腦與認(rèn)知論文

1、 腦與認(rèn)知科學(xué)概論論文 班 級(jí)：計(jì) 科 1502學(xué)生姓名： 江 煜 州 學(xué) 號(hào)：0902150225 -認(rèn)知科學(xué)概論目錄：目錄：2摘要與關(guān)鍵詞：2正文：2歷史起源：3研究現(xiàn)狀：3研究領(lǐng)域：4涉及內(nèi)容：4目標(biāo)意義：4未來愿景：5參考文獻(xiàn)：6摘要與關(guān)鍵詞： 科技、認(rèn)知科學(xué)、腦和神經(jīng)系統(tǒng)； 對(duì)認(rèn)知科學(xué)范圍的了解，還可以從認(rèn)知科學(xué)的內(nèi)容上來看，到目前為止認(rèn)知科學(xué)所涉及的主要內(nèi)容，有感知覺（包括模式識(shí)別）、注意、記憶、語言、思維與表象、意識(shí)等。這似乎都是心理學(xué)家們所關(guān)注的問題，但其實(shí)也同樣是哲學(xué)家、語言學(xué)家、計(jì)算機(jī)科學(xué)家、神經(jīng)生理學(xué)家、人類學(xué)家們所關(guān)心的內(nèi)容。只是不同專業(yè)背景的研究者，對(duì)這些同一個(gè)問題，

2、所采取的具體研究方法不同罷了。我國學(xué)者李伯約指出，人工智能、認(rèn)知心理學(xué)和心理語言學(xué)是認(rèn)知科學(xué)的核心學(xué)科，神經(jīng)科學(xué)、人類學(xué)和哲學(xué)是認(rèn)知科學(xué)的外圍學(xué)科。正文： 認(rèn)知科學(xué)是20世紀(jì)世界科學(xué)標(biāo)志性的新興研究門類，它作為探究人腦或心智工作機(jī)制的前沿性尖端學(xué)科，已經(jīng)引起了全世界科學(xué)家們的廣泛關(guān)注。一般認(rèn)為認(rèn)知科學(xué)的基本觀點(diǎn)最初散見40年代到50年代中的一些各自分離的特殊學(xué)科之中，60年代以后得到了較大的發(fā)展。認(rèn)知科學(xué)是一門相當(dāng)年輕的學(xué)科，然而卻為揭示人腦的工作機(jī)制這一最大的宇宙之謎作出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。近年來，在大腦處理信息整體運(yùn)作機(jī)制研究方面有了一些新的進(jìn)展，如近年發(fā)表的大腦處理信息量化模型和細(xì)節(jié)綜合報(bào)

3、告等一系列論文綜合整理分析已有的各層面的知識(shí)，建立有堅(jiān)實(shí)解剖學(xué)基礎(chǔ)、能聯(lián)系各層面、量化描述大腦信息處理過程的模型和框架用量化模型結(jié)合結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)最小化相關(guān)理論分析說明時(shí)序控制作用對(duì)大腦高效可靠處理信息的意義；匯總介紹量化模型中的細(xì)節(jié)；分析了大腦能正確而高效處理信息，使智力能夠誕生的原因；分析了理論建立和應(yīng)用過程的神經(jīng)生理學(xué)原理、只能有相對(duì)真理的神經(jīng)生理學(xué)原因；還建立和介紹了另外一種量化分析方案等。歷史起源：認(rèn)知是腦和神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生心智(mind)的過程和活動(dòng)。一般而言，只要有腦和神經(jīng)系統(tǒng)的動(dòng)物都有某種程度的心智。認(rèn)知科學(xué)就是以認(rèn)知過程及其規(guī)律為研究對(duì)象的科學(xué)。認(rèn)知涉及學(xué)習(xí)、記憶、思維、理解以及在認(rèn)知

