ประชาน

รากคำอังกฤษ

คำว่า cognition มาจากคำกริยาภาษาละติน "cognosco" ซึ่งแยกเป็น con แปลว่า 'ด้วย' และ gnōscō แปล 'รู้' ซึ่งก็มาจากคำกริยากรีกโบราณ 
γι (γ) νώσκω 
(gi (g) nόsko)
แปลว่า "ฉันรู้ ฉันทราบ" 
รวมเป็นความหมาย "คิด" หรือ "รู้จัก"

กำเนิดในโลกตะวันตก

Cognition เป็นคำที่กลับไปถึงคริสต์ทศวรรษที่ 15 โดยหมายถึง "ความคิดและความสำนึก" (thinking and awareness)
แม้จะเป็นเรื่องที่ได้ความสนใจตั้งแต่ก่อน 1,800 ปีก่อนเริ่มตั้งแต่อาริสโตเติล ผู้สนใจในการทำงานของจิตใจและอิทธิพลของมันต่อประสบการณ์ชีวิต
อาริสโตเติลได้เล็งความสนใจไปในด้านความจำ การรับรู้ (perception) และจินตภาพ
โดยเน้นความสำคัญว่า การศึกษาจะต้องมีมูลฐานจากหลักฐานเชิงประสบการณ์ 
คือข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ที่ได้จากสังเกตการณ์และการทดลองที่ทำอย่างรอบคอบ
หลังจากนั้นเป็นศตวรรษ ๆ เมื่อจิตวิทยาได้กลายเป็นสาขาที่กำลังเจริญรุ่งเรืองในยุโรปและอเมริกา
นักวิทยาศาสตร์ชาวยุโรปหลายท่านรวมทั้งวิลเฮล์ม วันด์ท, เฮอร์แมนน์ เอ็บบิงก์เฮาส์, แมรี่ คอลกินส์, และวิลเลียม เจมส์ จึงได้ฝากผลงานไว้ในสาขานี้
บิดาของจิตวิทยาชาวเยอรมัน ศ. ดร. วิลเฮล์ม วันด์ท ได้เน้นวิธีการที่เขาเรียกว่า การพินิจภายใน (introspection) ซึ่งหมายถึงการตรวจสอบความรู้สึกของตัวเองในบุคคล
ที่บุคคลจะต้องระมัดระวังอธิบายความรู้สึกของตัวเองอย่างเป็นกลาง ๆ เท่าที่จะเป็นไปได้ เพื่อให้สมควรพิจารณาว่าเป็นข้อมูลวิทยาศาสตร์
แม้ผลงานของ ดร. วันด์ทจะไม่ใช่น้อย
แต่นักจิตวิทยาปัจจุบันก็มักเห็นว่าวิธีการนี้เป็นอัตวิสัยมาก และดังนั้น จึงเลือกใช้วิธีการทดลองที่เป็นปรวิสัยมากกว่าเพื่อให้ได้ข้อสรุปเกี่ยวกับกระบวนการทางประชานของมนุษย์
ส่วนนักจิตวิทยาชาวเยอรมัน ดร. เฮอร์แมนน์ เอ็บบิงก์เฮาส์ ได้ทำการศึกษาโดยหลักในเรื่องหน้าที่และความจุของความจำ
ดร. เอ็บบิงก์เฮาส์ได้พัฒนาการทดลองของตัวเอง คือสร้างคำมีพยางค์กว่า 2,000 พยางค์ ซึ่งไม่ใช่คำที่ใช้จริง ๆ แล้วตรวจสอบสมรรถภาพของตัวเองในการเรียนรู้คำหล่านั้น
เขาตั้งใจเลือกคำที่ไม่ใช่คำจริง ๆ เพื่อควบคุมอิทธิพลทางประสบการณ์ที่มีอยู่แล้วว่า คำหนึ่ง ๆ หมายความว่าอะไร ซึ่งทำให้ระลึกถึงคำได้ง่ายกว่า
เขาตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับตัวแปรต่าง ๆ ที่มีผลต่อสมรรถภาพในการเรียนรู้และระลึกถึงคำที่เขาสร้างขึ้น
ตัวแปรอย่างหนึ่งที่สรุปก็คือ ระยะเวลาระหว่างการให้ดูรายการคำกับการระลึกถึงคำนั้น
เขาเป็นบุคคลแรกที่บันทึกและวาด "เส้นโค้งการเรียนรู้" และ "เส้นโค้งการลืม"
งานของเขามีอิทธิพลอย่างสูงต่อการศึกษาเรื่องตำแหน่งในลำดับและผลของมันต่อความจำ ดังที่จะกล่าวต่อไป
นักจิตวิทยาทรงอิทธิพลชาวอเมริกัน ดร. แมรี่ คอลกินส์ เล็งความสนใจไปที่ความจุความจำของมนุษย์
ทฤษฎีสามัญอย่างหนึ่งที่เรียกว่าปรากฏการณ์ความใหม่ (recency effect) สามารถสาวไปยังงานศึกษาที่เธอได้ทำ
เป็นปรากฏการณ์ที่บุคคลสามารถระลึกถึงรายการสุดท้าย ๆ ที่ให้ดูตามลำดับได้อย่างแม่นยำ (ดังจะกล่าวต่อไป)
ทฤษฎีของเธอสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับข้อสรุปและการทดลองเกี่ยวกับความจำของ ดร. เอ็บบิงก์เฮาส์
ส่วนนักจิตวิทยาชาวอเมริกัน ศ. ดร. นพ. วิลเลียม เจมส์ เป็นบุคคลสำคัญอีกคนหนึ่งตามประวัติประชานศาสตร์
เขาไม่ชอบใจวิธีการพินิจภายในของ ดร. วันด์ท และการใช้สิ่งเร้าเป็นคำที่ไม่ใช่คำของ ดร. เอ็บบิงก์เฮาส์ 
เขาจึงได้เล็งความสนใจไปที่ประสบการณ์เรียนรู้ในชีวิตประจำวันของมนุษย์
และความสำคัญของมันในการศึกษาเรื่องประชาน
ผลงานหลักของเขาก็คือตำรา หลักจิตวิทยา (Principles of Psychology) ที่ตรวจสอบเรื่องเบื้องต้นหลายด้านของประชานศาสตร์รวมทั้งการรับรู้ (perception) ความจำ การหาเหตุผล และการใส่ใจ เป็นต้น

