Войти
Когнитивная биология - это развивающаяся наука, которая рассматривает естественное познание как биологическая функция. Он основан на теоретическом предположении, что каждый организм - будь то одиночная клетка или многоклеточный - постоянно участвует в систематических актах познания в сочетании с намеренным поведением, т. Е. сенсорным -муфта двигателя. То есть, если организм может ощущать стимулы в окружающей среде и реагировать соответствующим образом, это когнитивно. Любое объяснение того, как естественное познание может проявляться в организме, ограничивается биологическими условиями, в которых его гены выживают от одного поколения к другому. И поскольку согласно теории Дарвина виды каждого организма развиваются от общего корня, требуются три дополнительных элемента когнитивной биологии: (i) изучение познания в одном виде организмов. полезен посредством сопоставления и сравнения для изучения когнитивных способностей другого вида; (ii) полезно исходить от организмов с более простыми когнитивными системами к организмам с более сложными когнитивными системами, и (iii) чем больше число и разнообразие видов, изученных в этом отношении, тем лучше мы понимаем природу познания.
В то время как когнитивная наука пытается объяснить человеческое мышление и сознательный разум, работа когнитивной биологии сосредоточена на самом фундаментальном процессе познания любого организма. В последние несколько десятилетий биологи изучали познавательные способности больших и малых организмов, как растений, так и животных. «Растущее количество данных свидетельствует о том, что даже бактерии борются с проблемами, давно знакомыми когнитивистам, в том числе: объединение информации из нескольких сенсорных каналов для организации эффективного ответа на изменяющиеся условия; принятие решений в условиях неопределенности; общение с сородичами и другими (честно и обманчиво); и координация коллективного поведения для увеличения шансов на выживание ». Не думая или не воспринимая так, как это было бы у людей, акт базового познания, возможно, представляет собой простой пошаговый процесс, посредством которого организм ощущает стимул, а затем находит подходящий response в своем репертуаре и разыгрывает ответ. Однако биологические детали такого базового познания не были ни очерчены для многих видов, ни достаточно обобщены, чтобы стимулировать дальнейшие исследования. Такой недостаток деталей связан с отсутствием науки, посвященной задаче выяснения когнитивных способностей, общих для всех биологических организмов. Иными словами, наука когнитивная биология еще не создана. В 2007 г. был представлен пролегомен для такой науки, и несколько авторов опубликовали свои мысли по этому поводу с конца 1970-х годов. Тем не менее, как показывают примеры в следующем разделе, нет ни консенсуса по теории, ни широкого применения на практике.
Хотя эти два термина иногда используются как синонимы, когнитивную биологию не следует путать с биологией познания в том смысле, в котором она используется приверженцами чилийской школы биологии познания. Биология познания, также известная как школа Сантьяго, основана на работах Франсиско Варела и Умберто Матураны, которые разработали доктрину аутопоэзиса. Их работа началась в 1970 году, тогда как первое упоминание о когнитивной биологии Брайаном Гудвином (обсуждается ниже) было в 1977 году с другой точки зрения.
«Когнитивная биология» Впервые появилась в литературе как статья с таким названием Брайана К. Гудвина в 1977 году. Там и в нескольких связанных публикациях Гудвин объяснил преимущества когнитивной биологии в контексте своей работы по морфогенезу. Впоследствии он перешел к другим вопросам структуры, формы и сложности с небольшим упоминанием когнитивной биологии. Без защитника концепция когнитивной биологии Гудвина еще не получила широкого признания.
Помимо очерка о концепции Гудвина, написанного Маргарет Боден в 1980 году, следующее упоминание «когнитивной биологии» как словосочетания в литературе появилось в 1986 году профессором биохимии. Его концепция, основанная на естественных принципах, основанных на биоэнергетике и молекулярной биологии, кратко обсуждается ниже. Постоянная пропаганда Ковача имела большее влияние на его родине, в Словакии, чем где-либо еще, отчасти потому, что некоторые из его наиболее важных статей были написаны и опубликованы только на словацком языке.
К 1990-м годам прорывы в молекулярной, клеточной, эволюционной биологии и биологии развития породили изобилие теории, основанной на данных, относящейся к познанию. Тем не менее, кроме уже упомянутых теоретиков, никто не занимался когнитивной биологией, кроме Ковача.