4、過程中發(fā)生的其他行為。因此，語言和心理、腦和神經(jīng)是認(rèn)知科學(xué)的重要研究內(nèi)容。就人類心智而言，因?yàn)槿耸巧鐣?huì)的動(dòng)物，因此，語言和哲學(xué)、文化和進(jìn)化，以及人所特有的工具計(jì)算機(jī)及其科學(xué)理論也成為認(rèn)知科學(xué)研究的對(duì)象。近代以來，甚至可以追溯到古代，身心問題一直是困擾哲學(xué)家的一個(gè)根本問題。笛卡兒的著名命題“我思故我在”反映了人類能夠認(rèn)識(shí)自身的本質(zhì)特征。他的“身心二元論”是“身心”問題(Body&Mind)的一個(gè)重要版本。20世紀(jì)中葉以來，由于心理學(xué)、腦與神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展，特別是認(rèn)知科學(xué)建立以后，這個(gè)問題變成了著名的“腦智”(Brain&Mind)問題。很顯然，認(rèn)知科學(xué)對(duì)“心智”和“腦智”的研究，與

5、哲學(xué)史和科學(xué)史上對(duì)身心問題的研究是非常不同的，主要的區(qū)別是，認(rèn)知科學(xué)對(duì)心智的研究已經(jīng)不再是哲學(xué)的思辨，也不僅僅是心理學(xué)、生理學(xué)等單一學(xué)科的實(shí)證研究，而是建立在腦科學(xué)發(fā)展基礎(chǔ)上多學(xué)科的綜合研究。認(rèn)知科學(xué)的重要進(jìn)展，得益于腦科學(xué)的發(fā)展，而腦科學(xué)的發(fā)展又得益于腦成像技術(shù)的長足進(jìn)步。計(jì)算機(jī)X射線斷層攝影術(shù)(Computerized Tomography，CT)、核磁共振成像技術(shù)(Magnetic Resonance Imaging，MRl)、功能性核磁共振成像技術(shù)(functional Magnetic Resonance Imaging，fMRl)、正電子發(fā)射攝影術(shù)(Positron Emissio

6、n Tomography，PET)等多種技術(shù)被廣泛應(yīng)用于腦和神經(jīng)科學(xué)的研究，促進(jìn)了腦和神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展。腦科學(xué)的這些發(fā)展，為我們揭開心智的秘密準(zhǔn)備了條件。研究現(xiàn)狀：2000年，當(dāng)人類剛剛跨人新世紀(jì)的門檻時(shí)，美國國家科學(xué)基金會(huì)(NSF)和美國商務(wù)部(DOC)共同資助50多名科學(xué)家開展了一個(gè)研究計(jì)劃，目的是要弄清楚在新世紀(jì)哪些學(xué)科是帶頭學(xué)科。研究的結(jié)果是一份長達(dá)680多頁的研究報(bào)告，但結(jié)論只有4個(gè)字母NBIC。它們分別代表納米技術(shù)(Nanotechnology)、生物技術(shù)(Biotechnology)、信息技術(shù)(Informational technol-ogy)和認(rèn)知科學(xué)(Cognitive sc

7、ience)。這個(gè)研究報(bào)告是這樣來描述NBIC的研究目標(biāo)的：“在下個(gè)世紀(jì)，或者在大約5代人的時(shí)期之內(nèi)，一些突破會(huì)出現(xiàn)在納米技術(shù)(消弭了自然的和人造的分子系統(tǒng)之間的界限)、信息科學(xué)(導(dǎo)向更加自主的、智能的機(jī)器)、生物科學(xué)和生命科學(xué)(通過基因?qū)W和蛋白質(zhì)學(xué)來延長人類生命)、認(rèn)知和神經(jīng)科學(xué)(創(chuàng)造出人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并破譯人類認(rèn)知)和社會(huì)科學(xué)(理解文化信息，駕馭集體智商)領(lǐng)域，這些突破被用于加快技術(shù)進(jìn)步的步伐，并可能會(huì)再一次改變我們的物種，其深遠(yuǎn)的意義可以媲美數(shù)十萬代人以前人類首次學(xué)會(huì)口頭語言知識(shí)。NBICS(納米生物信息認(rèn)知社會(huì))的技術(shù)綜合可能成為人類偉大變革的推進(jìn)器?！?(P102)這個(gè)重要的研究報(bào)告中有

