭新境界。现在看来,物理学关于"极大"和"极小"这两个世界的知识再过100年,人类恐怕也永不完。与此同时,介于这两个极端的宏观世界以及人类自身却遗留下了大量的尚未解决的问题。科学研究需要进行"回采",解决我们实际面临的种种问题。在新的世纪中,科学研究的背景将逐渐转换到这个新的层面进行作业,也就是说,以"意向性科学"为线索的探究路线将成为科学研究的主要进路。

明尼苏达大学认知科学中心于1999年举办了一次《千年项目》(Millieum Project)活动,目的是评选20世纪认知科学中的100部优秀作品。活动开始到1999年12月1日为止,在下面网站上共收到305部学术著作和一部电影的提名。实际上,这类评选活动在一些重要的时间关口总是层出不穷。说有多么权威似乎谈不上。但同时我们也不能将此类活动完全视为炒作。尤其是关系到某个学科的评比,尽管会有照应不周全之处,但总还是会有一定道理的。

《千年项目》组由以下专家组成,Apostolos Georgopoulos (神经科学);Jeanette Gundel (通信紊乱);Paul Johnson (卡尔松学院);Dan Kersten (心理学);Chuck Nelson (儿童发育);Bruce Overmier (心理学);Herb Pick (儿童发育);Wade Savage (哲学);Patty Costello (研究生院代表, 认知科学中心)。以下便是该项目组从305部作品中评选出的100部作品。排在第一位的是影响最大的。

20世纪100部最据影响的认知科学作品:

1、《句法结构》(Syntactic Structures),作者:乔姆斯基(N. Chomsky),The Hague: Mouton)(1957);

2、《视觉:人类视信息的表征和处理的计算探究》(Vision: A Computational Investigation into the Human Representation and Processing of Visual Information),作者:马尔(D. Marr),San Francisco: W. H.

Freeman(1982);

3、《计算机和智能》(Computing machinery and intelligence),作者:图灵(A. M. Turing),Mind, 59, 433-460(1950);

4、《行为的组织:一种神经心理学的理论》(The Organization of Behavior; a Neuropsychological Theory),作者:赫布(D.O. Hebb),Wiley-Interscience, New York (1949);

5、《并行分布式处理:认知微结构的探究》(Parallel Distributed Processing: Explorations in the Microstructure of Cognition),作者:鲁梅尔哈特和麦克科莱兰(D. E. Rumelhart and J. L. McClelland), MIT Press: Cambrige, Mass (1986);

6、《人类如何解决问题》(Human Problem Solving),作者:纽瓦尔和司马贺(A. Newell, H. A. Simon), Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall(1972);

7、《心的模块性:官能心理学》(The Modularity of Mind: An Essay on Faculty Psychology),作者:福多(J.Fodor),Cambridge, MA: MIT Press (1983);

8、《记忆:实验与社会心理学研究》(Remembering: A Study in Experimental and Social Psychology),作者:巴特利特(F. C. Bartlett)Cambridge, England: The University Press (1932);

9、《神奇的数字7,+或-2:我们信息处理能力的某些极限》(The magical number seven, plus or minus two: Some limits on our capacity for processing information),作者:米勒(G. A. Miller), Psychological Review, 63, 81-97(1956);

10、《知觉与通信》(Perception and Communication),作者:布罗德本特(D. Broadbent), New York: Pergamon Press(1958);

11、《作为知觉系统的感觉》(The Senses Considered as Perceptual Systems),作者:吉布森(J. J. Gibson),Boston, MA: Hougton Mifflin (1966) ;

12、《数学的通信理论》(A mathematical theory of communication),作者:香农(C. E. Shannon),Bell System Technical Journal, 27, 379-423(1948);

13、《论可计算数》(On computable numbers: With an application to the Entscheidungsproblem),作者:图灵(A.M. Turing),Proceedings of the London Mathematical Society, ser. 2, 42 (1936);

14、《内在于神经活动中的思想逻辑计算》(A logical calculus of the ideas immanent in nervous activity),作者:麦克卡洛克和匹兹(S. W.

McCulloch & W. Pitts),Mathematical Biophysics, 5:115-133 pp. 18-27(1943);

15、《意识清醒状态下大脑半球的断裂与整合》(Hemisphere deconnnection and unity in conscious awareness),作者:斯佩里(R. W. Sperry),American Psychologist 23 (10), 723-733(1968);

16、《鼠与人的认知映射》(Cognitive maps in rats and men),作者:图尔曼(E.C. Tolman),Psychological Review 55, 189-208 (1948);17、《费里尔讲座:猕猴视皮层功能架构》(Ferrier lecture: Functional architecture of macaque monkey visual cortex),作者:胡伯尔和威泽尔(D. H. Hubel & T. N. Wiesel),Proceedings of the Royal Society of London B, 198, 1-59 (1977);

18、《心理学的概念框架》(The Conceptual Framework of Psychology),作者:布伦斯维克(E. Brunswik),Chicago: University of Chicago Press (1952);

19、《斯金纳<言语行为>述评》(A review of Skinner's "Verbal Behavior"),作者:乔姆斯基(N. Chomsky),Language, 35, 26-58(1959);

20、《认知心理学》(Cognitive Psychology),作者:尼斯尔(U.Neisser),Englewood Cliffs, N.J.:Prentice-Hall(1967);

21、《信号检测理论与心理物理学》(Signal Detection Theory and Psychophysics),作者:格林和斯韦特斯(D.M. Green and J.A. Swets),New York: Wiley (1966);

22、《思的研究》(A Study of Thinking),作者:格林、斯韦特斯和奥斯汀(J. R. Bruner, J. J. Goodnow & G. A. Austin),New York: Wiley (1956);

23、《三维物体的心内旋转》(Mental rotation of three-dimensional objects),作者:谢泼德和梅兹勒(R.N. Shepard and J.Metzler)Science, 171, 701-703 (1971);

24、《人工物的科学》(The Sciences of the Artificial),作者:司马贺(H. A. Simon),MIT Press(1969);

25、《行为中的顺次问题》(The problem of serial order in behavior),作者:拉什利(K. S. Lashley),in Cerebral Mechanisms in Behavior, Wiley, pp. 112-136 (1951);

26、《心理物理学导论:知觉、神经和社会展望》(Psychophysics: Introduction to its Perceptual, Neural, and Social Prospects),作者:史蒂文斯(S. S. Stevens)New York, NY: John Wiley and Sons. (1975), v,

329;

27、《认知的构架》(The Architecture of Cognition),作者:安德森(J.R. Anderson),Cambridge, MA: Harvard University Press (1983);

28、《思想和语言》(Thought and Language (Myshlenie i rech'.)),作者:维哥托夫斯基(Lev Vygotsky),(E.Hanfmann and G. Vakar, Trans.). Cambridge, M.I.T Press,(1964 (original work 1934));

29、《行为的计划和结构》(Plans and the Structure of Behavior),作者:米勒、加兰特和普里伯拉姆(https://www.360docs.net/doc/08347357.html,ler E. Galanter and K.H. Pribram),New York, Holt, Rinehart and Winston, Inc.(1960);

30、《句法理论诸方面》(Aspects of the Theory of Syntax),作者:乔姆斯基(N. Chomsky),Cambridge, MA: MIT Press (1965);

31、《认知统一论》(Unified Theories of Cognition),作者:纽瓦尔(A. Newell),Cambridge, MA: Harvard University Press (1990);

32、《控制论(或关于在动物和机器中控制和通信的科学)》(Cybernetics, or Control and Communication in the Animal and the Machine),作者:维纳(N. Wiener),New York: Wiley (1948);

33、《论预测心理学》(On the psychology of prediction),作者:卡内曼和特韦斯基(D. Kahneman & A. Tversky),Psychological Review, 80, 237-251 (1973);

34、《单个的单元和感觉:知觉心理学的神经元原理》(Single units and sensation: A neuron doctrine for perceptual psychology),作者:巴罗(H. Barlow),Perception, 1, 371-394 (1972);

35、《知觉学习和发育原理》(Principles of Perceptual Learning and Development),作者:吉布森(E.J. Gibson),Appleton, Century and Croft (1969);

36、《视知觉的生态学方法》(The Ecological Approach to Visual Perception),作者:吉布森(J. J. Gibson),(1979);

37、《自然的范畴》(Natural Categories),作者:罗施(E. Rosch)Cognitive Psychology, 7,573-605 (1973);

38、《蛙眼告诉蛙脑什么》(What the frog's eye tells the frog's brain),作者:勒特文等(J.Y. Lettvin, H.R. Maturana, W.S. McCulloch & W.H. Pitts),Proceedings of the IRE, Vol. 47, No. 11, pp. 1940-51 (1959);