«Введение в когнитивную биологию» Ладислава Ковача (Kováč, 1986a) перечисляет десять «Принципов когнитивной биологии». В следующем году была опубликована тесно связанная тридцатистраничная статья: « Обзор: биоэнергетика между химией, генетикой и физикой ». (Ковач, 1987). В последующие десятилетия Ковач разрабатывал, обновлял и расширял эти темы в частых публикациях, в том числе «Основные принципы когнитивной биологии» (Ковач, 2000), «Жизнь, химия и познание» (Ковач, 2006a), «Информация и знания. по биологии: время для переоценки »(Ковач, 2007) и« Биоэнергетика: ключ к мозгу и разуму »(Ковач, 2008).
Концепция когнитивной биологии проиллюстрирована этим описанием семинара:
Когнитивная наука сосредоточена в первую очередь на когнитивной деятельности человека. К ним относятся восприятие, запоминание и обучение, оценка и принятие решений, планирование действий и т. Д. Но люди - не единственные организмы которые участвуют в этой деятельности. Действительно, практически все организмы должны иметь возможность получать информацию как о своем собственном состоянии, так и о своей среде, а также регулировать свою деятельность способами, соответствующими этой информации. В некоторых случаях виды разработали особые способы выполнения постановка познавательных задач. Но во многих случаях эти механизмы были сохранены и модифицированы у других видов. Этот курс будет сосредоточен на множестве организмов, которые обычно не рассматриваются в когнитивной науке, таких как бактерии, планарии, пиявки, дрозофилы, пчелы, птицы и различные грызуны, и задаются вопросы о видах когнитивной деятельности, которые эти организмы выполняют, и механизмах, которые они используют
Университет Аделаиды учредил рабочую группу «Когнитивная биология», используя эту рабочую концепцию:
Познание - это, прежде всего, естественный биологический феномен независимо от того, как развивается искусственный интеллект. Таким образом, имеет смысл подходить к познанию, как к другим биологическим явлениям. Это означает, что сначала предполагается значимая степень преемственности между различными типами организмов - предположение, которое все больше и больше подтверждается сравнительной биологией, особенно геномикой - изучением простых модельных систем (например, микробы, черви, мухи), чтобы понять основы, а затем перейти к более сложным примерам, таким как млекопитающие и приматы, включая человека.
Члены группы изучают биологическую литературу по простые организмы (например, нематода ) в отношении когнитивного процесса и поиск гомологов в более сложных организмах (например, ворона), уже хорошо изученных. Ожидается, что такой сравнительный подход даст простые когнитивные концепции, общие для всех организмов. «Мы надеемся, что теоретически обоснованный набор основных когнитивных концепций облегчит использование и обсуждение исследований, проводимых в различных областях, для лучшего понимания двух основополагающих вопросов: что такое познание и какое познание делает в биологическом контексте ». (Полужирные буквы из оригинального текста.)
Выбор имени группой, как они объясняют на отдельной веб-странице, мог быть «воплощенным познанием » или «биологической когнитивной наукой». группа выбрала «когнитивную биологию» ради (i) акцента и (ii) метода. Для акцента: (i) «Мы хотим сосредоточить внимание на биологии, потому что слишком долго познание считалось функцией, которая может быть почти полностью отделена от ее физического воплощения, до такой степени, что все, что можно было бы сказать о познании почти полностью. определение должно быть применимо как к организмам, так и к машинам ». (ii) Метод состоит в том, чтобы «предположить (хотя бы ради исследования), что познание является биологической функцией, аналогичной другим биологическим функциям, таким как дыхание, циркуляция питательных веществ, удаление отходов и т. д.»
