Capitolo 2 : Scienze cognitive

I campi della linguistica, della psicologia, delle neuroscienze, della filosofia, dell'informatica/intelligenza artificiale e dell'antropologia contribuiscono tutti al campo multidisciplinare delle scienze cognitive, che è lo studio scientifico della mente e delle attività che si svolgono al suo interno.

Lo studio delle scienze cognitive mira a comprendere ed esplicitare i fondamenti dell'intelligenza nell'aspettativa che così facendo si tradurrebbe in una visione più profonda sia del funzionamento della mente che del processo educativo. Gli anni '50 videro l'inizio di un movimento intellettuale che divenne noto come la rivoluzione cognitiva, che portò allo sviluppo delle scienze cognitive.

Negli anni '50, un movimento intellettuale che divenne noto come la rivoluzione cognitiva gettò le basi per quelle che oggi sono conosciute come scienze cognitive. Il Menone di Platone e il De Anima di Aristotele sono due esempi di antichi testi filosofici greci che possono essere utilizzati per rintracciare le origini della scienza cognitiva. Molti filosofi moderni, tra cui Cartesio, David Hume, Immanuel Kant, Benedetto de Spinoza, Nicolas Malebranche, Pierre Cabanis, Leibniz e John Locke, rifiutarono la scolastica nonostante il fatto che la maggior parte di loro non avesse mai letto Aristotele, e stessero lavorando con un intero.

I primi cibernetici degli anni '30 e '40, come Warren McCulloch e Walter Pitts, che tentarono di comprendere i principi organizzativi della mente, sono considerati i padri dell'attuale cultura della scienza cognitiva. Questa cultura può essere fatta risalire ai primi cibernetici. McCulloch e Pitts costruirono le prime forme di quelle che oggi sono conosciute come reti neurali artificiali, che sono modelli di calcolo influenzati dalla struttura delle reti cerebrali biologiche. Il lavoro di McCulloch e Pitts è accreditato di aver gettato le basi per il campo delle reti neurali artificiali.

Lo sviluppo precoce della teoria della computazione e del computer digitale negli anni '40 e '50 è stato un altro fattore che ha contribuito al fenomeno.

Kurt Gödel, Alonzo Church, Alan Turing e John von Neumann hanno svolto un ruolo importante nello sviluppo di queste idee.

Il sistema informatico contemporaneo, o macchina di Von Neumann, sarebbe di vitale importanza per il campo delle scienze cognitive, sia nel senso che è una metafora della mente, sia nel senso che viene utilizzato come metodo di indagine.

J.C.R. Licklider, che all'epoca lavorava all'interno del dipartimento di psicologia e conduceva esperimenti utilizzando la memoria del computer come modelli per la cognizione umana, è accreditato di essere la prima persona a condurre esperimenti di scienze cognitive in un'istituzione accademica. Questi esperimenti si sono svolti presso la MIT Sloan School of Management, fondata da Licklider. Nel contesto della storia della psicologia negli Stati Uniti, il paradigma comportamentista di Skinner era lo standard dell'epoca. La maggior parte degli psicologi ha focalizzato la propria attenzione sui collegamenti funzionali che esistono tra stimoli e risposta piuttosto che postulare l'esistenza di rappresentazioni interiori. Chomsky ha proposto che per spiegare il linguaggio, abbiamo bisogno di una teoria simile alla grammatica generativa, che non solo attribuisce rappresentazioni interne, ma definisce anche l'ordine in cui sono strutturate.

Christopher Longuet-Higgins ha usato per la prima volta il termine "scienza cognitiva" nel suo commento del 1973 al rapporto Lighthill, che si occupava dello stato attuale della ricerca sull'intelligenza artificiale. Longuet-Higgins ha usato per la prima volta il termine "scienza cognitiva" nel 1973.

La ricerca sull'intelligenza artificiale è fiorita negli anni '70 e nei primi anni '80 quando sempre più persone hanno avuto accesso ai computer. Ricercatori come Marvin Minsky scrivevano programmi per computer in linguaggi come il LISP per tentare di caratterizzare formalmente i passaggi che gli esseri umani attraversavano, ad esempio, nel prendere decisioni e risolvere problemi, nella speranza di comprendere meglio il pensiero umano e anche nella speranza di creare menti artificiali. Questo è stato fatto nella speranza di comprendere meglio il pensiero umano e anche di creare menti artificiali. Questa metodologia è indicata come "IA simbolica".