39、《为了脑的设计:适应行为的起源》(Design for a Brain: The Origins of Adaptive Behavior),作者:罗斯(Ashby, W. Ross),New York: Willey (1960);

40、《博弈论和经济行为》(Theory of Games and Economic Behavior),

作者:冯诺依曼和摩根斯坦(J. Von Neumann & O.Morgenstern),([3d ] ed.). New York,: Science Editions J. Wiley.(1964);

41、《简洁视觉表征中的信息》(The Information Available in Brief Visual Presentations),作者:斯伯林(G. Sperling),Psychological Monographs, 74 (Whole number 498) (1960);

42、《心、脑和程序》(Minds, brains and programs),作者:塞尔(J.R. Searle),The Behavioral and Brain Sciences, 3.(1980);

43、《人类记忆的高速记忆扫描》(High-speed memory scanning in human memory),作者:斯坦恩博格(S. Sternberg),Science, 153, 652-654 (1966);

44、《表征知识的框架》(A framework for representing knowledge),作者:明斯基(M. Minsky),in P. H. Winston (Ed.), The Psychology of Computer Vision. New York: McGraw-Hill, pp. 211-277 (1975);

45、《语言的生物学基础》(Biological Foundations of Language),作者:伦纳博格(E. H. Lenneberg),New York: Wiley (1967);

46、《儿童对世界的把握》(The Child's Conception of the World),作者:皮亚杰(J. Piaget),New York: Harcourt, Brace, and World (1930);47、《处理的水平:记忆研究纲要》(Levels of processing: A framework for memory research),作者:克雷克和洛克哈德(F.I. Craik and R. S. Lockhart),Journal of Verbal Learning and Verbal Behavior, 12, 599-607 (1972) ;

48、《顺序言语反映研究》(Studies of interference in serial verbal reactions),作者:斯特罗普(J. Stroop),Journal of Experimental Psychology, 18, 643-661 (1935);

49、《自复制自动机理论》(Theory of Self-reproducing Automata),作者:冯诺依曼和伯克斯(J. Von Neumann & A. W. Burks),Urbana,: University of Illinois Press (1966);

50、《视觉世界的知觉》(The Perception of the Visual World),作者:吉布森(J. J. Gibson),Westport, Conn.: Greenwood Press (1950);

51、《格式塔心理学原理》(Principles of Gestalt Psychology),作者:考夫卡(K. Koffka,),New York: Harcourt, Brace and Co.(1935);

52、《论人类视觉系统神经元的存在》(On the existence of neurones in the human visual system selectively sensitive to the orientation and size of retinal images),作者:布莱克莫尔和坎贝尔(C. Blakemore & F.W. Campbell),Journal of Physiology, 203, 203-260 (1969);

53、《通过组分的认知:人类图像理解的理论》(Recognition-by-

components: a theory of human image understanding),作者:比德曼(I. Biederman),Psychological Review, 94, 115-147 (1987);

54、《哲学研究》(Philosophical Investigations),作者:维特根斯坦(Ludwig Wittgenstein),New York: Macmillan (1953);

55、《注意力的特征整合理论》(A feature integration theory of attention),作者:特莱斯曼和格莱德(A. Treisman and G. Gelade)Cognitive Psychology, 12, 97-136 (1980) ;

56、《工作的大脑:神经心理学导论》(The Working Brain: An Introduction to Neuropsychology),作者:卢里亚(A. R. Luria)New York: Basic Books (1973);

57、《独眼人的知觉基础》(Foundations of Cyclopean Perception),作者:朱利兹(B. Julesz),Chicago, IL: The University of Chicago Press (1971);

58、《儿童的实在构造》(The Construction of Reality in the Child),作者:皮亚杰(J. Piaget), NY: Ballantine Books(1954);

59、《思想的语言》(The Language of Thought),作者:福多(J. A. Fodor),New York: Crowell (1975);

60、《偶发记忆中的编码特异性和处理过程》(Encoding specificity and retrieval processes in episodic memory),作者:塔尔英和汤姆生(E. Tulving and D.Thompson),Psychological Review, 80, 352-373(1973);61、《学习定式的形成》(The formation of learning sets),作者:哈罗(H. F. Harlow),Psychological Review, 1949, 56, 51-65 (1949);

62、《心的模型:走向语言、推理和意识的认知科学》(Mental models: Towards a Cognitive Science of Language, Inference, and Consciousness),作者:约翰逊-拉尔德(P. M. Johnson-Laird),Cambridge MA: Harvard University Press(1983);

63、《计算机不能做什么》(What Computers Can't Do),作者:德赖福斯(H. L. Dreyfus),MIT Press(1972):

64、《科学革命的结构》(The Structure of Scientific Revolutions),作者:库恩(T. S. Kuhn),Chicago: University of Chicago Press(1962);

65、《裂脑》(The Bisected Brain),作者:伽扎尼加(M. Gazzaniga),(1970)

66、《意向性立场》(The Intentional Stance),作者:丹内特(D. C. Dennett),MIT Press(1987);

67、《猴脑后颅顶联想皮层:外人格空间内的运算指令功能》(Posterior parietal association cortex of the monkey: command functions for operations within extrapersonal space),作者:蒙特卡斯特尔等

(V.B. Mountcastle, J.C. Lynch, A .Georgopoulos, H. Sakata, C.Acuna);J Neurophysiol 38:871-908(1975);

68、《不确定性之下的判断:启发和偏见》(Judgments under uncertainty: Heuristics and biases);作者:特韦斯基和卡纳曼(A. Tversky & D. Kahneman),Science, 185, 1124-1131(1974);

69、《接近度的分析:带未知距离函数的多维梯度》(The analysis of proximities: Multidimensional scaling with an unknown distance function),作者:谢泼德(R. N. Shepard),Psychometrika, 27(2), 125-140(1962);

70、《傅立叶分析在格栅可见度中的应用》(Application of Fourier analysis to the visibility of gratings),作者:坎贝尔和罗伯逊(F.W. Campbell and J.G. Robson),Journal of Physiology. 197: 551-566(1968);

71、《记忆》(Working memory),作者:巴德雷和希齐(A.D. Baddeley and A.D. Hitch),in G. Bower (Ed.), The Psychology of Learning and Motivation, Vol. 8; pp 47-89). New York: Academic Press(1974);72、《语言、思想和实在选集》(Language, Thought and Reality; Selected Writings),作者:沃尔夫(B. L. Whorf),(ed. by J. Carroll),Boston, MA: MIT Press (1956);

73、《二个皮层视觉系统》(Two cortical visual systems),作者:恩格尔莱德和米什金(L.G. Ungerleider and M. Mishkin),in D.J. Ingle, M.A. Goodale, and R.J.W. Mansfield (Eds.), Analysis of Visual Behavior. Cambridge, MA: MIT Press (1982));

74、《知觉元》(Perceptrons),作者:明斯基和帕泊特(M. Minsky & S. Papert),Cambridge: MIT Press(1969);

75、《感觉机制、冗余度减少和智能》(Sensory mechanisms, the reduction of redundancy, and intelligence),作者:巴罗(H. B. Barlow),Proceedings of the symposium on the mechanization of thought processes. National Physical Laboratory. HMSO, London(1959);

76、《双测海马突起损伤后的最近记忆丧失》(Loss of recent memory after bilateral hippocampal lesions),作者:斯科维尔和米尔纳(W. B. Scoville and B. Milner),Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry, 20(1957);

77、《记忆》(Working Memory),作者:巴德雷(A. Baddeley),Oxford University Press(1986);

78、《脚本、计划、目标和理解》(Scripts, Plans, Goals, and

Understanding),作者:珊科和阿贝尔森(R. C. Schank and R. P. Abelson)Hillsdale, NJ: Erlbaum(1977);

79、《心的测时探究》(Chronometric Explorations of Mind),作者:波斯纳(M. I. Posner),Hillsdale, N.J.: Lawerence Erlbaum Associates(1978);

80、《形式、颜色、运动和深度的分异:解剖学、生理学和知觉》(Segregation of form, color, movement and depth: Anatomy, physiology and perception),作者:利文斯顿和胡伯尔(M. Livingstone & D. Hubel),Science, 240(4853):740-9 (1988);

81、《生物学运动的视知觉及其分析模型》(Visual Perception of biological motion and a model for its analysis),作者:约翰森(G. Johansson),Perception & Psychophysics, Vol. 14 (2); 201-211(1973);

82、《梦的解析》(The Interpretation of Dreams),作者:弗洛伊德(S. Freud),(1st English Edition) London: George Allen and Unwin Ltd.(1927);

83、《解释的性质》(The Nature of Explanation),作者:克里克(K. Craik),Cambridge, England: Cambridge University Press(1943);84、《运动的协调》(The Coordination and Regulation of Movements),作者:伯恩斯坦(N.A.Bernstein),Oxford, New York: Pergamon Press(1967);

85、《神经系统的整合行动》(The Integrative Action of the Nervous System),作者:谢林顿(Sir Charles S. Sherrington),New York: Scribner's Sons(1906);

86、《走向文本理解和生产的模型》(Toward a model of text comprehension and production),作者:金驰和范德迪克(W. Kintsch and T. A. van Dijk),Psychological Review, 85, 363-394(1978);

87、《神经达尔文主义:神经元组选择理论》(Neural Darwinism: The Theory of Neuronal Group Selection),作者:埃德尔曼(G. M. Edelman),New York: Basic Books(1987);

88、《光和视网膜的理论》(Lightness and retinex theory),作者:兰德和麦克凯恩(E. H. Land and J. J. McCann),Journal of the Optical Society of America, 61 (1), 1-11(1971);

89、《作为认知映射的海马状突起》(The Hippocampus as a Cognitive Map),作者:奥基弗和内达尔(J. O'Keefe and L. Nadel),Behavioral and Brain Sciences, vol 2(4)(1979);

90、《猿的智力》(The Mentality of Apes),作者:科勒(W.

Koehler),New York: Harcourt and Brace(1925);

91、《猿和儿童的语言理解》(Language comprehension in ape and child),作者:萨维奇-伦堡(E. Sue Savage-Rumbaugh),Monographs of the Society for Research in Child Development (serial no.233), vol 58, nos. 3-4 (1993);

92、《灵长类前叶皮层回路和通过表征性记忆对行为的调节》(Circuitry of primate prefrontal cortex and the regulation of behavior by representational memory),作者:哥德曼-拉齐克(P.S. Goldman-Rakic),Handbook of Physiology, vol5(1), American Physiological Society, Bethesda, MD: 373-417(1987);

93、《婴儿的话语知觉》(Speech perception in infants),作者:埃玛斯等(P.D. Eimas E.R. Siqueland, P. Jusczyk, & J. Vigorito),Science Vol 171 (3968), 303-306(1971);

94、《心理学术语的运筹学分析》(The Operational analysis of psychological terms),作者:斯金纳(B. F. Skinner),Psychological Review, 52, 270-277(1945);

95、《神经元群落向量的思维旋转》(Mental rotation of the neuronal population vector),作者:乔治泊罗斯等(Georgopoulos, Apostolos P., Lurito, Joseph T., Petrides, Michael., Schwartz, Andrew B., et al.),Science. Vol 243(4888), Jan 1989, 234-236(1989);

96、《意识的解释》(Consciousness Explained),作者:丹内特(D. C. Dennett),Boston, MA: Little, Brown and Co.(1991);

97、《来自运动结构的解释》(The interpretation of structure from motion),作者:乌尔曼(S. Ullman),Proceedings of the Royal Society of London B., 203, 405-426(1979);

98、《荒野的认知》(Cognition in the Wild),作者:希金斯(E. Hutchins),Cambridge, Mass: MIT Press(1995);

99、《认知技巧的获得》(Acquisition of cognitive skill),作者:安德森(J. R. Anderson),Psychological Review, 89, 369-406(1982);100、《人类的记忆:一种提议的体系及其控制过程》(Human memory: A proposed system and its control processes),作者:阿特金森和席夫林(R.C. Atkinson and R. M. Shiffrin),in K. W. Spence and J. T. Spence (Eds.), The Psychology of Learning and Motivation: Advances in Research and Theory (vol. 2). New York: Academic Press.(1968)。

(有些地方过于专业,难免有误译,如见有错误请告我改正。)

脑与认知科学

脑与认知科学的区别 脑科学和认知科学都是智能科学与技术的重要组成部分。脑科学从分子水平、细胞水平、行为水平研究自然智能机理,建立脑模型,揭示人脑的本质。认知科学是研究人类感知、学习、记忆、思维、意识等人脑心智活动过程的科学。 一.本质上的区别 脑科学是智能科学的本质基础。大脑是人类的核心,是人类高级于其他物种的本质所在,是人类智能的发源地。众所周知,人们的一切思维、行为都受到了脑的控制。在平时的生活中,我们需要使用大脑,让它来支配我们完成各种事务。脑科学的研究是为了赋予机器与人类相近的智能系统,所以要想让机器更好的服务于人类,我们必须要着手于大脑的探究。? 认知科学是智能科学与技术的中间体。诺贝尔奖的得主弗兰西斯?克里克在其著作《惊人的假说——灵魂的科学探索》中提出“人的精神活动完全由神经细胞、胶质细胞的行为和构成及影响它们的原子、离子和分子的性质所决定”。因此建立认知科学的激励的一个更深刻的原因是,人们要深入研究人自己的大脑和精神世界。顾名思义,认知科学是研究人认识和适应周围世界的过程以及与认知过程有关的神经系统及大脑的机理,人类感知和思维信息处理过程的科学。作为智能科学的中间体,它以脑科学研究为基础,同时也反作用于脑科学,并未智能科学的应用提供了重要的基础。 二.研究内容的区别

人类从三个不同层面全面的研究大脑。第一个层面是生物学家和精神网络专家的战场,第二个层面是脑波技术专家和系统论专家的战场,第三个层面是哲学家和物理学家的战场。脑科学涉及的研究范围很广,主要有以下几方面。 1.脑科学研究的一个重要方面是对神经网络复杂构建中的单 个元件神经元以及神经元通信问题的研究。 2.脑科学对有关学习、记忆、语言、思维等高级神经活动的 机制的研究。 3.发育神经生物学的研究是脑研究的一个重要领域。 4.脑高级功能的研究。主要包括:感觉整合与认知的形成机 理;脑高级功能的功能定位及其动态变化过程与机理;大 脑神经网络功能连接属性及其动态分析等。 5.脑科学的研究是实现超极人工智能的必要前提。脑科学从 分子水平、细胞水平、行为水平和整体水平对脑功能和疾 病进行综合研究,并从脑的发育过程了解脑的构造和工作 原理。 认知科学研究目标旨在探索智力和智能本质,建立认知科学和新型智能系统的计算理论,解决对认知科学和信息科学具有重大意义的若干理论基础和智能系统实现的关键技术问题。 下面对认知科学的研究方面进行总结。 1.学习与记忆过程的信息处理 2.思维、语言认知问题

认知科学的评比.

认知科学的评比 科学在20世纪的发展有两条线索,一条是以物理科学为代表的,如相对论、量子力学以及后来的混沌。物理学在20世纪是科学的样本,可以看看波普尔、卡尔纳普、库恩、查尔默斯等均以物理学为样本建立起自己的科学哲学理论。而另一条则是以包括认知科学在内的"意向性科学"(intentional sciences)为代表的。所谓意向性科学指的是涉及到符号、指称和解释如逻辑、认知科学、神经科学、部分生物学以及计算机科学等。20世纪是个伟大的世纪,以物理学为代表的科学取得了前所未有的成就,在探索宇观和微观世界过程中,物理学将人类理解的水平提高到一个崭新境界。现在看来,物理学关于"极大"和"极小"这两个世界的知识再过100年,人类恐怕也永不完。与此同时,介于这两个极端的宏观世界以及人类自身却遗留下了大量的尚未解决的问题。科学研究需要进行"回采",解决我们实际面临的种种问题。在新的世纪中,科学研究的背景将逐渐转换到这个新的层面进行作业,也就是说,以"意向性科学"为线索的探究路线将成为科学研究的主要进路。 明尼苏达大学认知科学中心于1999年举办了一次《千年项目》(Millieum Project)活动,目的是评选20世纪认知科学中的100部优秀作品。活动开始到1999年12月1日为止,在下面网站上共收到305部学术著作和一部电影的提名。实际上,这类评选活动在一些重要的时间关口总是层出不穷。说有多么权威似乎谈不上。但同时我们也不能将此类活动完全视为炒作。尤其是关系到某个学科的评比,尽管会有照应不周全之处,但总还是会有一定道理的。 《千年项目》组由以下专家组成,Apostolos Georgopoulos (神经科学);Jeanette Gundel (通信紊乱);Paul Johnson (卡尔松学院);Dan Kersten (心理学);Chuck Nelson (儿童发育);Bruce Overmier (心理学);Herb Pick (儿童发育);Wade Savage (哲学);Patty Costello (研究生院代表, 认知科学中心)。以下便是该项目组从305部作品中评选出的100部作品。排在第一位的是影响最大的。 20世纪100部最据影响的认知科学作品: 1、《句法结构》(Syntactic Structures),作者:乔姆斯基(N. Chomsky),The Hague: Mouton)(1957); 2、《视觉:人类视信息的表征和处理的计算探究》(Vision: A Computational Investigation into the Human Representation and Processing of Visual Information),作者:马尔(D. Marr),San Francisco: W. H.

