二十多年来,模块化一直是认知科学界激烈争论的话题。在某些情况下,误解阻碍了概念的进步。本文作者指出了关于模块化的论点,这些论点要么已被抛弃,要么从未被支持模块化思维观点的人所接受。作者回顾了那些旨在破坏模块化的论点,特别关注认知架构、发展、遗传学和进化。作者提出,清晰定义的模块化为指导研究和解决有关个体认知系统和人类进化认知性质的争论提供了一个有用的框架。模块化是生物体在各个组织层面的基本属性;它对于理解思维结构也是必不可少的。
MR 得到了德国科学与创新部 (MICIIN)、Ram on y Cajal 项目下的德国国家研究机构 (AEI) (RYC2019-027538-I/0.13039/501100011033) 以及巴斯克科学基金会 (Ikerbasque) 的支持。LD 获得了欧洲研究理事会 (ERC) 颁发的欧盟“地平线 2020”研究与创新计划的资助(资助协议编号 852139)。LD 和 NAB 获得了德国国家研究署 (ANR) - 德国研究联合会 (DFG) 计划的资助(资助协议编号 J18P08ANR00 – LD;BU 2400/8-1 – NAB)。 CSYB 得到了英国学术院/利华休姆信托基金 (SRG19/191169) 的支持。所有作者均为苏格兰-欧盟临界振荡网络 (SCONe) 的成员,该网络由爱丁堡皇家学会资助(RSE Saltire 促进网络奖授予 CK,参考编号 1963)。
摘要。组织,尤其是那些将安全性和可靠性视为重中之重的组织,会制定例行程序来防止发生故障。但即使是高度可靠的组织也无法免受灾难的影响,长时间的安全运行也会偶尔发生灾难。安全科学学者将此称为“几乎完全安全系统的悖论”,并指出在正常条件下非常安全的系统在异常条件下可能会变得脆弱。在本文中,我们通过对法航 447 航班失事的分析,解释、发展和应用“组织限制”的概念来解决这一难题。我们表明,最初相对较小的限制违规会引发一系列人为和技术限制违规,并带来灾难性的后果。我们专注于驾驶舱自动化,认为使系统安全和可预测的相同措施可能会引入认知限制,随着时间的推移,这些限制会抑制或削弱相关参与者的干扰处理能力。我们还注意到系统设计过程中的认知限制使得很难预见复杂的交互。我们讨论了我们的发现对航空以外领域的可预测性和控制的影响,以及解决这些问题的方法。
工程硕士学位仅授予已获得或将同时获得计算与认知理学学士学位(课程 6-9)的学生。请参阅本科学位图表(https://catalog.mit.edu/degree-charts/computation-cognition-6-9)了解要求。
讲座:每周一次 1 小时讲座和一次 2 小时讲座,共 13 周(公共假期除外) 认知心理学是研究心智和心理过程的科学,用于与环境和内部思维互动。脑损伤会影响认知,由此产生的缺陷可以深入了解大脑的正常功能。本文探讨了人类的大脑行为关系和认知机制。我们将研究认知过程,包括信息的正常表示、检索和使用方法,以及由于底层神经机制受损而发生的认知和行为变化。我们将研究脑部疾病及其对认知功能的影响。涵盖的主题包括视觉处理、物体识别、注意力、执行功能、记忆、语言和运动控制。本文将为您提供认知心理学和神经心理学中一些重要问题的知识。在课程结束时,您应该理解所涵盖的主题,并对解决这些心理学领域问题的研究方法有了必要的了解。讲座材料、阅读材料和实验室作业将结合起来帮助您实现这些目标。阅读材料将是相关的期刊文章(课堂上提供详细信息)和书籍章节(中央/科学图书馆保留的教科书)。在许多情况下,讲座中涵盖的确切材料将与阅读材料中呈现的材料不同。讲座提供基本信息,阅读材料通过提供附加材料进一步发展讲座中提出的主题。
摘要:本书提出了认知科学应该将注意力转向发展涵盖人类感知、认知和行为现象的人类认知理论的论点。认知科学现在已经产生了大量高质量的规律,其中许多微观理论揭示了重要的机制。整合的需求迫在眉睫,并将继续增加。同样重要的是,认知科学现在拥有理论概念和工具来支持对统一理论的认真尝试。该论点完全是通过提出一个典型的统一认知理论来提出的,既展示了真正的统一理论是什么样子,也提供了令人信服的证据证明这种理论是可行的。该典范是 SOAR,一种认知架构,它以软件系统的形式实现。在详细讨论了架构及其属性,以及它与现实世界中对认知的约束以及认知科学中现有思想的关系之后,SOAR 被用作广泛认知现象的理论:即时反应(刺激-反应兼容性和斯特恩伯格现象);离散运动技能(转录分型);记忆和学习(情景记忆和通过实践获得技能);问题解决(密码谜题和三段论推理);语言(句子验证和接受指令);发展(平衡木任务中的转变)。这些处理的深度和充分性各不相同,但它们清楚地揭示了一种适用于整个人类认知范围的单一、高度具体的操作理论。SOAR 被提出为一个典型的统一理论,而不是唯一的候选理论。认知科学还没有准备好接受单一理论,必须进行多次尝试。但认知科学必须开始朝着这种统一理论努力。
