موضوع سومی که منجر به علوم شناختی شد منطق و ریاضیات بود. همه می دانیم که وقتی فکر می کنیم از قدیم یک دانشی داشتیم به نام منطق که منطق به ما چه می گوید؟ قواعد فکر کردن را می گوید. می گوید اگر می خواهی درست فکر کنی باید فکر کردن شما بر اساس منطق باشد. این قانون و زبان تفکر را اسمش را منطق می گذاریم. و می خواهیم صحت و سقم آن را و درست و غلط آن را بررسی کنیم با استفاده از منطق انجام می دهیم. در محاسبه این کار را ریاضیات انجام می دهد. ما کارهای محاسباتی مان را می توانیم با ان انجام دهیم. اگر برگردم به ماجرای دکارت، او می گفت برخی ویژگی ها هست که ماشین نمی تواند انجام دهد یکی محاسبه است . خب ماشین هایی امده اند که حتی بهتر از انسان محاسبه می کنند. اگر حتی کسی ذهنش خوب کار کند در محاسبات می کوییم مغز او مثل کامپیوتر است. یعنی درست برعکس شده و انقدر واجد قدرت شده که ما انسان را به آن شبیه می کنیم.
-طراحی یک ماشین متفکر
سئوال این است که آیا می شود ماشینی داشت که واجد موضوع فکر کردن و تابع منطق تفکر هم باشد؟ چطور می تواند این اتفاق بیفتد؟ اگر این اتفاق بیفتد ما یک قدم دیگر به جلو رفتیم.
یک راه حل برای این که این اتفاق بیفتد این است که ما ماشین هایی داریم که محاسبه و زبان ریاضی را بلد هستند. یک راه اینه که بیاییم در واقع بتوانیم زبان منطق را به ریاضیات تبدیل کنیم. اگر منطق را بتوانیم به محاسبه تبدیل کنیم . محاسبه را ماشین انجام می دهد آن وقت می توانیم مسیری پیدا کنیم که ماشین هم بتواند فکر کند و صاحب تفکر شود. جرج بول (Gorge Boole) گزاره های منطق را با تحویل آن ها به قواعد جبری توصیف می کند. یعنی می بینیم که خیلی شبیه به جبر است اما به جای متغیر عددی از گزاره هایی مانند p^q می شود و حاصل عبارات را True یا Falseدر نظر می گیرد. حال اگر شما به جای q و pشما صفر و یک بگذارید آن وقت خیلی راحت می توانید دو زبان را به هم ترجمه و تبدیل کنید. وقتی تبدیل به صفر و یک شود آن ماشین هم می تواند از آن ها استفاده کند. در قرن 19 و 20 تلاش های زیادی شد که منطق و ریاضیات به هم تبدیل شوند. برخی مانند فرِگه (Frege) سعی می کردند ریاضیات را به منطق تحویل دهند و برخی برعکس. چیزی که برای ماجذاب بود این بود که می توان این دو زبان را به هم ترجمه کرد. وقتی هم ماشین هایی داریم که محاسبه بلد هستند پس می توان ماشین هایی طراحی کرد که توان فکر کردن دشته باشند و مانع دوم هم برداشته شود.
این موضوعات در سطح نظری بود و در سطح عملی وقتی افتاد که محققی به نام کِلوشانون (Cloude Shannon) در تز فوق لیسانس اش این گزاره های منطقی جبر بول را سعی کرد به صورت عملی پیاده سازی کند. در خاطراطش می نویسد که در هند در کتابخانه ها کتاب بول را می خواند و با استفاده از مدارهای الکتریکی سعی می کند آن قواعد را پیاده سازی کند. این مدارها قابلیت زیادی دارد در پیاده سازی این نوع از قواعد . نظام های صوری. یعنی می توانید یک ماشینی طراحی کنید که تمامی این محاسبات پیچیده را انجام دهد. کاری که شما باید انجام دهید این است که تمام ورودی هایی که دارید را تبدیل کنید به کدهای مربوطه تا قابلیت اجرا داشته باشد.
مرور کنیم: ما سیستمی داریم که از قواعد محاسباتی و منطق تبعیت می کند. ما می توانیم رویدادها و اتفاقات بیرونی را به زبانی ترجمه کنیم که برای سیستم قابل فهم باشد. یعنی الگوریتم هایی داشته باشیم که آن را ترجمه کنیم به زبان سیستمی که آن را بتواند بشناسد و سیستم طبق قواعد محاسباتی خودش ان را پردازش می کند. نهایتا این مراحل را ممکن است در میزبان های مختلف اتفاق بیفتد. ممکنه در ماشین یا مغز یا فضایی انتزاعی مانند ذهن اتفاق بیفتد.