认知神经科学知识点总结

1、认知科学——是研究智能实体与其环境相互作用园里的科学。 2、智能实体——是人类、动物和智能机的泛称。 3、研究人类智能的科学有心理学、心里语言学;研究动物智能的有动物心理学 和比较心理学;研究机器智能的科学有计算机科学,特别是人工智能学以及人工神经网络的研究。 4、神经科学是一大类学科的总称,这些学科均以“分析神经系统的结构和功能, 揭示各种神经活动的基本规律,在各个水平上阐明其机制,以及预防、诊治神经和精神疾病患”为自己的基本研究内容,包括神经生理学、神经解剖学、神经胚胎学。。P2。。。等。这些学科彼此渗透,互相支持,新技术、新概念层出不穷,日新月异,构成当代生物医学发展的前沿学科之一。 5、《人治神经科学》一书的主要思想就是阐明组成脑的分子和细胞如何以其可 塑性参与脑结构与功能系统的形成,进而通过结构与功能系统映射的进化,逐渐出现了人类的意识和多层次的精神活动。 6、人治神经科学的基本理论: (1)物理符号论、信息加工学说和特征检测理论 (2)联结理论、并行分布处理和群编码理论 (3)模块论或动功能系统论 (4)基于环境的生态现实理论:认知科学家们一直把认知过程堪称是发生在每个人头脑或智能系统内部的信息加工过程。而环境作用的观点则 认为认知决定于环境,发生在个体与环境交互作用之中,而不是简单 发生在每个人的头脑之中。 (5)机能定位论:试图为每一种高级功能在脑内找到一个中枢,或一种特意的细胞。到20世纪80年代前后,曾以半讽刺的方式,否定了祖母 细胞是识别熟悉面孔的特意细胞。 7、认知神经科学方法包括两大类互补的研究方法:一类是无创性脑功能(认知) 成像技术;另一类是清醒动物认知生理心理学研究方法。前一类方法中又分为脑代谢功能成像和生理功能成像两种;后一类方法中包括单细胞记录、多细胞记录、多维(阵列)电极记录法和其他生理心理学方法(手术法、冷却法、药物法等)。

认知科学 实验proposal

权力概念的左右方位的空间隐喻对于权力判断的影响 MG1407038田园 认知科学中一个非常重要的研究领域就是对于抽象概念的表征。对于概念表征研究的第二次认知科学革命始于20世纪80年代,以Lakoff等人为首的认知语言学研究者掀起了一阵具身理论的研究狂潮。不同于传统认知理论,具身理论认为计算并不是理解和建构认知活动的唯一方式,认知活动与人类身体及其所处环境的互动密切相关(叶浩生,2011)。心智依赖于身体的生理、神经结构和活动形式,深植于身体与环境的相互作用之中。认知具有具身性和情境性(李其维,2008)。 在具身理论研究的大潮中,对于抽象概念的隐喻话研究也应运而生。例如,Meier和Robinson(2004)让被试对随机呈现在计算机屏幕上方和下方的积极词或消极词进行效价判断,结果发现积极词呈现在上方比呈现在下方时被试反应快,而消极词呈现在下方比呈现在上方时被试反应快。他们的结论说明了被试更倾向于把积极词汇与上这个方位进行联系,把消极词汇与下这个方位进行联系。国内有研究者也做过类似的研究(吴念阳,刘慧敏,徐凝婷,2009;张积家,何本炫,陈栩茜,2011),研究结果与Meier等人的研究基本一致"另外,Meier和Robinson(2006)进一步研究发现被试抑郁程度越高(情绪越低落),对呈现在较低视觉空间区域中的探测词的反应就越快"。这些研究都说明了人们总是倾向于将空间方位与抽象概念进行联系,从而建立具象的表征形势。 在这些研究中,对于权力这一抽象概念的表征的相关研究层出不穷。Schubert ( 2005) 的研究首先发现了垂直方位与权力的隐喻传导效应,他将权力词汇分别呈现在屏幕的上方或者下方。结果发现,与下方相比,当高权力词出现在上方时,被试对其权力大小判断更快;而低权力词恰好相反。Giessner 和Schubert ( 2007)发现,对领导权力的判断与垂直空间位置相互影响。当要求把领导者的名称放在图画中时,领导者的权力越大被试就越倾向把他的名称放在更上方的位置。另外,增加图画中领导和员工名称之间的垂直距离,被试觉得领导者更有权力。此外,Zanolie 等人( 2012) 从行为和脑电两个方面发现,权力高低会影响被试对不同垂直方位的注意,当启动高权力时被试对屏幕上方的信息反应更快,而启动低权力时被试对屏幕下方的信息反应更快。总体而言,以上研究结果都表明,人们对于权力的判断会受到垂直领域的影响,且人们更倾向于把上方与高权力进行联系。 然而,垂直方位仅仅是一个维度的空间表征。在其他维度,是否也存在这样的现象呢?这是本次研究中所需要讨论的问题所在。本次研究中,左右方位对于权力表征是否存在影响是需要研究的问题。左”与“右”的基本意义是指示空间方位,在众多语言体系中,人们会将左右与具有与权力有关的抽象概念联系起来,例如,例如,在英语表达中,右(right)往往具有聪敏的意味,而左(left)则象征愚蠢。除语言外,在社会规范、文化习俗中左与右也可以体现出重要的意义。例如,在基督教文化中,右代表神圣,因而人们都以右手宣誓。在古罗马,演说者做手势时不得使用左手。在穆斯林文化中,教徒被要求必须使用右手进行饮食,使用左手从事肮脏的工作。在我国的传统文化中,左与右也寓涵丰富的文化内涵,左侧空间与右侧空间可以用来反映社会地位的尊卑贵贱,权势体系与社会准则带有强烈的右尊左卑色彩。例如,在古汉语中,“闾左”指称平民,“豪右”指称贵族。贬官称为“左迁”,升官称为“右移”。时至今日,我们使用的“旁门左道”、“无出其右”等成语依然具有屈左尚右的特点。 然而,尚未有实验验证左右与权力表征是否存在上述联系。然而,有关左右方位在其他抽象概念上的表征问题的研究结果值得我们注意。日常生活中人们会更加偏爱右侧的刺激物,Wilson 和Nisbett (1978)无意中发现了这一现象,在他们的实验中,研究者要求被

认知科学的几个基础理论问题-智能科学与人工智能

认知科学的几个基础假设 刘晓力 一、认知科学概况 认知科学是以研究人类认知过程、智能和智能系统、大脑和心灵内在运行机制的一门学科。20世纪70年代(50年代?)兴起,是心理学、语言学、神经生理学、计算机科学、哲学和人类学的交叉学科。 认知科学不同的研究进路 认知科学依据不同的问题领域和研究方法划分为不同的研究进路 心理学进路 语言学进路 生物物理学进路 神经生理学进路 人工智能进路 广义进化论进路 复杂性科学进路 认知科学的起源 认知科学起源于不同学科领域,特别是: 图灵机概念的产生 人工智能研究的兴起 心灵哲学中以普特南(H.Putnam)和福多(J.Fodor)为代表的“功能主义”理论的确立 心理学和语言学乔姆斯基(A.N.Chomsky)等反对激进行为主义的“认知革命” . 认知科学所引发的一些基础问题成为20-21世纪之交涉及领域广泛、争论最为激烈的世界性的科学和哲学的热点问题。认知科学不同的研究进路,决定了关于它的哲学观上的巨大分歧和各种研究范式的激烈竞争。 二、认知科学的几个基础假设 D.Kirsh (1991)提出认知科学(人工智能)的五大问题 1)知识和概念化是人工智能的核心吗? 2)认知能力及其所预设的知识能否脱离其有机体进行研究? 3)认知的知识形态或信息形态的轨迹是否可用类自然语言描述? 4)学习能否与认知相分离加以研究? 5)是否有对于所有认知的统一结构? 这些问题最重要的是我们对于心灵哲学中的三个方面问题的困惑和困难 1、意向性问题 2、意识问题 3. 心灵是否是涉身的? Mark Johnson总结30年来认知科学的成就对传统哲学的挑战时说,认知科学的三大发现是:心灵本质上是涉身的; 思想大部分是无意识的;

