Wstęp do kognitywistyki

Na zajęciach studenci zapoznają się z tym, w jaki sposób powstawał interdyscyplinarny projekt nauk kognitywnych oraz jakie są jego podstawowe paradygmaty. Omówione zostaną podstawowe problemy badawcze i próby ich rozwiązania. Tematami poruszanymi na zajęciach będą m.in.: klasyczny kognitywizm, modele obliczeniowe, koneksjonizm, sztuczna inteligencja, emergentyzm, teoria układów dynamicznych, probabilistyczne modele poznania, poznanie ucieleśnione, pojęcie reprezentacji i jego krytyka.

Wykład będzie opierał się przede wszystkim na analizie przypadków, które stanowiły wzorce dla późniejszych, podobnych modeli.

Zaczniemy od klasycznej obliczeniowej i symbolicznej teorii poznania, aby następnie przyjrzeć się modelom koneksjonistycznym. Następnie zajmiemy się najnowszymi ideami: układami dynamicznymi, modelami bayesowiskimi, koncepcjami sensomotorycznymi, traktującymi poważnie ucieleśnienie umysłu, a także robotyką behawioralną. Zajmiemy się też rolą reprezentacji umysłowych w wyjaśnianiu poznania w różnych podejściach do symulacji i modelowania. Niektórzy nawet negują, że umysł w ogóle reprezentuje. Co to oznacza?

Wykład stanowi wstęp do metodologii kognitywistyki. Wprowadzenie podkreśla pluralizm eksplanacyjny panujący we współczesnych (i dawniejszych) badaniach.

Wykłady w trybie online (w postaci nagrań slajdów z narracją głosową) dostępne są wszystkie na moim kanale YouTube.

Zakres poszczególnych tematów

1. Swoistość wyjaśnień w kognitywistyce. Czym jest wyjaśnianie? Kompetencja a realizacja, wyjaśnianie funkcjonalne i mechanistyczne

2. Obliczenia symboliczne. GPS Newella i Simona jako model poznania

LEGO Turing machine

3. Symulacje, obliczenia i modelowanie: Chiński pokój

Luc Steels o gruntowaniu języka wśród robotów:

Lektury dodatkowe:

Searle J.R., Umysły, mózgi i programy, [w:] Filozofia umysłu. Fragmenty filozofii analitycznej, red. B. Chwedeńczuk, Fundacja Aletheia – Wydawnictwo Spacja, Warszawa 1995, s. 301–324.

Łupkowski P., Test Turinga: perspektywa sędziego, Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznan 2010.

4. Obliczenia inspirowane neurologicznie. Teoria widzenia Marra i trzy poziomy wyjaśniania.

Eksperymenty Hubela i Wiesela

5. Obliczenia inspirowane neurologicznie. Koneksjonistyczny model uczenia się czasu przeszłego czasowników angielskich Rumelharta i McClellanda

Jak perceptron uczy się koniunkcji na podstawie czterech kombinacji wejść [(0, 0), (0,1), (1,0), (1,1)]:

6. Układy dynamiczne w wyjaśnianiu na przykładzie procesów rozwojowych u dzieci (Thelen i Smith)

Błąd AB w typowym eksperymencie:

Eksperymenty dotyczące praw zachowania

Zwięzłe omówienie koncepcji Piageta można znaleźć w artykule „Chociaż oczy nie widzą” w: Hock R., 40 prac badawczych, które zmieniły oblicze psychologii, tłum. E. Wojtych, Gdańskie Wydawnictwo Psychologiczne, Gdańsk 2003, s. 170-178.

Regulator Watta

Cybernetyczne żółwie W. Grey Waltera

7. Modele probabilistyczne (bayesowskie) racjonalności człowieka

Heurystyka „Weź najlepszy” według Gerda Gigerenzera:

Zwięzłe omówienie zasad analizy z użyciem twierdzenia Bayesa:

Janik B., i Kamiński M., Prolegomena do analizy Bayesowskiej w kognitywistyce, „Via Mentis”, 2012, t.1, s. 33–42.

Daniel Wolpert o tym, po co mamy mózgi:

8. Logika a myślenie: zadanie Wasona w świetle logik niemonotonicznych

Do zabawy: Zadanie wyboru Wasona online (w wersji angielskiej)

Dodatkowe lektury z psychologii ewolucyjnej:

Buss, David. 2001. Psychologia ewolucyjna. Tłum. Marek Orski. Gdańsk, Gdańskie Wydawnictwo Psychologiczne.

Pinker, Steven. 2002. Jak działa umysł. Tłum. Malgorzata Koraszewska. Warszawa, Książka i Wiedza.

O teorii gier – wprowadzenie Kena Binmore’a uwzględniające jego specjalność, ewolucyjną teorię gier:

Binmore, K. (2017). Teoria gier. (przeł. I. Konarzewska). Łódź: Wydawnictwo Uniwersytetu Łódzkiego.

9. Robotyka behawioralna czy kognitywna? Fonotaksja u świerszczy modelowana przez robota przez B. Webb

Robot Shakey:

Robot Ghenghis Rodneya Brooksa:

Robot spacerujący pasywnie dynamicznie:

Roboroach

10. Rola eksplanacyjna reprezentacji. Podejście klasyczne

Polecane dalsze lektury:

Greene, Judith. 1977. Psycholingwistyka: Chomsky a psychologia. Red. Ida Kurcz. Tłum. Jacek Łaszcz. Warszawa, Państwowe Wydawnictwo Naukowe.

Fodor, Jerry A. 2011. Język myśli: LOT 2. Tłum. Witold M. Hensel. Warszawa, Wydawnictwo Naukowe PWN.

11. Rola eksplanacyjna reprezentacji. Debata na temat wyobrażeń (imagery debate)

Interaktywne ćwiczenie z obracania figur geometrycznych

Polecane dalsze lektury:

Nęcka, Edward, Jarosław Orzechowski i Błażej Szymura. 2006. Psychologia poznawcza. Warszawa, Academica Wydawnictwo SWPS; Wydawnictwo Naukowe PWN, rozdział 2.

Pylyshyn, Zenon W. 2007. Spór o wyobraźnię: medium analogowe czy wiedza ukryta? W „Psychologia poznawcza w trzech ostatnich dekadach XX wieku”, red. Zbigniew Chlewiński, tłum. Jacek Suchecki: 366–408. Gdańsk, Gdańskie Wydawnictwo Psychologiczne. [Przekład klasycznego artykułu z 1981 roku]

12. Rola eksplanacyjna reprezentacji. Koneksjonizm.

Chris Eliasmith o modelach takich jak SPAUN: