VĚČNÉ PROBLÉMY A KOGNITIVNÍ VĚDA doc. PhDr. Karel Pstružina, CSc.
studijní materiál ke kurzu Vybrané problémy kognitivní vědy
Fakulta informatiky a managementu Univerzity Hradec Králové
Projekt Informační, kognitivní a interdisciplinární podpora výzkumu je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
1. Kognitivní věda Kognitivní vědu charakterizujeme jako vědu, jejímž předmětem je poznávání. Každá věda zajisté poznává, je tedy kognicí, avšak kognitivní věda je soustředěna na proces poznávání. Přestože lze s obtížemi určit, zda již jde o vědu s přesně definovaným předmětem a metodami, či zda se poznatky o poznávání shromažďují ve více vědách či vědních disciplínách, tedy zda jde o kognitivní vědu nebo o vědy, které se v některých svých částech nebo disciplínách zaobírají kognicí (poznáním), domníváme se, že v nedlouhé době (v případě, že tomu již tak neoficiálně není) půjde o vědu. Prozatím však jde spíše o kognitivní studie, nebo o pěstování kognitivní kultury v rozsáhlých vědních oblastech, což nic nemění na zajímavosti a inspirativnosti toho, co se pod kognitivními vědami pěstuje. V současné době se nejčastěji o kognitivní vědě hovoří jako o interdisciplinární vědě1 zahrnující především filosofii, psychologii, logiku, kulturní antropologii, lingvistiku, umělou inteligenci, informatiku a neurovědu (neurofyziologii). Výčet věd vytvářející pole pro kognitivní vědu nemusí být tímto úplným. Představu pole pro kognitivní vědu lze vyjádřit následujícím schématem:
Obr. 1: Představa pole pro kognitivní vědu
Přesněji jde o transdisciplinární vědu, kterýžto termín propaguje I. M. Havel. Srovnej: http://www.cts.cuni.cz/reports/1999/CTS-99-11.htm. 1
1
Často se k výše uvedeným vědám ještě přičítají evoluční biologie, mnohdy také systémová analýza, nebo někdy i ekonomie a sociologie; a objevují se také kombinace informatiky a divadelní vědy, které mohou přinášet podněty nejen k pochopení toho, co je to chytrý stroj, ale i jak chápat prostor.2 Také je pochopitelné, že se od případu k případu zdůrazňuje ten či onen přístup. Z uvedeného schématu je zřejmé, že jednotlivé vědy přispívaly a přispívají vždy jen určitou svou částí ke zkoumání poznání. Filosofie se zabývá nejen poznáním, ale také ontologií, filosofickou antropologií, etikou atd. Psychologii nelze zúžit na kognitivní psychologii, protože relevantními jsou také psychologie práce, atd. Totéž platí i o dalších vědách uvedených ve schématu. Vědy propojené v kognitivní vědu jsou v určitých vzájemných vazbách, v nichž se snaží pokrýt problematiku poznání. Vazby mezi některými vědami jsou silné, jiné vazby jsou slabé, nebo se zvolna rozvíjejí. Pole, kde se tyto vědy překrývají, pak tvoří předmět kognitivní vědy. Následující schéma se snaží o vyjádření vztahu mezi vědami s jejich zájmem o kognici.
Obr. 2: Vztah mezi vědami se zájmem o kognici
Pokusíme-li se v následující části zmapovat alespoň nejvýznamnější počiny těchto věd z hlediska jejich příspěvku k budování základu kognitivní vědy, nečiníme si nárok na úplnost výčtu, ani na to, že uvedené počiny budou těmi nejrelevantnějšími příspěvky ke kognitivní vědě. Domníváme se, že k úplnosti by bylo zapotřebí znát podrobně nejen dějiny jednotlivých věd, ale také individuální inspirace kognitivních vědců, což je nedosažitelným úkolem. Domníváme se, že z hlediska filosofie je možné vytýčit linii a také problémy, kterými přispěla k budování základů kognitivní vědy. Jde o následující problematiku: epistemologie; filosofie mysli; filosofie vědy. Hlavními příspěvky psychologie jsou následující okruhy: teorie reflexů; behaviorismus; teorie paměti; nevědomí (ve freudovském i kognitivním přístupu). Logika přispívá studiem operací lidského myšlení. Kulturní antropologie studuje vazby poznávání na sociálně kulturní prostředí; a to, jak kulturní prostředí ovlivňuje poznávání jak na úrovni vnímání, tak i v úrovni operací lidského myšlení. Lingvistika k rozvoji kognitivní vědy Srovnej: Horáková, J., Kelemen, J.: Stroj ve 20. století. In: Kognice a umělý život IV. Editoři: Kelemen, J., Kvasnička, V. Opava, Slezská universita Opava 2004. 2
2
přispívá zejména sémantikou a rozborem syntaktické struktury jazyka. Umělá inteligence nabízí problematiku Turingova stroje a Turingova testu; neuronových sítí; genetických algoritmů. Informatika pak teorii informací; kybernetiku; systémovou analýzu. A konečně neurověda podněcuje rozvoj kognitivní vědy analýzou synaptických spojů; strukturou centrální nervové soustavy; metodami zjišťování excitace jednotlivých mozkových center (EEG, PET, MR). Příspěvky jednotlivých věd k rozvoji kognitivní vědy jsou natolik vzrušující zejména tím, jak se jednotlivé vědy vzájemně inspirují, že jistě není nezajímavé uvažovat o vývoji kognitivní vědy z hlediska jejího strukturního založení. Takovéto strukturní založení nesporně vytváří výhodu toho, jaký má základ, neboť v samém počátku je zde reflektováno něco, co předjímá výsledek. Poznání je nesporně strukturou poznávajícího i poznávaného, přičemž jak to, co je poznáváno, tak to, co poznává má svou svébytnou strukturu, z nichž ani jedna není předem známa, avšak v procesu poznávání dochází k prostupu obou struktur. U kognitivní vědy pak specifičnost tohoto strukturního založení spočívá dále v tom, že to, co je poznáváno, je zároveň tím, co poznává. Jde tedy o rekurz, v němž by se v konečném stádiu měla prokázat jednotnost struktury poznávaného a poznávajícího. Rozhodujícími křižovatkami z hlediska filosofického (kterýžto úhel pohledu je v ohnisku našeho pojednání) jsou možné nové průhledy tradičními filosofickými kategoriemi (vědomí, myšlení, rozum, mysl) inspirované neurovědou a počátky umělé inteligence. Jejich novým uchopováním může filosofie přispívat k strukturnímu založení kognitivní vědy. Podívejme se stručně, jak k tomuto propojení docházelo, přičemž, domníváme se, nastiňujeme i možnou další cestu pro vývoj filosofických úvah v této oblasti. Po té, co Berger zaznamenal výkyvy ručičky voltmetru, když k hlavě přiložil měděné destičky; a později, když Hess implantoval do mozku kočky elektrodu a nejprve snímal bioelektrický potenciál jednotlivých mozkových center a později dokonce tato centra stimuloval s překvapivými výsledky, muselo nutně ve filosofické obci nastat nové zamýšlení nad vzájemným vztahem mozku a mysli. Hess a po něm mnozí další (např. Delgado) prokázali, že