MR 得到了德国科学与创新部 (MICIIN)、Ram on y Cajal 项目下的德国国家研究机构 (AEI) (RYC2019-027538-I/0.13039/501100011033) 以及巴斯克科学基金会 (Ikerbasque) 的支持。LD 获得了欧洲研究理事会 (ERC) 颁发的欧盟“地平线 2020”研究与创新计划的资助(资助协议编号 852139)。LD 和 NAB 获得了德国国家研究署 (ANR) - 德国研究联合会 (DFG) 计划的资助(资助协议编号 J18P08ANR00 – LD;BU 2400/8-1 – NAB)。 CSYB 得到了英国学术院/利华休姆信托基金 (SRG19/191169) 的支持。所有作者都是苏格兰-欧盟临界振荡网络 (SCONe) 的成员,该网络由爱丁堡皇家学会资助(RSE Saltire 促进网络奖授予 CK,参考编号 1963)。
接触大自然与改善认知功能之间存在显著的正相关关系 [1]。即使只是看到大自然也能增强大脑功能,例如研究人员发现,当受试者工作时身边有盆栽植物时,工作效率会提高 [2],另一项研究发现,在盆栽植物附近执行任务时,表现会显著提高 [3],还有一项研究发现,每天与植物一起工作可将痴呆症风险降低 36% [4],这可能是因为园艺可以增加脑源性神经营养因子 (BDNF) 和血管内皮生长因子 (VEGF) 等生长因子的水平 [5],以及提高大脑神经递质色氨酸和血清素的水平 [6]。所以,这就引出了一个问题,如果仅仅看到大自然就会对大脑功能产生影响,那么直接与外面的大地联系——一种被称为接地的疗愈方式——是否还有其他好处?新的研究表明答案是肯定的。将我们基于电的中枢神经系统与地球的电输出连接起来,会对人类大脑的功能产生直接影响,过去几十年的接地研究为我们大脑如何与地球的电活动协同工作提供了新的见解。本文回顾了我们目前对接地如何影响大脑功能的了解。
在雅各布·贝克 [1] 的文章《标记感知-认知的边界:刺激依赖性标准》中,作者深入探讨了心灵哲学和认知科学中感知和认知过程之间的关键区别。贝克提出刺激依赖性标准作为更有效地区分这两种心理过程的工具。贝克批判性地评估了之前划分感知和认知的尝试,例如认知渗透之争,并认为这些尝试未能提供区分这两个过程的明确标准。为了解决这个问题,贝克引入了刺激依赖性标准。该标准假定感知过程直接且立即受到感官输入的影响,而认知过程主要对存储的信息或心理表征进行操作,而不受感官输入的直接影响。此外,贝克还提出了对刺激依赖性标准的潜在反对意见,包括认知过程可能受到感觉输入的影响,或者知觉过程可能受到存储信息的影响。针对这些问题,他阐明了该标准强调了感知和认知在信息处理方式上的主要差异,而不是假设这两个过程完全分离。具体来说,贝克提出了一个有前途的想法,强调了当前近端刺激对准确感知的重要性。当你闭上眼睛时,你看不到物体,但仍然对它们有准确的信念和记忆。贝克建议将依赖近端刺激的心理状态定义为刺激依赖性。利用这个想法,贝克提出了一个简化的(尽管并不完美)公式来区分感知和认知:
认知资源,但就像生产军舰的经济一样,随着经验的积累,它会学会更好、更有效地运作(Haier 等人,1992 年)。与黄油到枪支的转变类似,这一过程通常涉及将心理生产从通用但稀缺的认知资源(如工作记忆)转移到高通量的专门能力(如感知;Schneider & Shiffrin,1977 年)。事实上,国际象棋专家与新手的区别之一是他们学会了看清位置的相对强度,使他们能够将缓慢、速率受限的认知能力(例如前向模拟)集中在最有希望的打法上(Chase & Simon,1973 年;De Groot,2014 年)。我们认为,经济和大脑中适应性资源分配之间的这种相似性并非巧合,而是反映了一个更深层次的事实:两者本质上都是生产系统,必须灵活地重新分配稀缺资源以追求不断变化的目标。在这封信中,我们提出,从心理生产和心理资源的角度看待认知系统是认知科学最有前途的前进道路之一。将心智视为稀缺心理资源的管家为认知科学和经济学之间的智力交流开辟了新的机会,并构成了当代认知科学研究许多最有前途的领域的基础,我们将在下面概述其中的一些领域。