Метод предполагает, что генезис познания является биологическим, т.е. метод биогенным. Хозяин веб-сайта группы в другом месте сказал, что когнитивная биология требует биогенного подхода, и в более ранней работе идентифицировал десять принципов биогенеза. Первые четыре биогенных принципа цитируются здесь, чтобы проиллюстрировать глубину, на которой были заложены основы в Аделаидской школе когнитивной биологии:
Слова «когнитивный» и «биология» также используются вместе как название категории. Категория когнитивной биологии не имеет фиксированного содержания, скорее, содержание меняется в зависимости от пользователя. Если бы контент можно было набрать только из когнитивной науки, то когнитивная биология, казалось бы, ограничивалась набором элементов в основном наборе наук, включенных в междисциплинарную концепцию - когнитивная психология, искусственный интеллект, лингвистика, философия, неврология и когнитивная антропология. Эти шесть отдельных наук были объединены «для преодоления разрыва между мозгом и разумом» с междисциплинарным подходом в середине 1970-х годов. Ученых-участниц интересовало только человеческое познание. Набирая обороты, рост когнитивной науки в последующие десятилетия, казалось, стал большой палаткой для множества исследователей. Некоторые, например, считали эволюционную эпистемологию попутчиком. Другие присвоили ключевое слово, как, например, Дональд Гриффин в 1978 году, когда он выступал за установление когнитивной этологии.
Между тем, прорывы в молекулярной, клеточной, эволюционная и биология развития породили рог изобилия теории, основанной на данных, относящейся к познанию. Категориальные задания были проблематичными. Например, решение о добавлении когнитивных функций к телу биологических исследований нейронов, например когнитивная биология нейробиологии не связана с решением поместить такой объем исследований в категорию когнитивных наук. Необходимо принять не менее трудное решение - между вычислительным и конструктивистским подходом к познанию и сопутствующим вопросом смоделированного v. воплотил когнитивные модели - до того, как добавить биологию в совокупность когнитивных исследований, например когнитивная наука об искусственной жизни.
Одно из решений - рассматривать когнитивную биологию только как разновидность когнитивной науки. Например, веб-сайт крупного издателя отображает ссылки на материалы в десятке областей крупных научных исследований. Одна из них описывается так: «Когнитивная наука - это изучение того, как работает разум, с учетом когнитивных функций, таких как восприятие и действие, память и обучение, рассуждение и решение проблем, принятие решений и сознание». После выбора на экране страница когнитивных наук предлагает в почти алфавитном порядке следующие темы: когнитивная биология, компьютерные науки, экономика, лингвистика, психология, философия и нейронауки. Связанная через этот список тем, после выбора страница когнитивной биологии предлагает выбор обзоров и статей с биологическим содержанием от когнитивной этологии до эволюционной эпистемологии ; познание и искусство; эво-дево и когнитивная наука; обучение животных ; гены и познание; познание и благополучие животных; и т. д.
Другое применение категории когнитивной биологии проявляется в публикации в 2009 г. статей, представленных на трехдневном междисциплинарном семинаре «Новые когнитивные науки», состоявшемся в Институте Конрада Лоренца для исследований эволюции и познания в 2006 году. Статьи были перечислены под четырьмя заголовками, каждый из которых представлял разные области необходимых когнитивных способностей: (i) пространство, (ii) качества и объекты, (iii) числа и вероятности и (iv) социальные субъекты. В докладах семинара рассматривались самые разные темы: от «Животные как естественные геометрии» и «Обобщение цвета птицами» до «Эволюционной биологии ограниченного внимания» и «Сравнительный взгляд на происхождение числового мышления», а также «Нейроэтология внимания у приматов». и еще десять с менее яркими названиями. «[В] последний день семинара участники согласились, что название« Когнитивная биология »звучит как потенциальный кандидат для отражения слияния когнитивных наук и наук о жизни, которое семинар стремился представить». Таким образом, публикация Tommasi et al. (2009), Когнитивная биология: эволюционные и развивающие перспективы разума, мозга и поведения.
Последний пример категориального использования - это введение автора в его публикацию 2011 года по теме «Когнитивная биология: работа с информацией, от бактерий до мозга». Обсудив различия между когнитивной и биологической науками, а также ценность одной для другой, автор приходит к выводу: «Таким образом, цель этой книги следует рассматривать как попытку создания новой дисциплины - когнитивной биологии., который пытается связать эти два домена ». Далее следует подробная методология, проиллюстрированная примерами из биологии, основанная на концепциях из кибернетики (например, саморегулирующиеся системы) и квантовой теории информации (относительно вероятностных изменений состояния) с приглашением " рассматривать теорию систем вместе с теорией информации как формальные инструменты, которые могут обосновать биологию и познание как традиционную математику, основанную на физике ».
