نظریه محاسباتی ذهن (computational theory of mind)

1- مقدمهنظریه‌های مختلفی برای تبیین عملکرد مغز و رفتار شناختی انسان‌ها معرفی شده است که یکی از این نظریه‌ها، نظریه محاسباتی ذهن نام دارد.نظریه محاسباتی یا همان مدل پردازش اطلاعات، اولین مدل نظری است که پس از پدید آمدن علوم شناختی، برای توصیف ذهن استفاده شد. نظریه محاسباتی ذهن و یا مدل پردازش اطلاعات با تکیه بر دو مفهوم بنیادی محاسبه و بازنمایی و نیز با در نظر گرفتن نقش علّی اطلاعات در فرآیند تنظیم و کنترل رفتار، پا به عرصه علوم گذاشت.2- تعریف:به بیان کلی می‌توان گفت در رویکرد محاسباتی، ذهن به عنوان سیستم پیچیده‌ای در نظر گرفته می‌شود که اطلاعات را دریافت، ذخیره، بازیابی، تبدیل و سپس منتقل می‌کند. فعالیت‌ها یا اعمالی که روی اطلاعات انجام می‌شود، محاسبه یا پردازش اطلاعات نام دارد و محاسباتی نامیده شدن آن نیز از این جهت است.نکته قابل توجه دیگر در مدل‌های محاسباتی ذهن این است که در این مدل‌ها، سیستم شناختی انسان همانند نوعی رایانه تصور می‌شود که قادر است، محاسبات بسیار پیچیده‌ای انجام می‌شود. رایانه دستگاهی است که از شیوه‌ای سیستماتیک برای پردازش اطلاعات استفاده می‌کند. ابتدا اطلاعات و داده‌ها به صورت کد، وارد رایانه می‌گردد و سپس با انجام فرآیندهای محاسباتی، اطلاعات داده شده تجزیه و تحلیل گردیده و بالاخره خروجی مشخص می‌شود.رویکرد محاسباتی ذهن3- دو مفهوم کلیدی:به همین شکل، نظریه محاسباتی ذهن پیشنهاد می‌کند که می‌توان سیستم عصبی انسان را نیز به مثابه سیستمی در نظر گرفت که به صورت محاسباتی عمل می‌کند. همچنان که رایانه‌ها مجموعه‌ای از بیت‌ها را پردازش می‌کنند، ذهن انسان نیز همین کار را با بازنمایی‌های ذهنی انجام می‌دهد.نظریه محاسباتی ذهن دارای چند ویژگی مهم است که در ادامه در مورد آن‌ها توضیح می‌دهیم. محاسبه و بازنمایی دو مفهمو کلیدی در علوم شناختی هستند.شناخت حاصل نوعی محاسبه یا پردازش اطلاعات است. به بیان دیگر، فعالیت شناختی، امری جز دستکاری نمادها یا بازنمایی‌های ذهنی بر اساس قواعد صوری یا محاسباتی نیست.این عملیات محاسباتی بر روی نمادهایی انجام می‌شود که علاوه بر آنکه با نظام پردازشی سیستم همخوانی دارند، از صفات بازنمایی نیز برخوردار هستند. هنگامی که ما درباره‌ی اشیا و پدیده‌ها و آنچه که در دنیای بیرون ذهن مان قرار دارد فکر می‌کنیم، کاری که در ذهن انجام می‌دهیم پردازش خود اشیا نیست. بلکه پردازش نمادهایی است که بازنمایاننده دنیا هستند و اطلاعات محیط و اجزای دنیا را در خود دارند. هنگامی که به صورت کلامی یا تصویری چیزی را در ذهن مجسم می‌کنیم، مستقیما از اجزای محیط استفاده نمی‌کنیم. بلکه از کلمات یا نمادهایی استفاده می‌کنیم که به آن اجزا اشاره دارد. نمادهایی که در ذهن انسان ابزار انتقال اطلاعات هستند، بازنمایی‌های ذهنی نامیده می‌شوند.نحوه فکر کردن و تجسم اشیا4- توصیف صوری و الگوریتمیک:توصیف صوری و الگوریتمیک یکی دیگر از ویژگی‌های مهم نظریه محاسباتی ذهن می‌باشد. الگوریتم روشی صوری است که شیوه قدم به قدم محاسبه را تعیین می‌کند. نکته بسیار مهم در پردازش الگوریتمیک، این است که تنها بر اساس خصوصیات شکلی و نحوه‌ی بازنمودها یا رمزهای ذهنی عمل می‌کند و در آن پردازش معنایی دارای اهمیت نیست. معمولا نمادها دارای دو دسته ویژگی‌های صوری و ویژگی‌های معنایی می‌باشند.در محاسبات رایانه، اینکه درخواست شما به چه چیزی در عالم خارج دلالت دارد، اهمیتی ندارد. برای همین به این نوع پردازش، پردازش صوری یا نحوی گفته می‌شود که در برابر پردازش معنایی قرار می‌گیرد.