ในจิตวิทยา

กระบวนการทางจิตใจที่เรียกว่า "ประชาน" ได้อิทธิพลจากงานวิจัยที่ได้ใช้แนวคิดเช่นนี้อย่างสำเร็จผลในอดีต
โดยน่าจะเริ่มตั้งแต่ทอมัส อไควนัส
ผู้ได้แบ่งการศึกษาพฤติกรรมออกเป็นหมวดหมู่กว้าง ๆ สองอย่าง คือ
cognitive (ว่าเรารู้สิ่งรอบตัวได้อย่างไร) และ affective (ว่าเรารู้เรื่องรอบตัวผ่านความรู้สึกและอารมณ์ได้อย่างไร)
เพราะเหตุนั้น คำเช่นนี้มักจะใช้กับกระบวนต่าง ๆ รวมทั้ง
ความจำ การสัมพันธ์แนวคิด (association of Ideas) การสร้างแนวคิด (concept formation) การรู้จำแบบ ภาษา การใส่ใจ การรับรู้ (perception) การกระทำ การแก้ปัญหา และจินตภาพ
โดยประวัติแล้ว อารมณ์ (emotion) ไม่รวมว่าเป็นกระบวนการทางประชาน
แต่การแบ่งเช่นนี้ทุกวันนี้มองว่าเป็นเรื่องสร้างขึ้น และงานวิจัยในปัจจุบันก็กำลังตรวจสอบอารมณ์โดยเป็นส่วนของจิตวิทยาปริชาน
งานวิจัยยังรวมการสำนึกถึงกลยุทธ์และวิธีการรับรู้ของตนเองที่เรียกว่า metacognition พร้อมทั้ง metamemory
งานวิจัยเชิงหลักฐานในเรื่องประชานมักจะทำในรูปแบบวิทยาศาสตร์เชิงปริมาณ ซึ่งรวมการสร้างแบบจำลองเพื่ออธิบายหรือพรรณนาถึงพฤติกรรมบางอย่าง
แม้อาจยังมีคนที่ปฏิเสธว่ากระบวนการทางประชานเกิดที่สมอง แต่ทฤษฎีทางประชานก็ไม่จำเป็นต้องอ้างอิงสมองหรือกระบวนการทางชีววิทยาอื่น ๆ 
เพราะศาสตร์กล่าวถึงพฤติกรรมโดยเป็นการดำเนินไปของข้อมูลหรือการทำงาน
โดยมีสาขาภายหลังบางอย่าง เช่น ประชานศาสตร์และประสาทจิตวิทยา ที่หมายจะเชื่อมช่องว่างนี้
คือใช้หลักทางประชานเพื่อให้เข้าใจว่าสมองทำหน้าที่ประมวลข้อมูลเช่นนี้ได้อย่างไร
หรือระบบประมวลข้อมูลแท้ ๆ (เช่น คอมพิวเตอร์) สามารถเลียนแบบกระบวนการทางประชานได้อย่างไร (ดูบทความปัญญาประดิษฐ์)
สาขาจิตวิทยาที่ศึกษาการบาดเจ็บในสมองเพื่ออนุมานหน้าที่ทางประชานที่เป็นปกติเรียกว่า cognitive neuropsychology 
ความสัมพันธ์ของประชานกับความกดดันทางวิวัฒนาการ จะศึกษาผ่านกระบวนการทางประชานของสัตว์
และในทางกลับกัน มุมมองทางวิวัฒนาการก็สามารถชี้สมมติฐานเกี่ยวกับจิตวิทยาวิวัฒนาการ
ในภาวะสมองเสื่อม กระบวนการทางประชานจะเสียหายอย่างรุนแรง