naše jednání je závislé na elektrických stimulech zavedených přímo do mozku a tak, když implantované elektrody jsou aktivované, nemáme žádnou možnost těmto podnětům odolat. Jak je to tedy se svobodnou vůlí a svobodným rozhodováním? V čem spočívá identita jáství? Je myšlení jen průběh bioelektrických impulsů mezi neurony? Takovéto otázky byly implikovány experimenty neurovědců. Filosofové se začali vyrovnávat s nastolenými problémy, přičemž nezapomínali na epistemologické tradice a další inspirativní zdroje. Totéž platí i o otázkách vzešlých z počátku umělé inteligence. Turing přichází s tím, že je možno sestrojit stroj s velkou výpočetní kapacitou, který dokáže simulovat naše myšlenkové kapacity. A na základě toho nastoluje otázky, zda stroje mohou myslet stejně jako my. Turingův test způsobuje poplach u všech, kteří se domnívají, že završujeme evoluci svými neopakovatelnými schopnostmi. V čem spočívá naše výlučnost, když jsme hravě přelstěni (přehráni, pře-myšleni) strojem při mnoha běžných denních úkonech? Myslí stroj, nebo myslíme jen my; a když myslí stroj,
3
v čem se odlišuje jeho myšlení od lidského myšlení a naopak? Takto se před filosofy vynořují otázky intence a struktury pohybu lidského myšlení, které je nutné znovu a nově promýšlet. Když umělá inteligence přichází s neuronovými sítěmi a dnes dokonce i s genetickými algoritmy, na jejichž základě lze simulovat evoluční procesy nebo procesy invenční, jsou filosofové znovu vyzváni ke zvažování dalších otázek spojených dokonce s naší budoucností. Jak neurovědy, tak i umělá inteligence pochopitelně nezůstaly osamoceny. Jejich výzvy dopadly nejen na psychologii, lingvistiku, ale také na ně samé. Vždyť např. když jsme psali o vzniku neuronových sítí v oblasti umělé inteligence, je zřejmé, že tato věda se musela vyrovnat s podnětem neurovědy, ale musela zvážit i teorii reflexů, přicházející z oblasti psychologické, atd. Tak se každá věda po svém stále vyrovnává se stimuly přicházejícími z jiných věd a svým řešením posunuje zároveň ostatní vědy do nové roviny, neboť před ně staví nové otázky. Kognitivní věda dosud hledá společný jazyk.3 Není konstituovaná institucionálně jako jednotná věda, i když k tomuto počinu není, podle našeho názoru, příliš daleko. Poněkud jinak tomu je s paradigmatickou konstitucí. Domníváme se, a již jsme poznamenali, že v současné době existují dvě paradigmata, která se objevují v učebnicích a na nichž se značná část kognitivních vědců shodne. Podívejme se na ně podrobněji. První z nich je z oblasti konstituce vjemů a snad se dá formulovat takto: Vnitřní myšlenkový model předchází vjemům.4
3
Srovnej: Hladni spoločného jazyka v kognitivních vedách. Bratislava, IRIS 2000.
4
Takto formulované paradigma dokládáme následujícími citáty:
Vnímání u normálního dospělého člověka může být definováno jako interpretace přítomné zkušenosti ve světle zkušenosti minulé. Penfield, W.: Vědomí, paměť a podmíněné reflexy člověka. In: O biologii učení. Praha, Academia 1974, s. 148. Budeme popisovat percepci jako kontinuálně měnící se hypotézu světa, která je testována smyslovými daty a skladována v zobecněních založených na minulé zkušenosti. Říkáme, že vnímání objektu je podobné hypotézám ve vědě. Je to organizace dat z mnoha zdrojů; podstatným zákonem při této organizaci je vytváření hypotéz, které jsou pravděpodobně úspěšné. Zdá se, že vjemové hypotézy jsou vyvíjeny v souladu s obecnou úspěšností, ale mohou také být modifikovány dílčími okolnostmi. Gregory, R.L.: Concepts and Mechanisms of Perception. London 1974, s. 527.