狄尔泰与现代解释学

狄尔泰与现代解释学 在西方解释学的发展过程中,狄尔泰是一个非常重要的人物。他不仅充分 认识到施莱尔马赫的解释学在哲学研究中的重要性,而且把解释学由单纯的文 本研究扩展到对现实世界中的人(Mensch)的研究,创造了所谓“生命解释 学”(die Hermeneutik des Lebens)。狄尔泰因此不仅赋予了解释学以方法论 的意义,而且还承认解释学就是哲学的过程,从而使解释学具有了认识论的意义。正是在狄尔泰的努力下,解释学才由传统解释学进展到当代的伽达默尔的 所谓哲学解释学。 一 作为施莱尔马赫的再传弟子,狄尔泰的哲学生涯开始于施莱尔马赫研究。还是 在读书期间,他撰写的《施莱尔马赫的解释学的独特贡献——与以往这门科学 所做的工作之比较》探讨的就是解释学在施莱尔马赫那里的重要意义。在这篇 论文中,狄尔泰第一次注意到施莱尔马赫的解释学思想,着重研究了施莱尔马 赫用解释学的方法探讨基督教思想的问题。他发现,施莱尔马赫运用了分析和 解释柏拉图的方法去考察基督教的理念,对世界采取浪漫主义的解释,尤其是 在解释新约保罗书信上,这点表现得尤为明显。该论文1860年获得施莱尔马赫 基金会颁发的双倍奖金,狄尔泰不仅借此完成学业,而且从此开始编辑施莱尔 马赫书信集,并且撰写他的早期主要著作《施莱尔马赫传》。对狄尔泰来说, 这篇论文获奖并不是重要的,真正重要的,这是他的哲学生涯的真正开端。他 自己在获奖15年以后曾说过,他就这篇论文所做的工作引导他构造自己的基本思想。 如果说狄尔泰早期对解释学的重视还不是自觉的,那么,从19世纪60年代中 期开始,他在建构自己的精神科学体系时则有意地把解释学当做精神科学的最 重要方法。特别是在他把“体验”、“表达”和“理解”当做精神科学的核心 内容予以诠释时,解释学在他那里就作为全部精神科学的重要方法而得到彰显。这时,“理解”概念获得进一步的阐明,“理解”不只是帮助我们对理应认识 的内容的把握,而且还涉及有关这个内容的普遍有效性。“表达”在他那里也 得到严格的规定,它与生命内容应当有内在的逻辑关系。狄尔泰以为,正是通 过对这些概念加以规定并形成特定的方法,“解释”作为一门学问才得以确立,并且经过体系化,它在本质上真正成为对“确定的生命表现进行理解的学问”。 ①“解释”这个概念现在不只是解释的艺术,而且还是理解的科学,认识生命 的方法。这样,解释学就是作为“对在文字上固定下来的生命表达进行理解的 技巧学。”②它的意义已经远远超出施莱尔马赫对它的认识。 1900年,狄尔泰受到胡塞尔的《逻辑研究》之启发,开始了由精神科学到解释 学的“转向”。他在《解释学的兴起》中着重从语文学上讨论解释技巧的历史,同时关注解释过程的本质。他在这里赋予了解释学更加重要的意义。概念和范 畴现在不只是被应用在说明生命事实之中,而且还在这种说明之中反过来对概 念和范畴进行考察;解释不再像它原初那样仅仅是对某个人的个性或某部重要 的历史著作的特点加以挖掘,而是发展为对一切“精神创造”(Schoepfung des Geistes)加以阐释,并且直接深入到人类生命本质。 现在,对狄尔泰来说,原先把解释学当做一种方法去探讨“精神世界”已经过 于狭小了,他主张建立一种“系统组织的解释学”,要把应用于生命理解的概 念和范畴扩展到对它们所包含的整个世界的理解,通过对生命世界的分析和阐

认知神经科学解读

认知神经科学 美国心理学家葛查尼革(M.S.Gazz0aniga)主编,1995年出版。认知神经科学是认知科学和神经科学相结合的一门新学科(1991年正式问世),以探讨认知活动的脑机制为其研究任务即研究人脑各组件包括分子、细胞、脑组织各区及全脑如何调用以实现自身的认知活动。 《认知神经科学》由170多位国际著名学者撰写。全书由11篇,92章,1400多页,百余张插图和27张彩色图组成。每章作者总结其研究领域的实验成果,概述了其研究的历史、现状与存在问题。 11篇的篇目为: 1 分子和细胞水平的可塑性(7章),阐明机体对环境反应中的机能和结构的灵活性(flexibility)多变性(Mutability),是知觉,记忆等认知过程的重要基础。 2 神经发育和心理过程的发育(6章),介绍了一些神经生物学研究新技术,用当代脑功能成像成果来说明婴儿脑发展和认知发展的关系。 3 感知觉(17章)阐明单一感觉神经元的信息与主观感知觉的变化,神经元间编码和感知觉的多样性,信息加工组合及其对环境制约的关系。 4 运动系统的策略和规划(8章)从神经生物学讨论皮层运动区神经元对不同运动及其阶段的活动规律。 5 注意(8章)阐明各种感觉刺激在心理定向中的作用。 6 记忆(8章)阐明记忆过程和多重记忆系统的脑结构及其作用(包括海马、边缘系统、颞叶和额叶皮层等)。 7 语言(7章)从神经心理学,语言学和语言发展等方面讨论语言的获得,产生和理解的脑机制。 8 思维与表象(7章)从理论上阐明思维与表象的脑功能实时动态规律,在方法上总结了近年来应用事件相位电位,脑构像技术和脑损伤病人的神经心理学与动物模型研究的成果。 9 情感(9章)阐明从恐惧到情感及其和意识的各种复杂情况的神经生理学基础,包括杏仁核、脑干、海马、边缘系统和基底神经节的理论。 10 进化理论(7章)讨论心、脑机能结构的进化及其种种理论之间的争论, 11 意识(8章)回顾了意识生理研究的历史,和20世纪60-80年代间的快速眼动睡眠与梦的关系,割裂脑病人和失语症等对意识神经问题研究的多种事实。 原著已于1998年编译成中文出版。为了帮助读者对本书形成这门新学科的整体概念,译者沈政撰写了一篇"总论"(见本书正文前),指出原著"为我们描绘出认知神经科学对基本认识过程的研究成果和存在问题",这是"一部高水平的当代前沿科学专著。

解释学

解释学 解释学,又称诠释学(hermeneutics),是一个解释和了解文本的哲学技术。它也许被描述作为诠释理论并根据文本本身来了解文本。 “文本”的概念“文本”的概念被扩展为书面文件。例如:讲话、表现、艺术作品和事件。因此,任何一个人都在细说或者诠译“社会文本”。 西方哲学、宗教学、历史学、语言学、心理学、社会学以及文艺理论中有关意义、理解和解释等问题的哲学体系、方法论或技术性规则的统称。有关解释学的研究可以上溯到古希腊。它作为一种哲学学派形成于20世纪,第二次世界大战后在西方学术界产生了较大的影响。"释义学" 早在人类远古文明时期就已存在如何理解卜卦、神话、寓言意义的问题。古希腊时代亚里士多德的学说已涉及理解和解释的问题。“解释学”一词的词根hermes就来自古希腊语,其意为"神之消息"。当时,人们已把如何使隐晦的神意转换为可理解的语言的研究看作一门学问。中世纪的A.奥古斯丁、卡西昂等哲学家在对宗教教义进行新的解释时,逐步把以往对解释问题的零散研究系统化。16世纪的宗教改革家马丁·路德提出如何直接理解圣经本文的原则与方法的问题,对解释学研究起了较大的推动作用。此外在法学、历史学、语言修辞学等传统研究中也一直涉及解释学的问题。“解释学”一词于1954年首次出于J.丹豪色的著作中。但在18世纪以前,有关如何正确理解文意内容的研究往往被称作"释义学"。这类研究往往从实用性出发,实际上是一些零散解释规则的汇集。亦泽“阐释学”、"释义学”、“诠释学”。广义指对于文本之意义的理解和解释的理论或哲学。涉及哲学、语言学、文学、文献学、历史学、宗教、艺术、神话学、人类学、文化学、社会学、法学等问题,反映出当代人文科学研究领域的各门学科之间相互交流、渗透和融合的趋势。既是—门边缘学科和一种新的研究方法,又是一种哲学思潮。狭义指局部解释学、一般解释学、哲学解释学等分支、学派。局部解释学泛指任何本文注释(包括备往今来的法律、《圣经》、文学、梦和其他形式的本文解释的规则和方法的理论体系。从古希腊人解释荷马的史诗和其他诗作开始.欧洲的古典学者就有注释古代文献的传统。中世纪后期形成了有关《圣经》经文和法律条文解释的“古典注释学”和考证古代典籍的文献学。一般解释学是对本文的理解和解释的—般方法论研究。它不同于各种局部形式的解释学,其目的在于建立以连贯—致的理解哲学为基础的一般而普遍的方法论。代表人物为施莱尔马赫、狄尔泰和意人利哲学家埃米里奥·贝蒂。埃米里奥贝蒂为了响应伽达默尔的《真理与方法》,发表《作为精神科学的普遍方法的释义学》和《普遍解释是人文科学的方法》(1967)两书,试图建立以考察多学科中解释的模式为基础的普遍“理解”方法,规定一套解释的标准。哲学解释学泛指对理解和解释的现象的各个层次和各种情况的研究,它不是一种方法论,而是对方法沦、对理解中意识形态的作用以及对不同形式的解释的范围和假定等的哲学“反思”。哲学解释学有两种形式;(1)分析的解释学。涉及理解和解释、思维机器和日常语言等问题。它均一般解释学不问,虽然也涉及方法论,但是主要属于哲学性质。(2)人文主义的哲学解释学。其代表人物包括海德格尔、伽达默尔、利科和德里达等人。他们根据现象学的传统及其对客观知识的批判,对本文解释的条件进行反思。伽达默尔和德里达根据海德格尔对存在——神学传统的批判研究,力图在形而上学问题的具体情况中理解解释。利科与前两入不同,试图调和德国的解释学传统和语言分析哲学、心理分析学、结构主义思潮,认为本休论只存在于解