مطابق نظریه محاسباتی ذهن، شناخت حاصل همین نوع پردازش صوری یا نحوی است. اما نتیجه این پردازش به گونه‌ای است که به نیازهای معنایی ما نیز پاسخ می‌دهد. یک رایانه برای اینکه رفتار هوشمندانه داشته باشد، نیازی به چیزی به جز همین پردازش صوری ندارد و اگر خوب طراحی شده باشد، می‌تواند پاسخ درخواست‌هایی که محیط از او دارد را بدون آنکه کسی متوجه عدم توجه آن به ابعاد معنایی شود، بدهد. داعیه نظریه محاسباتی ذهن این است که ذهن انسان نیز از همین شیوه پردازشی استفاده می‌کند. آنچه ما تفکر می‌نامیم چیزی جز محاسبه و انجام عملیات محاسباتی روی علایم ذهنی نیست و ذهن برای آنکه بتواند از عهده این کار برآید، باید واجد بخش‌های مستقل باشد. این بخش‌های مستقل عبارت‌اند از یک پردازش‌گر مرکزی، الگوریتم‌هایی برای رمزگردانی و رمزگشایی و سیستم‌های ورودی و خروجی.5- پیمانه ای بودن ذهن:یکی از ویژگی‌های مهم دیگر نظریه محاسباتی ذهن، پیمانه‌ای بودن آن است. به طور کلی بر اساس نظریه پیمانه‌ای بودن ذهن، ذهن یک سیستم پردازش واحد و یکنواخت نیست. بلکه مرکب از سیستم‌های کوچک‌تری می‌باشد که دارای اهداف مشخص بوده و کم و بیش مستقل از یکدیگر عمل می‌کنند. اگر ذهن دارای همچین ساختاری باشد، قاعدتا فهم فعالیت‌های آن باید از طریق فهم فعالیت‌های زیر سیستم‌های آن و ارتباط کارکردی آن‌ها با یکدیگر صورت بگیرد. برخی از محققان از شواهد بدست آمده از مطالعات اعصاب شناختی، برای تایید این فرضیه استفاده می‌کنند. برای مثال کسی که مبتلا به ادراک پریشی چهره(Prosopagnosia) است، به رغم سالم بودن سایر توانایی‌های ذهنی، نمی‌تواند چهره اشخاص یا حتی چهره خود را تشخیص دهد. چنین اختلالی می‌تواند بیانگر این باشد که توانایی تشخیص چهره یک پیمانه است.6- آزمایش اتاق چینی:نظریه محاسباتی ذهن هنوز هم یکی از بانفوذترین مدل‌ها در حوزه‌ی علوم شناختی به حساب می‌آید اما با این حال مخالفان جدی نیز دارد. جان سرل(John Searle) در بین منتقدان نظریه محاسباتی ذهن یکی از مشهورترین‌ها است. سرل آزمایش فکری مشهوری دارد که جزو آزمایش‌های کلاسیک در حوزه‌ی علوم شناختی محسوب می‌شود. این آزمایش اتاق چینی نامیده می‌شود و در مقابل بازی تقلید تورینگ قرار می‌گیرد. در آزمایش فرضی، فردی انگلیسی زبان داخل اتاقی است که اتاق چینی نام دارد. در این اتاق تنها چیزی که وجود دارد یک کتاب راهنمای بزرگ می‌باشد که در آن دستورالعمل‌های لازم برای پیدا کردن معادل برای عبارت‌های چینی آمده است.به این معنا که اگر یک عبارت چینی به فرد داده شود، او می‌تواند بر اساس دستورالعمل‌های کتاب مشخص کند که جواب مورد نظر به زبان چینی چه خواهد بود. در بیرون اتاق آزمایشگری قرار دارد و سوالاتی را به زبان چینی به داخل اتاق ارسال می‌کند و از فرد داخل اتاق می‌خواهد که پاسخ سوال را به زبان چینی بدهد. فرد انگلیسی زبان داخل اتاق می‌تواند با کمک کتاب راهنمایی که در اختیار دارد، جواب سوال‌های پرسشگر را بدهد. از نظر کسانی که در بیرون اتاق نظاره‌گر این اتفاق هستند، فرد داخل اتاق موفق به پاسخ‌دادن به آزمون شده است. به عبارت دیگر اگر مانند تورینگ ملاک هوشمندی ما ملاک رفتاری باشد، آزمودنی ما از عهده این کار برآمده است و هوشمند می‌باشد.اما سرل این سوال را مطرح می‌کند که آیا کسی که داخل اتاق چینی است از عهده آزمون رفتاری برآمده است؟ آیا واقها چیزی از زبان چینی فهمیده است؟ پاسخ او منفی است. از نظر سرل توانایی پردازش صوری و الگوریتمیک به معنای تفکر آنگونه که در انسان وجود دارد نیست. تفکر در انسان مستلزم بررسی محتوا و معنای علایم یا چیزی که به آن اشاره می‌کند می‌باشد. به این ویژگی در ادبیات فلسفه ذهن حیث التفاتی گفته می‌شود. بنابراین ما وقتی نمادها را در ذهن مرور می‌کنیم دانستن اینکه این نمادها به چه چیزی در دنیای خارج اشاره می‌کنند نیز، حایز اهمیت است.گفتنی است که نقدهای مطرح شده به این نظریه به این معنا نیست که رویکرد محاسباتی ذهن منسوخ شده است. این نظریه محاسباتی همچنان فعال است و حجم قابل توجهی از پژوهش‌هایی که در حیطه علوم شناختی انجام می‌گیرد از این نظریه برای سازمان‌دهی مدل‌هایشان استفاده می‌کنند.تز مربوط به استدلال کردن، که تبیین محاسباتی استدلال کردن (Computational Account of Reasoning) (CAR) خوانده می شود، در اصل بر این ادعای مقدم مبتنی است که حالات التفاتی بازنمایی های نمادین را شامل می شوند. برطبق CAR ، این بازنمایی ها هم ویژگی های معناشناختی دارند و هم نحوی (syntactic)، و فرآیند استدلال کردن به شیوه هایی انجام می گیرد که تنها به نحو نمادها حساسند و نه معنا- نوعی فرآیند که تعریف فنی «محاسبه» را ارضا می کند و به عنوان دستکاری صوری نمادها (formal symbol manipulation) شناخته می شود؛ یعنی، دستکاری صوری نمادها بر طبق فنون (تکنیک های) صرفا صوری و نه معنایی. این مفاهیم «دستکاری صوری نمادها»، مفاهیمی فنی هستند و در اصل از مباحثات در ریاضیات اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم مشتق شده اند.دانشمندان علوم شناختی بر این باورند که دانش در ذهن از بازنمایی های ذهنی (mental representations) تشکیل شده است. انواع بازنمایی ها عبارتند از قاعده ها، مفاهیم، تصاویر و تمتیل ها. علوم شناختی بر این باور است که انسانها دارای روال هایی (procedures )ذهنی هستند که بر بازنمایی ها عمل می کند و تفکر،اعمال ما را می سازند. انواع مختلف بازنمایی های ذهنی، انواع متفاوتی از روال های ذهنی را می پرورند.رای نمونه، روشهای مختلف بازنمایی اعداد را در نظر بگیرید. اغلب افراد با بازنمایی هندی،عربی اعداد (1، 2، 3، ...) و روال های معیار جمع، کسر، ضرب و تقسیم آشنایی دارند. از اعداد رومی نیز می توان برای بازنمایی اعداد استفاده کرد (I ، II ، X ، C) اما انجام عملیات محاسباتی با اعداد رومی نیازمند روال های متفاوتی است. سعی کنید CIV (104) را بر XXVI (26) تقسیم کنید.مثالی دیگر، به دو جمله زیر توجه کنید:هرگاه باران ببارد، آنگاه زمین خیس می شود.زمین خیس نیست. از فرض صدق دو جمله 1 و 2 به این نتیجه می رسیم که باران نباریده است. ممکن است تصور کنیم که از معنای جمله ها به این نتیجه رسیده ایم در حالیکه بر مبنای ویژگی های صوری، این نتیجه به دست آمده است. در واقع عملیاتی که ذهن اینجا انجام داده است همان قانون رفع تالی در منطق است:p → (¬p & (P → Q))¬در جمله های فوق بازنمایی های ذهنی به شکل گزاره ها است و عملیات ذهنی (محاسبات)، عملیات صوری منطقی است. البته همانطور که اشاره شد ذهن فقط یک گونه بازنمایی ندارد؛ بازنمایی های مختلف هر کدام روال های عملیاتی (computations )متفاوت و مجزایی دارد. برنامه پژوهشی نظریه بازنمایی ذهن، مطالعه اشکال متفاوت بازنمایی های ذهنی، شناسایی و مطالعه محاسباتی است که بر آنها صورت می گیرد.7- نظر اساتید:سرل سوالات بیشتری را دربارهٔ آنچه که ما به منزله محاسبه در نظر می‌گیریم مطرح می‌کند: دیوار پشت سر من همین الان در حال اجرای برنامه ورد استار (Wordstar)چون برخی از الگوهای جنبش مولکولی همریخت با ساختار الگوریتم ورد استار است. اما اگر دیوار ورد استار را پیاده‌سازی کرده بود، پس یک دیوار به اندازه کافی برای اجرای هر برنامه از جمله برنامه‌های اجرا شده در مغز نیز پیچیده‌تر می‌شد. هیلاری پاتنم به‌طور مشابه ادعا می‌کند: هر سیستم معمولی بازی یک اوتوماتای نامتناهی محض متناظر است.