4
Druhé paradigma je z oblastí procesu operací lidského myšlení a charakterizujeme jej následující formulací: Myšlení jsou převážně výpočetní operace.5 Takto formulovaná paradigmata stojí tedy také na počátku našeho průzkumu vědeckých metod prizmatem kognitivní vědy. To, co jednotlivé vědy integruje do kognitivní vědy, je především úsilí zjistit, na jakých základech spočívá konstituující a objasňující pohyb lidského myšlení. Kognitivní věda tedy vyrůstá z příspěvků věd k problematice poznávání, což se zobrazuje v různých přístupech, v nichž jsou vždy akcentovány dominantní znalosti zkoumajícího. To vše je pak rámováno metodologickým přístupem označovaným jako bottom-up přístup, tzn. takový přístup, v němž se vychází z opakovatelných a testovatelných poznatků o poznání, tedy jde o vědecké založení uchopování pohybu lidského myšlení při poznávacích procesech. Domníváme se, že tento přístup je rozhodujícím pro vědecké uchopování procesu poznání, avšak v současném stadiu našeho pojednání o vědeckých metodách prizmatem kognitivní vědy nemusí být jediným. Alternativou může být přístup, který nabízíme. Pokusili jsme se nejprve nastínit spekulativně hypotetickou představu o tom, v jakých strukturách se lidské myšlení pohybuje, jestliže vědecky poznává, a tuto hypotetickou představu budeme nyní konfrontovat se znalostmi o obecných vědeckých metodách, které již přinesly neobvyklé výsledky. O tom, že lidské myšlení je vázáno vazbou na biologický i společenský základ jsme se již zmínili a to také vytváří rámec, strukturu, v níž se lidské myšlení může pohybovat. Jde tedy o strukturu mysli, která má celou řadu substruktur a rovin vzájemně propojených a výrazně se ovlivňujících. Lidské myšlení prostupuje těmito strukturami a nese si je s sebou při svých projikcích mezi jsoucna a také je jimi výrazně determinováno při objasňujících a konstitutivních momentech svého pohybu. Nastínit takovouto strukturu pohybu lidského myšlení v mysli není snadným úkolem a jeho realizace může být umožněna snad jen tím, že zkoumání je postaveno na předběžných znalostech, jimiž kognitivní věda disponuje. Motiv přirozeného světa je něčím, od čeho lidské myšlení začíná při dalších průzkumech jsoucen, tzn. při svých projikcích mezi jsoucna i konstitucích věcí. Přesto, že jde mnohdy o naivní pohled na svět, jde o něco, co může být dále zpřesňováno a co může umožňovat lidskému myšlení další objasnění a mnohem širší možnosti při konstitucích věcí. Přirozený svět je však něco, co lidské myšlení již konstituovalo, aniž by si uvědomovalo, že tento přirozený svět je jeho dílem. Lidské myšlení chápe tento přirozený svět jako svět jaký je, tedy jako něco, co je nějak dáno, co je objektivní. Avšak to, co jej pro lidské myšlení zakládá, není nic ve Také toto paradigma doložíme citátem: Jádrem kognitivní vědy jakožto interdisciplinárního zkoumání myšlení je koncepce komputačně reprezentačního pochopení myšlenkových procesů (CRUM). Myšlení je při tomto přístupu nahlíženo jako výsledek mentálních reprezentací a výpočetních procesů operujících na těchto reprezentacích. Thagard, P.: Úvod do kognitivní vědy. Mysl a myšlení. Praha, Portál 2001, s. 36. 5
5