เป็นกระบวนการทางสังคม

สังคมมนุษย์เป็นสิ่งแวดล้อมที่เด็กเกิดใหม่จะต้องเรียนรู้การเข้าสังคมและพัฒนากระบวนการทางประชาน
ยกตัวอย่างเช่น การรับรู้ใบหน้า (face perception) ในเด็กทารกจะเริ่มเกิดตั้งแต่อายุ 2 เดือน เด็กเล็ก ๆ ที่สนามเด็กเล่นหรือสระว่ายน้ำจะพัฒนาการรู้จำทางสังคมโดยเห็นรูปหน้าต่าง ๆ แล้วสัมพันธ์ประสบการณ์กับใบหน้าเหล่านั้น
ระบบการศึกษามีหน้าที่โดยเฉพาะในสังคมเพื่อพัฒนาระบบประชาน
คือจะมีการเลือกว่าอะไรจะอยู่ในสิ่งแวดล้อมทางสังคมของเด็ก แล้วสร้างกิจกรรมที่ให้ประสบการณ์
การรู้ภาษาเป็นตัวอย่างของ emergent behavior (พฤติกรรมอุบัติ) ที่ปฏิสัมพันธ์ระหว่างพฤติกรรมย่อย ๆ ทำให้เกิดการรู้ภาษาที่ดูว่าไม่น่าจะเกิดจากพฤติกรรมย่อย ๆ เหล่านั้น
จากมุมมองใหญ่ ๆ กระบวนการทางประชานพิจารณาว่าสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับการใช้ชีวิตและการอยู่ในกฎเกณฑ์ของสังคมมนุษย์
ยกตัวอย่างเช่น การเลือกรูปแบบใหญ่ ๆ ของคุณครูจะมีอิทธิพลต่อการเลือกแบบน้อย ๆ ของนักเรียน

ตำแหน่งตามลำดับ (Serial position)

การทดลองแบบ "ตำแหน่งตามลำดับ (serial position)" หมายจะทดสอบทฤษฎีความจำที่อ้างว่า เมื่อให้ข้อมูลตามลำดับ
เรามักจะจำข้อมูลที่ต้นลำดับได้ ซึ่งเรียกว่า ปรากฏการณ์ต้นลำดับ (primacy effect)
และจะจำข้อมูลที่ท้ายลำดับได้ ซึ่งเรียกว่า ปรากฏการณ์ความใหม่ (recency effect)
ด้วยเหตุนั้น ข้อมูลที่กลางลำดับจึงมักจะลืม หรือไม่สามารถระลึกได้ง่ายเท่า
งานศึกษาแนวนี้ได้ชี้ว่า ปรากฏการณ์ใหม่สุดมีกำลังกว่าปรากฏการณ์ต้นลำดับ เพราะข้อมูลที่เรียนรู้ล่าสุดยังอยู่ในความจำใช้งาน (working memory) เมื่อให้ระลึก
ข้อมูลที่เรียนรู้ตั้งแต่ต้นก็ยังต้องผ่านกระบวนการระลึกถึง
เป็นการทดลองที่มุ่งตรวจกระบวนการความจำของมนุษย์

การจำคำได้ดีกว่า (Word superiority)

การทดลองนี้แสดงคำ หรืออักษรหนึ่งเดี่ยว ๆ เป็นช่วงระยะสั้น ๆ แก่ผู้ร่วมการทดลอง
เช่นเป็นระยะ 40 มิลลิวินาที แล้วให้ระลึกถึงอักษรที่อยู่ในตำแหน่งโดยเฉพาะในคำ
ทฤษฎีพยากรณ์ว่า ผู้ร่วมการทดลองควรจะสามารถระลึกถึงอักษรที่ปรากฏในคำได้ถูกต้องกว่าอักษรที่ปรากฏโดด ๆ
งานทดลองนี้พุ่งความสนใจไปที่การพูดและการรู้ภาษาของมนุษย์