دنیل دنت فرضیه پیش نویس های چند گانه( Multiple Drafts ) را پیشنهاد می‌کند، که در آن آگاهی مفهومی است که در ارتباط با فضا و زمان در مغز است ولی این ارتباط واقعاً روشن و واضح نیست. آگاهی چیز دیگری جز محاسبه نیست یا به بیان دیگر هیچ تعاتر دکارتی وجود ندارد که شما در آن از محاسبات آگاه باشید. جری فدر بیان می‌کند که وضعیت‌های ذهنی، مانند باورها و آرزوها، پل ارتباطی است بین پدیده‌های دنیای واقعی با مفهیم انتزاعی ذهنی. او مدعی می‌شود که این پدیده‌ها می‌توانند به وسیلهٔ عناصر زبان تفکر(LOT) توصیف شوند. علاوه بر این، این زبان نه تنها یک توصیف‌کننده افکار است بلکه به خودی خود شکل دهندهٔ آن‌ها در مغز نیز هست. فُدُر به نوعی کارکردگرایی پایبند است و مدعی است که تفکر و دیگر فرایندهای ذهنی شامل یک سری محاسبه بر روی پدیده‌هایی است که تبدیل به زبان تفکر شده‌اند.دیوید مر بیان می‌کند که فرایندهای شناختی در سه سطح توصیف می‌شوند: سطح محاسباتی (که مسائل محاسباتی را توصیف می‌کند )به عنوان مثال تطبیق ورودی به خروجی( که توسط فرایند شناختی محاسبه می‌شوند)؛ سطح الگوریتمی (که الگوریتمی برای حل مسئله در سطح محاسباتی ارائه می‌دهد) و سطح اجرایی (که اجرای فیزیکی الگوریتم‌ها را از طریق سطح الگوریتمی در بسطر بیولوژیکی توصیف می‌کند، به عنوان مثال خود مغز). اورلیک نیسر اصطلاح «روانشناسی شناختی» را در کتاب خود که در سال ۱۹۶۷ منتشر کرد (روانشناسی شناختی) به کار برد، نیسر انسان‌ها را به عنوان یک سیستم پویای پردازش اطلاعات که فعالیت‌های ذهنی آن ممکن است توسط محاسبات ایجاد شود، توصیف کرده‌است.استیون پینر «زبان غریزه» را به عنوان یک تکامل در انسان که به صورت یک ظرفیت پیش فرض برای سخن گفتن است در نظر گرفت (در حالی که برای نوشتن این گونه نیست). هیلاری پانتم کارکردگرایی (در فلسفه ذهن) را برای توصیف آگاهی پیشنهاد کرده‌است، این ایده بیانگر آن است که آگاهی معادل یک سری محاسبات است، بدون توجه به این که این محاسبات در مغز، کامپیوتر یا یک مغزِ در آزمایشگاه صورت گرفته باشد.مراجع:1. Horst, Steven, (2005) "The Computational Theory of Mind" in The Stanford Encyclopedia of Philosophy2. Pinker, Steven. The Blank Slate. New York: Penguin. 20023. Gallistel, C. R. (1990) The organization of learning. Cambridge, MA: Bradford Books/MIT Press4. Searle, J.R.. The rediscovery of the mind. 1992.5. Putnam, H.. Representation and reality. 1988.6. Chalmers, D.J.. Does a rock implement every finite-state automaton?. . Synthese108, no. 3 (1996): 309-333. Retrieved on 2009-05-27.7. Edelman, ‎Shimon. On the Nature of Minds, or: Truth and Consequences(PDF). . Journal of Experimental and Theoretical AI 20 (2008): 181-196. Retrieved on 2009-06-12.8. Roger Penrose Mathematical intelligence. In Jean Khalfa, editor, What is Intelligence?, chapter 5, pages 107-136. Cambridge University Press, ambridge, United Kingdom, 1994.9. ویکی‌پدیای انگلیسی Multiple Drafts10. ویکی‌پدیای انگلیسی تئاتر دکارتی 11. Bruno Marchalargues that physical supervenienceis not compatible with computational theory