formě objektů, ale jen mentálů, tedy něco, co je lidskému myšlení vlastní a co vytváří zároveň bázi pro jeho projikce mezi jsoucna, a co jsme již nazvali a zde znovu nazýváme jako endocepty. Endocepty jsou tedy tím, co si lidské myšlení prioritně s sebou nese při projikcích mezi jsoucna a co nastavuje jako vzorec, na jehož základě vytrhává stimuly ze jsoucen, z nichž konstituuje svět nejprve jako přirozený svět. Endocepty jsou pochopitelně zatížeností při procesech poznávání, ale jsou také něčím orientujícím lidské myšlení v jeho pohybu. Původním obsahem endoceptů, s nimž se lidské myšlení projikuje mezi jsoucna, je výskytovost.6 Lidské myšlení ví, že něco jest a i když neví, co to je a jaké to je, ví, že to jest. S vědomím jestvování se lidské myšlení vypravuje na svou pouť za zjišťováním onoho jest, aby se ve vrcholových polohách svého pohybu dobíralo až k otázce bytí, tedy nejprve k údivu a pak k hledání smyslu. Původním obsahem endoceptivní struktury je také prostorovost (ta je původnějším určením jestvování než časovost). Prostorovost ujišťuje lidské myšlení, že něco je někde. A domníváme se, že také k základní obsahové, a tím i apriorní vybavenosti endoceptů patří i strukturnost, tedy že něco nějak souvisí s něčím. Tzn., že zde je původ struktur (onoho něco) a jejich modů. Lidské myšlení jako perpetuální pohyb tedy ví: že něco je; že něco je někde; že něco je nějak. Zdá se, že pro objasnění jsoucen a konstituci světa jsou nejprve nejdůležitějším strukturní mody, které umožňují nastavovat vzorce, šablony na jsoucna a vytrhávat z nich stimuly, které vždy nějak odpovídají těmto strukturním vzorcům, nastaveným šablonám. Struktura přirozeného světa tak, jak je obsažen v endoceptech, staví na věcech a na vztazích mezi nimi. Vlastnosti věcí se vyjevují právě až ve vztazích. Vlastnosti, i když jsou prvotně konstituovány na věcech, jsou rozpoznávány lidským myšlením až ze vzájemných vztahů mezi věcmi. Lidské myšlení svým pohybem tyto vztahy konstituuje, neboť je schopno rozeznat, jak se něco má k něčemu jinému a tak vřazuje věci do struktury. Lidské myšlení tedy nejprve konstatuje: toto něco jest a jest tak, že toto něco je tam; a jest tak, že ne/působí na něco jiného. Podle toho je struktura přirozeného světa buď statická, nebo dynamická. Takto do struktury vřazené věci mají zároveň své dvojníky v pojmech,7 tedy mentálech. Domníváme se, že již novorozenec ví, že je a že je také ještě něco. K této domněnce nás vedou úvahy S. Grofa zabývající se čtyřmi stádii porodu, kdy dítě bojuje o svůj život a dere se z matčina lůna na svět, čímž získává vědomí sebe sama jako individuality (odpojí se z přirozeného spojení s matkou) i světa, neboť se dere někam (na svět, na světlo). 6
Zde se nechceme pouštět do diskusí o tom, zda existuje předpojmový pohyb lidského myšlení, či zda existuje svébytný jazyk mysli a zda v jeho rámci můžeme hovořit o pojmech, či nikoli. 7
6
O statické struktuře hovoříme tehdy, když u jednotlivých věcí nezaznamenáváme proměnu a tyto věci také nezpůsobují změny v jiných věcech. Dynamická struktura se projevuje buď tím, že u jednotlivých věcí zaznamenáváme změnu, čímž se také mění vztahy k jiným věcem; nebo když jsou jednotlivé věci v takových vzájemných vztazích, že výsledkem je zaznamenatelná dynamika těchto věcí (změna některých jejich vlastností, vývoj, nebo významový pohyb ve struktuře), nebo vznik nových věcí. Kognitivní věda znovu rozevřela celou řadu otázek, které jsou podle našeho názoru jen obtížně řešitelné metodou bottom-up, tedy tou metodou, která staví na opakovatelných zjištěních získaných vědeckými metodami. Takovýmto problémem je např. otázka fenomenálního vědomí (hard-problem, jak ho charakterizoval Chalmers). Jde o to, že každý z nás něco pociťuje, prožívá, avšak tento důvěrně známý