认知科学对科学哲学的影响及意义

[7]F.弗兰克.科学的哲学———科学和哲学之间的纽带[M].上海:上海人民出版社,1985.7. 认知科学对科学哲学的影响及意义 魏屹东 (山西大学科学技术哲学研究中心;哲学社会学学院,山西太原030006) 认知科学是一门包括认知心理学、人工智能、哲学、语言学、人类学和认知神经科学的新兴交叉学科。它的诞生与发展对当代科学哲学产生了深远影响。 第一,从认知心理学角度研究科学理论的形成成为当代科学哲学的一种新趋势。认知心理学家普遍反对逻辑实证主义和行为主义的反心理主义的做法,强调研究人的心理过程,把认知过程看作是一种能够用符号表征外部环境事件和自身的一系列信息加工过程。知识的表征、问题解决与推理、模式识别、记忆学习、语言问题等不仅是心理学的重要研究课题,也应该是科学哲学研究的问题。认知心理学研究的知识、概念、思维等问题为科学哲学家解决科学哲学问题提供了一个新视角。科学哲学家开始借鉴认知心理学的研究成果,譬如,库恩用心理学的格式塔转换类比科学理论的范式转换,哥尼克(G opnik,A.)把认知心理学的人类个体认知发展的成果应用于科学理论的进化,纳塞斯安(Nersessian,N. J.)从认知心理学视角解释物理学理论的发展,吉尔(G iere, R.N.)从心理学角度研究科学理论的认知结构[1]。正如萨伽德(Thagard,P.)所说:“目前,科学哲学发生了认知转向,它试图从认知心理学和人工智能角度出发研究科学的发展。”[2]第二,人工智能为科学哲学研究提供了新的视角。首先,科学哲学对概念变化和新概念形成的研究,对科学发现和辩护的探索以及各种非经典推理机制的研究渗透了人工智能的思想和方法。譬如,西蒙和纽威尔提出了科学发现规范理论,为科学发现制定了启发式程序;萨伽德应用计算模式和认知理论来理解科学知识的结构和增长;丘奇兰德从计算神经科学探讨科学理论和解释的本质。其次,人工智能的认知主义和联结主义范式成为科学哲学家研究和反思的对象。认知主义以符号处理为核心,以“计算机隐喻”为根据,把人类思维看作计算机的符号操作过程。联结主义模拟神经系统的工作过程,提出认知是从大量单一处理单元的相互作用中产生的,神经元的单元及其联结的网络构成知识,联结的加权变化可说明认知活动过程。这两个范式包含的许多哲学问题如智能的本质、智能机的意向性、认知科学解释、图灵测验(Turing test)的实质等竞相成为科学哲学家研究的热点,譬如塞尔(Searle)提出著名的“中文屋”思想实验就是对智能机具有思维观点的有力挑战。 第三,心智哲学为科学哲学家探索认知过程提供了认知理论。现代心智哲学的研究已经从形而上学的思辨演变为具体科学或认识论的研究。心智哲学把心理现象看作是主体和环境相互作用的统一过程,把认知看作是信息加工的过程,从而有可能对心智的工作原理和内在过程进行描述、刻画、分析和模拟。这种以信息加工为核心思想的心智哲学对科学实在论产生了重要影响。卡尔纳普的物理主义认为,物理方法能够对这个世界作出绝对完全的描述,心理学的命题可以用物理语言表述,否认意识经验的实在性。普特南的功能主义把心理状态与计算机功能状态类比,指出人或计算机的功能组织(即命题和思维)可以用相应的心理或逻辑状态的系列来描述,而不必涉及这些状态的“物理载体”的本性。另外,心智哲学对心身问题、感受特性、附随性、意识现象、思想语言和心理表征、意向性与心理内容的研究,都在一定程度上为科学哲学家探讨科学认知问题提供了理论基础。 第四,语言学对语言与认知关系的探讨促使科学哲学家研究科学语言的认知功能。通过语言表达客观事物间的关系是科学的任务之一。塞尔认为语言对于理解自然和人类生活具有决定意义,没有语言就没有现存形式的世界。海德格尔提出“语言是在的住所”,人永远以语言的方式拥有世界,世界也只有进入语言才成为世界。伽达默尔主张“能理解的在就是语言”,只有通过语言才能理解在。沃尔夫(B. Whorf)坚持语言塑造我们的思维,决定我们思考的内容。应用“计算机语言”而发展的人工智能证实了这些思想。乔姆斯基的语言学是研究语言与认知关系的一个成功范例,他认为语言学与人工智能的关系就如同数据与算法的关系,我们虽然不知道大脑结构的细节及其活动过程,也不知道它是否运用算法或运用哪些算法,但可以通过大脑的输入和输出情况知道大脑必须解决什么计算问题。他的“语言能力”与“语言运用”的区别以及“管辖与约束理论”被认为是对人工智能的两大贡献。因此,我们可以根据语言学理论来寻找合适的算法,以解决语言输入和输出的匹配问题。这样,在“语言转向”的基础上,将语言学推向科学认知领域,成为科学哲学家的任务之一。 第五,人类文化学影响了科学哲学的人文走向。人类文 【基金项目】 教育部哲学社会科学重大课题攻关项目“当代科学哲学的发展趋势研究”(04J Z D0004)和山西省留学基金项目“科学概念变化机制与规律研究”(0505502)成果之一 4

脑与认知科学

脑与认知科学的区别 脑科学与认知科学都就是智能科学与技术的重要组成部分。脑科学从分子水平、细胞水平、行为水平研究自然智能机理,建立脑模型,揭示人脑的本质。认知科学就是研究人类感知、学习、记忆、思维、意识等人脑心智活动过程的科学。 一.本质上的区别 脑科学就是智能科学的本质基础。大脑就是人类的核心,就是人类高级于其她物种的本质所在,就是人类智能的发源地。众所周知,人们的一切思维、行为都受到了脑的控制。在平时的生活中,我们需要使用大脑,让它来支配我们完成各种事务。脑科学的研究就是为了赋予机器与人类相近的智能系统,所以要想让机器更好的服务于人类,我们必须要着手于大脑的探究。? 认知科学就是智能科学与技术的中间体。诺贝尔奖的得主弗兰西斯?克里克在其著作《惊人的假说——灵魂的科学探索》中提出“人的精神活动完全由神经细胞、胶质细胞的行为与构成及影响它们的原子、离子与分子的性质所决定”。因此建立认知科学的激励的一个更深刻的原因就是,人们要深入研究人自己的大脑与精神世界。顾名思义,认知科学就是研究人认识与适应周围世界的过程以及与认知过程有关的神经系统及大脑的机理,人类感知与思维信息处理过程的科学。作为智能科学的中间体,它以脑科学研究为基础,同时也反作用于脑科学,并未智能科学的应用提供了重要的基础。 二.研究内容的区别

