脑与认知论文

脑与认知科学概论论文脑与认知科学概论论文 认知科学概论认知科学概论 班 级 计 科 1502 学生姓名 江 煜 州 学 号 0902150225 目录 目录 目录 2 摘要与关键词 2 正文 2 历史起源 3 研究现状 3 研究领域 4 涉及内容 4 目标意义 4 未来愿景 5 参考文献 6 摘要与关键词 摘要与关键词 科技 认知科学 脑和神经系统 对认知科学范围的了解 还可以从认知科学的内容上来看 到目前为止认知科学所涉及 的主要内容 有感知觉 包括模式识别 注意 记忆 语言 思维与表象 意识等 这 似乎都是心理学家们所关注的问题 但其实也同样是哲学家 语言学家 计算机科学家 神经生理学家 人类学家们所关心的内容 只是不同专业背景的研究者 对这些同一个问 题 所采取的具体研究方法不同罢了 我国学者李伯约指出 人工智能 认知心理学和心 理语言学是认知科学的核心学科 神经科学 人类学和哲学是认知科学的外围学科 正文 正文 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 历史起源 历史起源 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 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 研究现状 研究现状 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 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 涉及内容 涉及内容 对认知科学范围的了解 还可以从认知科学的内容上来看 到目前为止认知科学所涉 及的主要内容 有感知觉 包括模式识别 注意 记忆 语言 思维与表象 意识等 这似乎都是心理学家们所关注的问题 但其实也同样是哲学家 语言学家 计算机科学家 神经生理学家 人类学家们所关心的内容 只是不同专业背景的研究者 对这些同一个问 题 所采取的具体研究方法不同罢了 我国学者李伯约指出 人工智能 认知心理学和心 理语言学是认知科学的核心学科 神经科学 人类学和哲学是认知科学的外围学科 目标意义 目标意义 从根本上说 认知科学的目标就是要揭开人类心智的奥秘 如何完成这个使命呢 目 前它是从这样一些方面来进行探索研究的 在基础理论方面 认知科学研究计算与认知 符号结构与认知 心智结构和联结主义 语法理论 模型论语义学和其他语义学 认知科 学的实验方法 脑与认知等 认知科学的目标和意义还在于 它将与纳米技术 生物技术和信息技术结合起来 改 变 21 世纪人类的生存方式 发展认知科学的另一个意义是 它将带动其他相关学科的发展 可以说 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 以哲学的发展为例 在人类认识的早期 人们把自己的意识投向外界 思考世界的本 原是什么的问题 这就是古代的本体论哲学 近代以后哲学研究的对象转向主体自身 研 究认识如何可能的问题 这就是近代的认识论哲学 20 世纪中叶以后 哲学的眼光开始转 向主体与客体的中间环节语言 这就是当代西方的语言哲学 在语言学和语言哲学的研究 过程中 语言学家和语言哲学家们发现 语言是心智的反映 而心智又是大脑的功能 他 们中的很多人都从语言的研究走向了心智和认知的研究 乔姆斯基说 语言是心灵之镜 塞尔说 语言是人类心智的基本功能 20 世纪 70 年代中期以后 哲学的对象自然就转 向人类自身的心智 塞尔认为 在认知科学中最重要的发展 是认知科学家从认知科学的 计算模型转移到认知神经科学模型 这说明大脑作为认知的基础已经取代数字计算机作为 认知的基础 我们将神经生物学的大脑看作人类认知的基础 这是一个非常重要的转变 他还说 最有希望的研究领域就是认知神经科学 而不仅仅是脑的微纳米技术 希望在 于认知神经科学 我认为这就是那个将要出现最激动人心研究结果的领域 未来愿景 未来愿景 首先 认知科学研究将要破解人类心智的奥秘 它的最终目标是要制造出一种人工神 经网络系统 根据塞尔 JohnR Searle 的人工智能模型 目前的计算机系统是没有智能的 而人工神经网络系统却是具有人类大脑功能的智能系统 只需设想一下人工神经网络系统 在现代科学技术和人类现实生活中可能的应用 认知科学的重要性是不言而喻的 其次 在 21 世纪的 4 个带头学科 NBIC 中 认知科学是最重要的 它是 4 个带头学 科中的带头学科 认知科学与纳米技术 生物技术和信息技术结合在一起 再加上社会科 学的发展 将会从根本上改变人类的生存方式 甚至改变我们的物种 人类心智的奥秘被称为上帝最后的秘密 因为人类心智的奥秘一旦揭开 上帝再无任 何秘密可言 所以 有的人 包括有的科学家 断言 认知科学的这个目标是根本不可能实 现的 不是上帝不让我们实现 而是我们自己就做不到 一个系统不可能认识自身的运动 这是系统科学的一条基本定律 既然如此 人类为什么还要试图去认识自身呢 这是因为 大多数科学家认为 人类 试图认识自身并没有违背任何科学规律 人类就具有认知自身的能力 因为人的思维能够 指向自身 这就是自我意识 在所有动物中 只有人和高级灵长类动物如大猩猩才具有 自我意识 不仅如此 人还具有能够反映这种自我意识的 能够自指的语言 具有自我意 识和能够自指的语言 是人类区别于其他动物的根本标志之一 所以 人类能够认识自身 作为科学发展必然产物的认知科学 不仅与科学自身具有同一性 也具有很大的差