Nel corso del tempo, i limiti del programma di ricerca sull'IA simbolica sono diventati evidenti a tutti i soggetti coinvolti. Ad esempio, sembrava impossibile elencare tutta la conoscenza umana in un formato che potesse essere utilizzato da un programma simbolico per computer. Alla fine degli anni '80 e per tutti gli anni '90, il paradigma di ricerca del connessionismo e delle reti neurali ha guadagnato popolarità. Secondo questa teoria, che viene spesso attribuita a James McClelland e David Rumelhart, la mente può essere vista come un insieme di connessioni intricate, che si mostrano sotto forma di una rete stratificata. I critici sostengono che i modelli simbolici sono superiori nel catturare alcuni eventi e che i modelli connessionisti sono spesso così complessi da offrire molto poco in termini di valore esplicativo. Anche i modelli simbolici sono favoriti dalla critica. Negli ultimi anni sono stati integrati i modelli simbolico e connessionista, il che ha permesso di utilizzare entrambe le modalità di spiegazione.

Una delle premesse fondamentali della scienza cognitiva è che è impossibile ottenere una comprensione completa della mente e del cervello concentrandosi esclusivamente su un livello di indagine. Un esempio di ciò potrebbe essere la sfida di ricordare un numero di telefono e poi essere in grado di ottenerlo in seguito. Lo studio del comportamento mediante osservazione diretta, noto anche come osservazione naturalistica, è un metodo che potrebbe essere utilizzato nella ricerca per comprendere questo processo. L'accuratezza della risposta di una persona può essere valutata mostrando loro un numero di telefono, quindi aspettando un determinato periodo di tempo prima di chiedere loro di ricordarlo; Ciò consentirebbe al ricercatore di determinare quanto bene l'individuo ricordava il numero. Studiare l'attivazione dei singoli neuroni nel cervello di una persona mentre tenta di ricordare un numero di telefono è un altro metodo che può essere utilizzato per valutare l'attitudine cognitiva. Nessuno di questi test, da solo, sarebbe sufficiente a fornire una spiegazione completa di come funziona effettivamente il processo di memorizzazione di un numero di telefono. Anche se esistesse la tecnologia per mappare ogni neurone nel cervello in tempo reale e fosse noto quando ogni neurone si attiva, sarebbe comunque difficile determinare come una specifica attivazione di neuroni si traduca nel comportamento che viene osservato. Pertanto, è assolutamente necessario avere una comprensione della relazione che esiste tra questi due livelli. Nel suo libro intitolato "The Embodied Mind: Cognitive Science and Human Experience", Francisco Varela sostiene che "le nuove scienze della mente devono ampliare il loro campo d'azione per incorporare sia l'esperienza umana vissuta che le possibilità di trasformazione insite nell'esperienza umana". Ciò può essere fornito da una spiegazione a livello funzionale del processo, secondo la tradizionale visione cognitivista del mondo. Una migliore conoscenza dei processi che avvengono nel cervello per dare origine a un comportamento specifico può essere sviluppata dall'indagine di un dato evento da un numero di livelli diversi. Una spiegazione ben nota dei tre livelli di analisi è stata fornita da Marr:

La teoria della computazione, che delinea gli obiettivi del processo di calcolo; Fornire una rappresentazione degli input e degli output, nonché degli algoritmi che si trasformano l'uno nell'altro; e Rappresentazione e algoritmi

L'effettiva implementazione fisica dell'algoritmo e della rappresentazione, nota anche come implementazione hardware.

La scienza cognitiva è un campo interdisciplinare che trae i suoi collaboratori da una varietà di altri campi, come la psicologia, la neurologia, la linguistica, la filosofia della mente, l'informatica, l'antropologia e la biologia, tra gli altri. Gli scienziati cognitivi collaborano alla ricerca della comprensione della mente e di come interagisce con il mondo che la circonda, più o meno allo stesso modo dei ricercatori in altri campi scientifici. La disciplina si considera compatibile con le scienze fisiche, impiega il metodo scientifico oltre alla simulazione o alla modellizzazione e confronta frequentemente i risultati dei modelli con le caratteristiche della cognizione umana. Sulla stessa linea della disciplina della psicologia, ci sono alcuni che si chiedono se esista una scienza cognitiva unificata. Ciò ha indotto alcuni studiosi a preferire il termine "scienze cognitive" nella sua forma plurale.

Il concetto che gli stati e i processi mentali dovrebbero essere spiegati dalla loro funzione - ciò che fanno - è noto come la visione funzionalista della mente. Questo punto di vista è sostenuto dalla maggior parte delle persone che si considerano scienziati cognitivi, anche se non è universalmente sostenuto. Secondo il resoconto della realizzabilità multipla del funzionalismo, anche i sistemi non umani come i robot e i computer possono essere attribuiti come dotati di cognizione. Questo perché la spiegazione della realizzabilità multipla consente numerosi modi in cui la cognizione può essere realizzata.

L'espressione "qualsiasi forma di processo o struttura mentale che può essere indagata in termini precisi" è ciò che si intende utilizzando il termine "cognitivo" nel contesto della "scienza cognitiva" (Lakoff e Johnson, 1999). Questa è una...