- بازنمایی (Representation)- محاسبه(Computation)
به نظر می رسد ما به مدلی خاص رسیدیم که می توانیم برخی پدیده های پیچیده را با این مدل تفسیر کنیم. این مدل که صحبت می کنیم شکل ساده شده «نظریه اطاعات» است . دو کانسپت کلیدی از این موضوع بیرون می آید که بقیه موضوعتی که مطرح خواهد شد روی آن مرکب سوار است. 1- بازنمایی (Representation) 2-محاسبه (Computation)
بازنمایی یعنی چه؟ یعنی آن سیستم چطور دنیای بیرونی و رویدادها را به رمزهای قابل فهم خودش تفسیر می کند.
محاسبه یعنی چه؟ یعنی عملیاتی که آن سیستم روی رمز های خودش انجام میدهد.
ما هر سیستم پیچیده ای که با محیط خودش در تعامل است اینگونه تفسیر می شود: یک پردازشگر مرکزی دارد که که صاحب این عملیات و قواعد است و براساس آن ها عمل می کند و یک نظام هایی دارد برای رمز گردانی یا Encodingداده ها و یک نظام هایی هم داری برای Decode کردن داده ها. بعد از این طریق می تواند عملیات پیچیده را انجام بده و با محیط خودش در ارتباط باشد.
در کامپیوتر چنین چیزی انجام می شود. وقتی چیزی را تایپ میکنید و کامپیوتر دقیقا تصاویر شما را پردازش نمی کند بلکه عملیات پردازش را انجام میدهد و نهایتا به ما یک خروجی می دهد. یا مثلا وقتی من با فردی تماس میگیرم در شهر دیگری، وقتی به او می گویم سلام حال شما چطوره. از مسیر اینجا تا شهر او دقیقا این کلمه ها عبور داده نمی شوند بلکه کلام ما تبدیل به رمز می شود و در مقصد رمز گشایی می شود و به شکل کلام منتقل می شود. در واقع در هر سیستم ارتباطی این اتفاق می افتد. همه می توانید این رو در مغز در نظر بگیرید. ما میبینیم، احساس می کنیم، فکر می کنیم، برنامه ریزی می کنیم و توسط مغز انجام می شود. در دیدن چه اتفاقی می افتد؟ طیفی از امواج الکترومغناطیسی وارد چشم شما می شود و از طریق شبکیه وارد سلول های گره ای یا عقده ای می شوند و تغییر بار الکتریکی دو طرف غشاء و بعد پتانسیل عمل انجام می شود و بعد بقیه موارد شلیک عصبی است که از طریق سیستم عصبی انجام می شود. مثلا شما نور را که در مغز نمی بینید. یا صدایی که می شنوید چیست؟ فشار هوایی است که در گوش شما می رود و یاخته های مژه دار گوش درونی شما شروع می کنند به تحریک شدن. تحریک شدن یعنی دوباره اختلاف بار الکتریکی دوطرف غشاء ، بعد پتانسیل عمل و بعد تمام سیستم عصبی مسیر را ادامه می دهد. در بویایی چه اتفاقی می افتد؟ ملکول های فرار هوا باز به مخاط بویایی شما می رسند و یاخته های مژه دار را تحریک می کنند و تغییر شیمیایی اتفاق می افتد و اختلاف بار الکتریکی دو طرف غشاء و باز پتانسیل عمل اتفاق می افتد و باز همین مسیر طی می شود.
شما به مغز هم نگاه کنید میبینید چقدر با این مدل سازگار است. در واقع گیرنده های ما و ورودی های محیط اطراف را تبدیل به رمز هایی که برای مغز قابل فهم است می کنند. در واقع آن ها را به پیام های الکتروشیمیایی تبدیل می کنند. و این پیام ها را مغز می فهمد. بعد که کارهایش را انجام داد دوباره تبدیل به خروجی می شود.
الان این موضوع را در سطح مغز بررسی کردیم. می توانیم همین را در سطح ذهن در نظر بگیریم. در ذهن هم شما دنیای اطراف را دریافت می کنید و تبدیل به رمزهایی میکنید و عملیاتی روی آن رمز ها انجام میدهید و بعد خروجی میدهید. تا وقتی به چیزی فکر می کنید در واقع روی رمزبازنماهایی که از آنجا می آید (آنجایی که به ان فکر می کنید)، و شما به ان شکل داده اید دارید فکر می کنید.
پس شما در همه این سطوح یک مفهوم بازنمایی دارید یعنی دنیا را تبدیل به رمزهایی میکنید که برای سیستم شما قابل فهم است. حالا سیستم شما میتواند مغز یا کامپیوتر یا ذهن انسان باشد. و یک مجموعه عملیاتی دارید که عملیات را روی آن رمز ها انجام می دهید بعد از آن ها یک خروجی می گیرید. و ان را تبدیل به سیستم «برون داد» می کنید . این سیستم می تواند حرکت یا هر چیز دیگری باشد.
موفق باشید