akt je neidentifikovatelný u druhých, je nezkoumatelný vědeckými metodami (third-person view). Totéž platí také o všem, co se skrývá v kategorii vědomí. Zde se spor točí okolo epifenomenálního, eliminativního, funkcionalistického, supervenientního, atd. hlediska a v této podobě je těžké nahlédnout jeho řešení.8 Je vědomí jen vedlejším produktem činnosti mozku (něco jak hluk, který vydává běžící motor, a který nemá žádný vliv na chod motoru, ale jen signalizuje, že se něco děje); nebo dokonce jde vědomí zcela vyloučit z úvah a nic se na poznávacích analýzách nezmění; nebo je vědomí podstatným prvkem ovlivňujícím činnost mozku, a tím i chování člověka? Těchto sporů se objevuje více (zombie problém, Searleova čínská místnost, qualia atd.). Domníváme se, že to, co postrádají soudobé úvahy o těchto problémech je právě ujasňování ontologického statutu myšlení, který bude vždy implikovat i odpovědi na uvedené otázky. A vyjasňování těchto problémů nelze započít jinak než spekulativními úvahami, které neobsahují vnitřní rozporuplné výroky, a které lze neustále zpřesňovat zjištěnými poznatky jednotlivých věd. Nejprve musíme mít nějakou představu o tom, co hledáme a pak to snad také uvidíme. Bez této předběžné představy si mnohdy nejsme schopni povšimnout důležitých faktů. Proto úvahy o vědeckých metodách započneme spekulací o funkčním modelu mysli. Jsme si vědomi možné námitky, že právě takovýto funkční model mysli se vyhýbá prožitkové stránce mysli, subjektivitě, intencionalitě, tedy tomu, co je právě tímto obtížným problémem. Pozorný čtenář, který má neustále na paměti ontologický statut lidského myšlení, jak jsme se jej snažili podat v první části našeho pojednání, jistě však takovouto námitku nevysloví, neboť vše vyřčené se vztahuje k perpetuálnímu pohybu lidského myšlení, které je vázáno vazbou na mozek a sociální prostředí. Vše, co si s sebou přináší lidské myšlení ze svých projikcí mezi jsoucna je zároveň jeho vnitřní prožitkovou vybaveností, která navíc je reflektována sekundárním proudem pohybu lidského myšlení, který vše reflektuje a komentuje. Toto je naše předběžná výhrada proti námitkám týkajícím se nemožnosti sestavit funkční model mysli, který by měl v sobě zapracovánu i prožitkovost, tedy vnitřní vědomí toho, co prožíváme, když poznáváme (či fenomenální vědomí, qualia atd., jak je to různými badateli odlišně nazýváno). Vnitřní prožitky musí být Srovnej např.: Armstrong, D.M.: The Mind–Body Problem. Westview Press 1999; nebo Nosek, J.: Mysl a tělo v analytické filosofii. Praha, Filosofia 1997. 8
7
v modelu mysli obsaženy, avšak podle našeho názoru je v tomto stadiu našeho zkoumání nemožné zahrnout vše do funkčního modelu mysli, neboť některé substruktury mysli vystoupí najevo až při prozkoumávání pohybu lidského myšlení při použití vědeckých metod, a proto se soustřeďujeme na poznávací funkce. Po prozkoumání procesu poznávání můžeme znovu prověřit funkční model mysli, již jako rozpracovanější, také z pohledu fenomenálního vědomí. Literatura [1] Pojednání o lidském myšlení. II. Ekopress, Praha 2007, ISBN 80-86929-18-3. [2] Nosek, J.: Mysl a tělo v analytické filosofii. Filosofie, Praha 1997, ISBN 80-7007-091-9. [3] Fodor, J., A.: The mind does not work that way. MIT Press 2001, ISBN 0-262-06212-7-990000303X. [4]
Pstružina K.: Svět poznávání: Olomouc 1998, ISBN 80-7182-074-1.
doc. PhDr. Karel Pstružina, CSc. Vysoká škola ekonomická v Praze, Národohospodářská fakulta nám W. Churchilla 4, 130 67 Praha 3
8