人类从三个不同层面全面的研究大脑。第一个层面就是生物学家与精神网络专家的战场,第二个层面就是脑波技术专家与系统论专家的战场,第三个层面就是哲学家与物理学家的战场。脑科学涉及的研究范围很广,主要有以下几方面。 1.脑科学研究的一个重要方面就是对神经网络复杂构建中的单 个元件神经元以及神经元通信问题的研究。 2.脑科学对有关学习、记忆、语言、思维等高级神经活动的机制 的研究。 3.发育神经生物学的研究就是脑研究的一个重要领域。 4.脑高级功能的研究。主要包括:感觉整合与认知的形成机理;脑 高级功能的功能定位及其动态变化过程与机理;大脑神经 网络功能连接属性及其动态分析等。 5.脑科学的研究就是实现超极人工智能的必要前提。脑科学从分 子水平、细胞水平、行为水平与整体水平对脑功能与疾病 进行综合研究,并从脑的发育过程了解脑的构造与工作原 理。 认知科学研究目标旨在探索智力与智能本质,建立认知科学与新型智能系统的计算理论,解决对认知科学与信息科学具有重大意义的若干理论基础与智能系统实现的关键技术问题。 下面对认知科学的研究方面进行总结。 1.学习与记忆过程的信息处理 2.思维、语言认知问题

认知科学之学习

学习 学习是基本的认知活动,是经验与知识的积累过程,也是对外部事物前后关联地把握和理解的过程,以便改善系统行为的性能。 学习的神经生物学基础是神经细胞之间的联系结构突触的可塑性变化,已成为当代神经科学中一个十分活跃的研究领域。突触可塑性条件即在突触前纤维与相联的突后细胞同时兴奋时,突触的连接加强。1949年,加拿大心理学家Hebb提出了Hebb学习规则,他设想在学习过程中有关的突触发生变化,导致突触连接的增强和传递效能的提高。Hebb学习规则成为连接学习的基础。神经网络是由具有适应性的简单单元组成的广泛并行互连的网络。Kohonen提出自组织映射网络。Haken根据协同形成结构,竞争促进发展的规律,将协同的非线性动力理论与神经网络有机结合,提出了协同联想记忆网络。Amari提出用微分流形和统计推理来研究神经网络。在Amari理论的基础上史忠植等提出了一种神经场模型,由场组织模型和场效应模型构成。 感知学习是发生在感知水平上的学习,主要研究如何从低级的传感器输入的原始数据获取相关的抽象数据。感知学习主要考虑通过视觉和听觉的学习,研究从非结构与半结构信息到结构信息变换方法,研究图像的语义描述及其快速提取技术,研究感知学习中的注意机制与元认知等。 认知学习理论认为在人的行为背后都有一个相应的思维过程,行为的变化是可观察的,并且通过行为的变化也可以推断出学习者内心的活动。在认知学习理论中,如Ausubel提出的有意义学习理论(又称同化理论),其核心思想是获得新信息主要取决于认知结构中已有的有关观念;意义学习是通过新信息与学习者认知结构中已有的概念相互作用才得以发生;由于这种相互作用的结果,导致了新旧知识意义的同化。Gagne提出的信息加工学习理论则将学习过程类比成计算机的信息加工过程,学习结构由感受登记器、短时记忆、长时记忆、控制器、输出系统组成,认知过程可分为选择性接收、监控、调节、复述、重构。在这个信息加工过程中,非常关键部分是执行控制和期望。执行控制是指已有的学习经验对当前学习过程的影响,期望是指动机系统对学习过程的影响,整个学习过程都是在这两个部分的作用下进行的。 内省学习是一种自我反思、自我观察、自我认识的学习过程。在领域知识和范例库的支持下,系统能够自动进行机器学习算法的选择和规划,更好进行海量信息的知识发现。 内隐学习就是无意识获得刺激环境复杂知识的过程。在内隐学习中,人们并没有意识到或者陈述出控制他们行为的规则是什么,但却学会了这种规则。在80年代中期之后,内隐学习成了心理学界、尤其是学习和认知心理领域最热门和最受关注的课题,成了将对认知心理学的发展产生深远影响的最重要课题之一。内隐学习具有以下三个特点: 内隐知识能自动地产生,无需有意识地去发现任务操作的外显规则; 内隐学习具有概括性,很容易概括到不同的符号集合; 内隐学习具有无意识性,内隐获得的知识一般不能用语言系统表达出来。

认知科学导论

科学社会学的认知转向 劳丹(https://www.360docs.net/doc/08347357.html,udan)曾将科学社会学划分为认知科学社会学和非认知科学社会学两种形态。依据他的解释,如果社会学企图依据外部的社会或经济因素来说明为什么某一理论被发现及发现后被接受还是被拒斥,企图依据外部社会或经济因素预先决定科学家对理论的态度是赞同还是抵制,企图说明某些社会结构对某个特定理论及概念的形成产生影响,那么,这种努力就属于认知科学社会学的解释范围;如果社会学家的研究宗旨不是去解释科学家对物理世界的信念体系,不涉及科学活动的认知过程,而是去研究科学共同体的组织形式、内部社会结构及其功能,那么,这种努力就属于非认知科学社会学的解释范围。 显然,劳丹是依据社会学家的研究目标及研究方法来给科学社会学前后两种“范式”进行划界的,若不顾忌冒过分简单化的风险,劳丹的划界标准本质上就是认知标准。在劳丹看来,只要社会学家在科学之社会研究中不触及科学活动的认知层面,那么,这种科学社会学就是非认知科学社会学,亦及默顿科学社会学,反之,则为认知科学社会学,亦即当代的科学知识社会学。这就引出了一系列亟待探讨的问题,非认知识科学社会学是怎样过渡到认知科学社会学的,换言之,科学社会学的发展在前后两个阶段过渡期间必然发生过认知转向,如果发生,那么,是何种原因促成了这场认知转向?它产生了怎样的结果?认知科学社会学校之非认知科学社会学有哪些不同的特征?怎样看待科学社会学的这场认知转向?这就是本文要探讨的内容,考虑到认知转向不可能不涉及哲学层面,故此本文首先得从认识论视野对这一转变过程进行背景透视,这对于我们理解和把握非认知科学社会学的解构成因及认知科学社会学兴起的历史必然性是有一定的理论意义和现实意义。 一非认知科学社会学的认识论基础 如前文所说,劳丹笔下的非认知科学社会学本质上就是默顿科学社会学,尽管这种社会学的研究范围定域在科学共同体之内、实验室高墙之外,系“中距”科学社会学,所采用研究方法是科学计量学,所研究的宗旨是科学共同体的组织形式、内部社会分层结构及其功能,经费投入与论文产出评估,科学体制化目标。但只要我们冷静下来认真品味默顿科学社会学的基本假说,仍可从中发现其认识论基础,仍不难发现这种被劳丹称之为非认知科学社会学的整个理论构架、经验事实正是建立在默顿给出的科学体制化目标及确保这一目标得以实现的科学家行为规范基础之上的。因此,默顿科学社会学的兴衰是与构成其经验基础及理论构架内核的科学体制化目标及科学家行为规范的存亡是唇齿相依的,只要我们抓住了构成默顿科学社会学理论内核也就可以从认知视角对此进行认识论分析,现就此进行讨论。 如果我们对默顿科学社会学的整个理论体系进行形式逻辑分析,那么,默顿所言的科学体制化目标及科学家行为规范就等于“三段论”中的“大前提”和“小前提”。所谓科学体制化目标就是生产正确无误的知识,所谓科学家行为规范的具体含义则为[2]:①普遍主义。即科学真理的标准到处一样,只要是科学真理,不管其来源如何,都应服从于不以科学家个人意志为转移的普遍一致性标准,且这种非个人属性的标准与先前证实的科学标准是一脉相承的。②公有主义。所有科学的重大发现都是科学家群体合作的产物,归科学共同体所公有。③无私利性。要求从事科学活动、创造科学知识的人不应以科学谋取私利,科学家从事科学活动的唯一目的就是发展知识而不是其它,科学家不能因为他个人的其它原