Brown-Peterson

การทดลองบราวน์-ปีเตอร์สัน จะให้ผู้ร่วมการทดลองดู trigram (อาจเป็นหน่วยเสียง พยางค์ อักษร คำ) ต่อกัน 3 หน่วยชุดหนึ่งที่ใช้ในการทดลอง
แล้วก็จะให้งานที่สองเพื่อเบนความสนใจ คือให้กำหนดว่า คำต่าง ๆ ตามลำดับเป็นคำจริง ๆ หรือไม่ใช่คำ (เนื่องจากการสะกดผิดเป็นต้น)
หลังจากนั้น ก็จะให้ระลึกถึง trigram ที่แสดงให้ดูก่อนงานเบนความสนใจ
โดยทฤษฎีแล้ว งานที่สองยิ่งยาวเท่าไร ก็จะระลึกถึง trigram ยากขึ้นเท่านั้น
การทดลองนี้ทดสอบความจำระยะสั้นของมนุษย์

ช่วงความจำ (Memory span)

ในการทดลองช่วงความจำ (memory span) ผู้ร่วมการทดลองจะได้ฟังลำดับสิ่งเร้าชนิดเดียวกัน
ไม่ว่าจะเป็นคำ ตัวเลข หรือตัวอักษร บางครั้งที่ฟังดูคล้ายกัน และบางครั้งที่ฟังดูต่างกัน
หลังจากนั้น ก็จะให้ระลึกถึงลำดับสิ่งเร้าที่ได้ตามลำดับ
ในรูปแบบหนึ่งของการทดลอง ถ้าสามารถระลึกรายการได้ถูกต้อง ก็จะให้ฟังรายการที่ยาวขึ้น 1 หน่วย ถ้าระลึกผิด ก็จะลดลง 1 หน่วย
ทฤษฎีก็คือว่า มนุษย์มีช่วงความจำสำหรับเลข 7 เบอร์ สำหรับอักษร 7 อักษรที่มีเสียงต่างกัน และคำ 7 คำสั้น ๆ 
โดยช่วงความจำจะน้อยกว่าถ้าอักษรมีเสียงคล้ายกัน หรือเป็นคำยาว ๆ

การหาด้วยตา (Visual search)

ในรูปแบบหนึ่งของการหาด้วยตา (visual search) ผู้ร่วมการทดลองจะเห็นหน้าต่างคอมพิวเตอร์ที่แสดงรูปวงกลมและสี่เหลี่ยมจตุรัสกระจายไปทั่ว
และจะต้องกำหนดว่ามีวงกลมสีเขียวอยู่ในหน้าต่างหรือไม่
ในรูปแบบ "feature" (เด่น) ผู้ร่วมการทดลองจะเห็นหน้าต่างที่มีเหลี่ยมจตุรัสหรือวงกลมสีน้ำเงิน (ซึ่งเป็นตัวเบนความสนใจ) กับวงกลมสีเขียวหรือไม่มีเลย
ส่วนในรูปแบบ conjunctive (เชื่อม) ผู้ร่วมการทดลองจะเห็นหน้าต่างที่มีวงกลมสีน้ำเงินหรือเหลี่ยมจตุรัสสีเขียว กับวงกลมสีเขียวหรือไม่มีเลย
ในรูปแบบทั้งสอง จะถามผู้ร่วมการทดลองว่ามีวงกลมสีเขียว (เป้าหมาย) ในหน้าต่างหรือไม่
สิ่งที่คาดหวังก็คือ ในรูปแบบเด่น เวลาการตอบสนอง ซึ่งก็คือเวลาที่ใช้เพื่อกำหนดว่ามีเป้าหมายหรือไม่ จะไม่เปลี่ยนเพิ่มตามจำนวนตัวเบนความสนใจที่เพิ่มขึ้น
ส่วนในรูปแบบเชื่อม การหาเป้าหมายจะใช้เวลานานกว่าเมื่อไม่มีเป้าหมาย
ทฤษฎีก็คือ ในแบบเด่น การหาว่ามีเป้าหมายหรือไม่จะง่ายเพราะสีของเป้าหมายจะต่างจากสีของตัวเบนความสนใจ
ส่วนในแบบเชื่อม เมื่อไร้เป้าหมาย เวลาการตอบสนองจะเพิ่มเพราะต้องดูรูปแต่ละรูปเพื่อกำหนดว่าเป็นเป้าหมายหรือไม่
เพราะตัวเบนความสนใจบางรูปมีสีเดียวกันกับเป้าหมาย
แต่ถ้ามีเป้าหมายก็จะใช้เวลาน้อยกว่า เพราะเมื่อพบเป้าหมายก็จะไม่ต้องดูรูปที่เหลือ