8、一句話是非常經(jīng)典的：“聚合技術(shù)(NBIC)以認(rèn)知科學(xué)為先導(dǎo)。因?yàn)橐坏┪覀兡軌蛞匀绾?how)、為何(why)、何處(where)、何時(shí)(when)這4個(gè)層次上理解思維，我們就可以用納米科技來制造它，用生物技術(shù)和生物醫(yī)學(xué)來實(shí)現(xiàn)它，最后用信息技術(shù)來操縱和控制它，使它工作。”研究領(lǐng)域：認(rèn)知科學(xué)的一些研究領(lǐng)域包括：語言習(xí)得、閱讀、話語、心理模型小概念和歸納、問題解決和認(rèn)知技藝獲得、視覺的計(jì)算、視覺注意、記憶、行為、運(yùn)動(dòng)規(guī)劃中的幾何和機(jī)械問題、文化與認(rèn)知二認(rèn)知科學(xué)中的哲學(xué)問題、身心問題、意向性、可感受的特質(zhì)(Qualia)、主觀和客觀等等。 涉及內(nèi)容：對(duì)認(rèn)知科學(xué)范圍的了解，還可以從認(rèn)知科學(xué)的內(nèi)容上來看，

9、到目前為止認(rèn)知科學(xué)所涉及的主要內(nèi)容，有感知覺（包括模式識(shí)別）、注意、記憶、語言、思維與表象、意識(shí)等。這似乎都是心理學(xué)家們所關(guān)注的問題，但其實(shí)也同樣是哲學(xué)家、語言學(xué)家、計(jì)算機(jī)科學(xué)家、神經(jīng)生理學(xué)家、人類學(xué)家們所關(guān)心的內(nèi)容。只是不同專業(yè)背景的研究者，對(duì)這些同一個(gè)問題，所采取的具體研究方法不同罷了。我國學(xué)者李伯約指出，人工智能、認(rèn)知心理學(xué)和心理語言學(xué)是認(rèn)知科學(xué)的核心學(xué)科，神經(jīng)科學(xué)、人類學(xué)和哲學(xué)是認(rèn)知科學(xué)的外圍學(xué)科。目標(biāo)意義：從根本上說，認(rèn)知科學(xué)的目標(biāo)就是要揭開人類心智的奧秘。如何完成這個(gè)使命呢?目前它是從這樣一些方面來進(jìn)行探索研究的。在基礎(chǔ)理論方面，認(rèn)知科學(xué)研究計(jì)算與認(rèn)知、符號(hào)結(jié)構(gòu)與認(rèn)知、心智結(jié)構(gòu)和聯(lián)

10、結(jié)主義、語法理論、模型論語義學(xué)和其他語義學(xué)、認(rèn)知科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法、腦與認(rèn)知等。認(rèn)知科學(xué)的目標(biāo)和意義還在于，它將與納米技術(shù)、生物技術(shù)和信息技術(shù)結(jié)合起來，改變21世紀(jì)人類的生存方式。發(fā)展認(rèn)知科學(xué)的另一個(gè)意義是，它將帶動(dòng)其他相關(guān)學(xué)科的發(fā)展?？梢哉f，在21世紀(jì)，如果不做認(rèn)知科學(xué)研究，或者不與認(rèn)知研究相結(jié)合，不僅哲學(xué)、心理學(xué)、語言學(xué)、人類學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、腦與神經(jīng)科學(xué)無法深入發(fā)展，其他傳統(tǒng)學(xué)科如數(shù)學(xué)、物理學(xué)、天文學(xué)、地理學(xué)、生物學(xué)、文學(xué)、歷史學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、政治學(xué)、法學(xué)、管理科學(xué)、教育學(xué)的發(fā)展也都無法深入發(fā)展，因?yàn)檫@些學(xué)科的深人發(fā)展都依賴腦與心智的開發(fā)，因而與認(rèn)知科學(xué)相關(guān)。以哲學(xué)的發(fā)展為例。在人類認(rèn)識(shí)的早期，人