认知科学发展综述

贵州民族大学GUIZHOUMINZU UNIVERSITY 认知科学导论 论文题目:认知科学发展综述 专业:14级教育技术学(远程教育方

向) 作者:田如志 班级学号:0112 定稿时间:2016年12月1日 “横看成岭侧成峰,远近高低各不同。 不识庐山真面目,只缘身在此山中。” 为什么会产生这种诗句是诗人随意的诗性,还是诗人对世界、对人类,对事物的思考再者,这是诗人无意的发现,还是生活对事物有意识的认知呢 当局者迷旁观者清。古人很早就对自我的认识发出了探索,这种探索是对事物,也是对人心智的探索。人类在不断地进化,社会在不断地发展进步,这跟对世界的探索,跟对人性的认知是离不开的。那么,怎么系统的去了解,去认知,去探索人类的认知呢 一、什么是心智什么是认知什么是认知科学首先,心智,何谓心智:从字意上讲:“心”是心脏,即是构成人体生理的一个重要器官,其主要功能是为人体的血液畅通加压。另一层为“内心”即“里面的”,“内在的”含义。“智”则是“智力”,“智能”之意。简而言之:心智是人们的心理与智能的表现。

就像电脑里的数据资料被播放器打开能够进行播放、计算、搜索与存储一样,人类将自己心念思维,类似于电脑播放器的虚拟机器,称之为:心智。 心智是人之心念思维中,由情感集结而形成的一种虚幻的机器。或称之为:智能播放器。人之情结信息在自己心智引擎的驱动下,就可以进行感觉、联想、推理、归纳、回忆与想象等等的思维活动人们对已知事物的沉淀和储存,通过生物反应而实现动因的一种能力总和。它涵盖了“哲学”对已知事物的积累和储存,结合了“生物学”的大脑信息处理,即“生物反应”,运用了为实现某种欲需(动因)而从事的“心理”活动,从而达到为实现动因结果而必须产生的智能力和“潜能”力。 那心智成熟又有几种表现呢一般来说,平等看待异性、肯定自己、学会宽容、重视简单这四个就称为心智成熟的表现。 其次,认知,认知也可以称为认识,是指人认识外界事物的过程,或者说是对作用于人的感觉器官的外界事物进行信息加工的过程。它包括感觉、知觉、记忆、思维、想象、言语,是指人们认识活动的过程,即个体对感觉信号接收、检测、转换、简约、合成、编码、储存、提取、重建、概念形成、判断和问题解决的信息加工处理过程。在心理学中是指通过形成概念、知觉、判断或想象等心理活动来获取知识的过程,即个体思维进行信息处理的心理功能。对认知进行研究的科学被称为认知科学。 认知过程是个体认知活动的信息加工过程。认知心理学将认知过程看

认知神经科学初步了解解读

认知神经科学的前世今生:简短版 首先,我们要知道认知神经科学是从哪里来的,具体干什么的,为什么存在这样的一个学科?我想可以简要地这样梳理一下: ? 1. 认知神经科学本身只是认知心理学的一个研究取向,即采用神经科学的范式来研究人类的心智。 ? 2. 认知心理学从上个世纪六七十年代兴起,经历了大概四个研究阶段,而认知神经科学范式是第四个阶段(不同人划分不同,各个阶段并不是单独存在),也是目前比较受追捧的研究范式。而其余的几个阶段分别是:1. 以计算机作为类比的信息加工理论(把大脑比作序列加工的计算机);2. 以神经网络平行加工为基础的联结主义(认为神经网络整体加工是大脑功能的基础,注意,到这里还没有具体的神经科学证据,大多数模型都是基于算法的计算模型);3. 以生态功效为主要思路的具身化思潮(认为人类的认知是根治于环境以及具身化的过程);而目前的阶段就是 4. 认知神经科学(从神经科学的视角解读大脑认知的功能,探讨心智和大脑的关系)。 ? 3. 我们还要知道,认知心理学本身就是心理学下面的一个分支,研究的是人类对外部世界(信息)的加工和处理的过程与机制,最核心的问题(我认为)应该就是探索人类智能的起源、机制和发展过程:为什么人类会成为智慧生物?人类的心智具体有什么样的特点?等等。 ? 4. 认知心理学和其他许多心理学分支一样,都起源于哲学,涉及人类了解自身的终极大问:“我是谁?”等等之类的哲学思考。归根到底,就是要认识人类自己本身。 ?关于人类心智的探索,有这样的一段话,可以供读者品玩:“人类需要孜孜不倦地探索两个未知空间,一是人类生存所必须面对的宇宙,是二人类自己的内心;宇宙的无限容量,把一切强大的内存,都变成宇宙自己的内存;心灵的无限向度,给人类自己提供了无限的探索性和可能性;内心与宇宙,是世界上唯一的一对微观与宏观相匹配的超级感应物;内心的未知空间有多大,宇宙的未知空间就有多大;内心与宇宙之间的排斥与兼容,如同两台不同性能、型号、年代的计算机;它们互相在程序上的试探、破解、沟通与交流,其实就是人类对自我,进而对未知空间的新发现、新拓展和新认知。” 所以,如果把上述的梳理倒过来看,大致可以定位认知神经科学前世今生的大体坐标。必须说明的是,以上是非常简要的介绍,忽略了许多有关学科交叉的事实,例如生物学,生理学,物理学,计算机科学的发展等学科对认知科学的推动。 ------------------------------------- 认知神经科学的研究领域:从基础科学到转换科学 现在,可以具体看看认知神经科学有哪些研究领域了,这些研究其实和认知心理学的研究没有本质的区别,所问的问题都非常相似。然而,人们通常会把神经科学和认知神经科学混为一谈。其实不然,我想以下的这个回答有利于读者了解认知神经科学的基本思维和视角:认知神经科学的基本原则是什么呢?简而言之,

认知科学与人工智能

认知科学是一种包括语言学、人类学、心理学、神经科学、哲学和人工智能等跨学科的新兴科学,其研究对象为人类、动物和人工智能机制的理解和认知,亦即能够获取、储存、传播知识的信息处理的复杂体系。认知科学建立在对感知、智能、语言、计算、推理甚至意识等诸多现象的研究和模型化上。 在21世纪,如果不做认知科学研究,或者不与认知研究相结合,不仅哲学、心理学、语言学、人类学、计算机科学、脑与神经科学无法深入发展,其他传统学科如数学、物理学、天文学、地理学、生物学、文学、历史学、经济学、政治学、法学、管理科学、教育学的发展也都无法深入发展,因为这些学科的深人发展都依赖脑与心智的开发,因而与认知科学相关。 而认知科学目前在前沿科技的最大应用,无疑是人工智能。 认知科学包括了对知觉,学习,语言,注意,意识的研究。 首先,知觉信息的表达是知觉研究的基本问题,是研究其它各个层次认知过程的基础。知觉过程是从那里开始的?外在物理世界的那些变量具有心理学的知觉意义?作为知觉的计算模型计算的对象是什么?这些围绕知觉信息表达的问题是建立任何知觉和跟知觉有关的学说和理论模型,无论是人类的还是计算机的,都必须首先回答的问题。而人工智能必须在计算理论层次、脑的知识表达层次和计算机实现层次上,把认知神经科学实验研究和计算机视觉研究结合起来,对上述科学问题提出崭新的理论(或思想)和解决的方法。 其次,学习提升智能。学习是基本的认知活动,是经验与知识的积累过程,也是对外部事物前后关联地把握和理解的过程,以便改善系统行为的性能。计算机的信息加工过程就是学习过程的类比。人工智能的内隐学习是一种自我反思、自我观察、自我认识的学习过程。在领域知识和范例库的支持下,系统能够自动进行机器学习算法的选择和规划,更好进行海量信息的知识发现。内隐学习就是无意识获得刺激环境复杂知识的过程。在内隐学习中,人们并没有意识到或者陈述出控制他们行为的规则是什么,但却学会了这种规则。在80年代中期之后,内隐学习成了心理学界、尤其是学习和认知心理领域最热门和最受关注的课题,成了将对认知心理学的发展产生深远影响的最重要课题之一。 第三,语言开启智能之门。人类进化过程中,语言的使用使大脑两半球功能分化。语言半球的出现使人类明显有别于其他灵长类。而人工智能必须学会如何以语言进行信息的处理。与此同时,认知科学从神经、认知和计算三个层次上研究汉语,给予我们开启智能之门极好的机遇。人们发现工作记忆与语言理解能力、注意及推理等联系紧密,所以说工作记忆蕴藏智能的玄机。 第四,记忆蕴藏智能的玄机。记忆是人脑对过去经验中发生过的事物的反映,是新获得行为的保持。由于记忆,人才能保持过去的反映,使当前的反映在以前反映的基础上进行,使反映更全面、更深入。也就是有了记忆,人才能积累经验,扩大经验。在人工智能中,工作记忆指的是一种系统,它为复杂的任务比如言语理解、学习和推理等提供临时的储存空间和加工时所必需的信息,工作记忆系统能同时储存和加工信息,这和短时记忆概念仅强调储存功能是不同的。工作记忆分成三个子成分,分别是中枢执行系统、视空初步加工系统和语音环路。

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