认知科学发展综述

贵州民族大学GUIZHOUMINZUUNIVERSITY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：201402070112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成一个由信息的获得、编码、贮存、提取和使用等一系列连续的认知操作阶段组成的按一定程序进行信息加工的系统。信息的获得就是接受直接作用于感官的刺激信息。感觉的作用就在于获得信息。信息的编码是将一种形式的信息转换为另一种形式的信息，以利于信息的贮存和提取、使用。个体在知觉、表象、想象、记忆、思维等认知活动中都有相应的信息编码方式。信息的贮存就是信息在大脑中的保持，在记忆活动中，信息的贮存有多种形式。信息的提取就是依据一定的线索从记忆中寻找所需要的信息并将它取出来。信息的使用就是利用所提取的信息对新信息进行认知加工。在认知过程中，通过信息的编码，外部客体的特性可以转换为具体形象、语义或命题等形式的信息，再通过贮存，保持在大脑中。这些具体形象、语义和命题实际就是外部客体的特性在个体心理上的表现形式，是客观现实在大脑中的反映。认知心理学将在大脑中反映客观事物特性的这些具体形象、语义或命题称为外部客体的心理表征，简称表征。通常，“表征”还指将外部客体以一定的形式表现在大脑中的信息加工过程。最后，认知科学，在没有认知科学之前，人类对于认知仅仅局限于亲身体验，或者经验的传授，不管是自身对世界，对周围事物还是对社会关系，对自身的发展变化。这种经验认知是比较片面的，久而久之，会随着社会的变迁而失去他的正确性。而认知科学，会系统地，全面地、准确地分析认知——心智哲学、认知心理学、认知语言学、认知人类学、人工智能和认知神经科学。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、为最大的宇宙之谜做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的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。认知科学的发展首先在原来的6个支撑学科内部产生了6个新的发展方向，这就是心智哲学、认知心理学、认知语言学(或称语言与认知)、认知人类学(或称文化、进化与认知)、人工智能和认知神经科学。这6个新兴学科是认知，科学的6大学科分支。这6个支撑学科之间互相交叉，又产生出11个新兴交叉学科：（1）控制论；（2）神经语言学；（3）神经心理学；（4）认知过程仿真；（5）计算语言学；（6）心理语言学；（7）心理哲学；（8）语言哲学；（9）人类学语言学；（10）认知人类学；（11）脑进化。二、人类认知五层级理论人类认知的五个层级的划分:神经认知、心理认知、语言认知、思维认知和文化认知,进而区分低阶认知和高阶认知.人类认知即高阶认知是以语言为基础、以思维和文化为特征的认知形式.人类认知的五个层级是按照科学标准划分的,即按照人类头脑里的认知过程的层次进行划分的,这种划分也是科学研究的分类依据.五个层级的认知决定了认知科学相关学科的发展,五个层级认知的交叉决定了更多的交叉学科的发展.五个层级的划分使我们看清了各层级之间的关系,也看清了认知科学的科学研究与学科发展之间的关系,五个层级的划分具有重要的理论意义和实际应用价值。二、认知科学在中国的发展中国的认知科学在20世纪末已经起步，这归功于改革开放政策，使我们能够实时地跟踪国外最新的发展。一些原来从事心理学、语言学、语言哲学和逻辑学研究的学者和机构，及时地捕捉到美国等先进国家开展认知科学研究的信息，同时及时地开展了认知科学相关学科和领域的研究。目前国内的研究机构主要是从心理与认知、逻辑与认知、语言与认知、脑与认知等单学科方向切入，多学科交叉的认知科学研究还开展得不多。清华大学从2001年开始筹备建立认知科学，当时成立了由文科处和科技处共同负责的认知科学筹备小组。清华大学联合中国科学院心理所、中国社会科学院语言所等单位，召开了认知科学大会，并积极筹备召开认知科学香山科学会议。2004年，本人领导的、由清华大学、中国科学院心理所、中国社会科学院语言的相关学科专家组成的团队在教育部和财政部985哲学社会科学重大创新基地的评审中脱颖而出，得到认知科学创新基地项目支持，建立了清华大学认知科学创新基地。2006年4月，清华大学人文学院成立心理学与认知科学研究中心，旨在开展多学科的认知科学研究。目前清华大学拥有两支认知科学研究团队。一支是以哲学、心理学、语言学和人类学为核心的研究团队，依托的机构是心理学与认知科学研究中心，支持的计划是国家985重大项目认知科学创新基地。另一支是以神经科学和计算机科学为核心的研究团队，依托的机构是脑与认知研究中心。这两支团队紧密合作，互相交融，共同促进清华大学认知科学的发展。下面简要介绍清华大学心理学与认知科学研究中心的学科建设方案。学科建设指导思想和原则中心学科建设的指导思想和发展战略是：“两个交叉融合、两个支撑平台”。在心理学和认知科学的建设上，要体现清华大学文理工学科门类齐全，学科综合与交叉优势明显的特色，突出心理学与认知科学的交叉与融合；突出心理学与脑神经科学的交叉与融合。心理学的发展战略，以认知心理学和神经心理学为重点建设的二级学科。认知心理学以中心的研究力量为支撑，体现心理学与认知科学的结合；神经心理学为中心和脑智中心的合作研究为支撑，体现心理学与脑神经科学的结合。争取将我校认知心理学和神经心理学建成世界一流的学科，从而清华大学心理学的建设后来居上，处于国内和国际先进水平。另一方面，通过认知心理学和神经心理学的建设，并通过与脑智科学中心的合作研究，促进清华大学认知科学的建设和发展，使之成为具有我校特色的，在国内外有影响的认知科学体系。清华大学学科建设的原则是：(1)具备国际视野，站在国际前沿。(2)注重学科交叉，开创新兴领域。(3)重视基础研究，致力理论创新。(4)开展本土化的语言、文化、心理与认知研究。学科建设目标(1)在认知科学的学科建设方面，要争取在三年内建成我校以文科为基础的认知科学的学科体系，形成以本中心编纂的认知科学系列文献资料、认知科学系列教材，并面向全校开设认知科学系列课程。(2)以中国语言、文化、心理为基础，将认知科学与心理学的建设紧密结合，互相促进，建设具有中国特色的认知科学体系，产出能够反映中国语言、文化和心理特征的认知科学研究成果。(3)站在国际学术前沿，开展国际学术交流，学习和借鉴世界一流大学认知科学的优秀成果，同时与我校以自然科学为主体的脑与认知研究中心密切合作，建设世界一流认知科学。(4)将认知科学研究成果应用于教学，培养兼备文理工科知识的复合型人才。学习认知科学的意义我们为什么要研究认知科学?我们为什么要把认知科学确立为21世纪最重要的带头学科?这是由认知科学的性质和目标所确定的。认知科学有两大目标，一是要探索人类心智的奥秘，这是认知科学作为一门新兴综合学科自身的目标，我们在本文第一部分已经做了系统的阐述。认知科学的第二个重要目标是推动相关学科发展。作为一个综合文理工科的新兴交叉学科，认知科学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，因为这些学科的深入发展都依赖脑与心智的开发，因而与认知科学相关。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，也具有很大的差异性。认知科学甚至可以看作是过去的科学理论的一种“反叛”。在认知科学产生以前，科学理论解决的是认识的普遍性问题：科学原理适