11、們把自己的意識(shí)投向外界，思考世界的本原是什么的問題，這就是古代的本體論哲學(xué)；近代以后哲學(xué)研究的對(duì)象轉(zhuǎn)向主體自身，研究認(rèn)識(shí)如何可能的問題，這就是近代的認(rèn)識(shí)論哲學(xué)；20世紀(jì)中葉以后，哲學(xué)的眼光開始轉(zhuǎn)向主體與客體的中間環(huán)節(jié)語言，這就是當(dāng)代西方的語言哲學(xué)；在語言學(xué)和語言哲學(xué)的研究過程中，語言學(xué)家和語言哲學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，語言是心智的反映，而心智又是大腦的功能，他們中的很多人都從語言的研究走向了心智和認(rèn)知的研究。喬姆斯基說：“語言是心靈之鏡。”塞爾說：“語言是人類心智的基本功能。” 20世紀(jì)70年代中期以后，哲學(xué)的對(duì)象自然就轉(zhuǎn)向人類自身的心智。塞爾認(rèn)為，“在認(rèn)知科學(xué)中最重要的發(fā)展，是認(rèn)知科學(xué)家從認(rèn)知科學(xué)的計(jì)算

12、模型轉(zhuǎn)移到認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)模型。這說明大腦作為認(rèn)知的基礎(chǔ)已經(jīng)取代數(shù)字計(jì)算機(jī)作為認(rèn)知的基礎(chǔ)。我們將神經(jīng)生物學(xué)的大腦看作人類認(rèn)知的基礎(chǔ)，這是一個(gè)非常重要的轉(zhuǎn)變” 。他還說：“最有希望的研究領(lǐng)域就是認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)，而不僅僅是腦的微納米技術(shù)。希望在于認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)，我認(rèn)為這就是那個(gè)將要出現(xiàn)最激動(dòng)人心研究結(jié)果的領(lǐng)域?！蔽磥碓妇埃菏紫?，認(rèn)知科學(xué)研究將要破解人類心智的奧秘，它的最終目標(biāo)是要制造出一種人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。根據(jù)塞爾(JohnRSearle)的人工智能模型，目前的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是沒有智能的，而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)卻是具有人類大腦功能的智能系統(tǒng)。只需設(shè)想一下人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和人類現(xiàn)實(shí)生活中可能的應(yīng)用，認(rèn)

13、知科學(xué)的重要性是不言而喻的。其次，在21世紀(jì)的4個(gè)帶頭學(xué)科NBIC中，認(rèn)知科學(xué)是最重要的，它是4個(gè)帶頭學(xué)科中的帶頭學(xué)科。認(rèn)知科學(xué)與納米技術(shù)、生物技術(shù)和信息技術(shù)結(jié)合在一起，再加上社會(huì)科學(xué)的發(fā)展，將會(huì)從根本上改變?nèi)祟惖纳娣绞?，甚至改變我們的物種。人類心智的奧秘被稱為上帝最后的秘密，因?yàn)槿祟愋闹堑膴W秘一旦揭開，上帝再無任何秘密可言。所以，有的人(包括有的科學(xué)家)斷言，認(rèn)知科學(xué)的這個(gè)目標(biāo)是根本不可能實(shí)現(xiàn)的。不是上帝不讓我們實(shí)現(xiàn)，而是我們自己就做不到。一個(gè)系統(tǒng)不可能認(rèn)識(shí)自身的運(yùn)動(dòng)，這是系統(tǒng)科學(xué)的一條基本定律。既然如此，人類為什么還要試圖去認(rèn)識(shí)自身呢?這是因?yàn)?，大多?shù)科學(xué)家認(rèn)為，人類試圖認(rèn)識(shí)自身并沒有違背任何科學(xué)規(guī)律。人類就具有認(rèn)知自身的能力，因?yàn)槿说乃季S能夠指向自身這就是自我意識(shí)。在所有動(dòng)物中，只有人和高級(jí)靈長類動(dòng)物如大猩猩才具有自我意識(shí)。不僅如此，人還具有能夠反映這種自我意識(shí)的、能夠自指的語言。具有自我意識(shí)和能夠自指的語言，是人類區(qū)別于其他動(dòng)物的根本標(biāo)志之一。所以，人類能夠認(rèn)識(shí)自身。作為科學(xué)發(fā)展必然產(chǎn)物的認(rèn)知科學(xué)，不僅與科學(xué)自身具有同一性，也具有很大的差異性。認(rèn)知科學(xué)甚至可以看作