Δευτέρα, 23 Φεβρουαρίου 2009

Μεταξύ υπολογιστών και εγκεφάλων

Αποκαλύπτοντας τα μυστικά της πολυπρόσωπης νόησης

Μία γνωσιακή επανάσταση βρίσκεται σε πλήρη εξέλιξη· την πραγματοποιούν οι «Γνωσιακές Επιστήμες» οι οποίες επιχειρούν, με εντελώς νέες μεθόδους, να κατανοήσουν το πολυτιμότερο όργανο του σώματός μας: τον ανθρώπινο νου. Από άλυτο φιλοσοφικό ή θεολογικό αίνιγμα, ο ανθρώπινος νους έχει σήμερα μετατραπεί σε πρώτης τάξεως επιστημονικό πρόβλημα, η διερεύνηση του οποίου γεννά όχι μόνο πολύτιμη γνώση αλλά και τεχνολογία. Και η χώρα μας; Παρά τις εγγενείς δυσκολίες, δεν παρακολουθεί εντελώς αμέτοχη αυτές τις συναρπαστικές εξελίξεις.

Η γέννηση ενός νέου επιστημονικού πεδίου έρευνας είναι πάντα ένα αποφασιστικής σημασίας ιστορικό γεγονός, μια ριζική τομή σε σχέση με το παρελθόν: κλείνει οριστικά με μια σειρά από εννοιολογικές και μεθοδολογικές επιλογές του παρελθόντος ενώ, ταυτόχρονα, ανοίγει άγνωστες δυνατότητες στην ανθρώπινη σκέψη. Η Γνωσιακή Επιστήμη (Cognitive Science) είναι το μεγαλόπνοο και φιλόδοξο πρόγραμμα ενοποίησης διαφορετικών και απομονωμένων κατά το παρελθόν γνωστικών κλάδων -γλωσσολογία, ψυχολογία, νευροεπιστήμη, τεχνητή νοημοσύνη, ανθρωπολογία και φιλοσοφία του νου- με σκοπό τη βαθύτερη και ενιαία κατανόηση της ανθρώπινης νόησης.

Συνήθως η έννοια «γνωσιακός» αντιπαρατίθεται στην έννοια «συναισθηματικός». Πράγματι, κατά τα αρχικά στάδια της ανάπτυξής της, η γνωσιακή επιστήμη επέλεξε να αυτοπεριοριστεί στις «ψυχρές» υπολογιστικές διεργασίες του νου. Σταδιακά όμως ανακάλυψε τρόπους για να ενσωματώσει και τη «συναισθηματική νοημοσύνη» στην ανάλυσή της.

Η επικρατέστερη και θεμελιώδης ερευνητική υπόθεση της γνωσιακής επιστήμης υποστηρίζει ότι η φύση όλων των νοητικών φαινομένων είναι υπολογιστική: τα νοητικά φαινόμενα είναι αφηρημένα υπολογιστικά φαινόμενα και ο ίδιος ο νους δεν είναι παρά μια πολύπλοκη υπολογιστική διεργασία, ανεξάρτητη από το υπόστρωμα που τον υλοποιεί! Όλε τα νοητικά φαινόμενα (αντίληψη, συλλογισμός, κατανόηση και παραγωγή γλώσσας κ.ο.κ.) μπορούν να αναλυθούν ως υπολογιστικές διεργασίες και συνεπώς να προσομοιωθούν από την κατάλληλη υπολογιστική μηχανή. Για τη γνωσιακή επιστήμη, λοιπόν, οι υπολογιστές θα αποτελέσουν το ιδανικό πεδίο ελέγχου και πειραματισμού των περισσότερων θεωριών της.

Ο νους ως υπολογιστική μηχανή

Η «Ε» ζήτησε από τη Στέλλα Βοσνιάδου, διαπρεπή Ελληνίδα καθηγήτρια γνωσιακής ψυχολογίας στο Πανεπιστήμιο Αθηνών, με πλούσιο και διεθνώς αναγνωρισμένο επιστημονικό και συγγραφικό έργο, να μας ξεναγήσει στον περίπλοκο, λόγω των διαφορετικών επιστημονικών προσεγγίσεων και κλάδων, κόσμο της γνωσιακής επιστήμης. Ειδικότερα, της ζητήσαμε να μας ενημερώσει για το ποιες δυνατότητες ειδικών σπουδών και ερευνών υπάρχουν στον τόπο μας. Αξίζει να σημειωθεί ότι, παράλληλα με το διδακτικό της έργο, η Στέλλα Βοσνιάδου διευθύνει το Εργαστήριο Γνωσιακής Επιστήμης του τμήματος Μεθολογίας, Ιστορίας και Θεωρίας της Επιστήμης (ΜΙΘΕ). Επίσης, είναι υπεύθυνη για την αξιόλογη σειρά βιβλίων «GUTENBERG ΨΥΧΟΛΟΓΙΑ», ενώ διευθύνει το ετήσιο επιστημονικό περιοδικό «ΝΟΗΣΙΣ», καθώς και το περιοδικό «ΨΥΧΟΛΟΓΙΑ» της Ελληνικής Ψυχολογικής Εταιρείας.

Ποια είναι, κατά τη γνώμη σας, η σημαντικότερη προσφορά των γνωσιακών επιστημών στην κατανόηση του ανθρώπινου νου;

«Η σημαντικότερη ίσως προσφορά της γνωσιακής επιστήμης στη μελέτη του νου είναι η ιδέα ότι η σκέψη και η νόηση δεν είναι μία άυλη ουσία που υποκινείται από θεϊκά πνεύματα, αλλά ένα σύστημα οργάνων υπολογισμού εξειδικευμένων στην επεξεργασία πληροφοριών που έρχονται από το περιβάλλον. Οι γνώμες διίστανται στη γνωσιακή επιστήμη για το αν υπάρχει ένα ενοποιημένο σύστημα νόησης ή πολλά εξειδικευμένα συστήματα, τα οποία έχουν προκύψει από την εξέλιξη μέσω φυσικής επιλογής για να λύσουν διάφορα προβλήματα αλληλεπίδρασης του ανθρώπου με το περιβάλλον του. Οι περισσότεροι συμφωνούν όμως στο γεγονός ότι ο νους βασίζεται στις λειτουργίες του εγκεφάλου που μας επιτρέπουν να βλέπουμε, να συγκρατούμε πληροφορίες, να αισθανόμαστε, να μιλάμε και να σκεφτόμαστε. Οι λειτουργίες αυτές του εγκεφάλου είναι λειτουργίες επεξεργασίας πληροφοριών ή υπολογιστικές λειτουργίες.

Στη διαμόρφωση της υπολογιστικής θεώρησης του νου έπαιξε κεντρικό ρόλο η αναλογία νου-υπολογιστή. Αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι ο ανθρώπινος εγκέφαλος είναι ένας υπολογιστής. Οπως αναφέρει ο Πίνκερ (1997) στο βιβλίο του "Πώς δουλεύει ο νους", για να εξηγήσουμε πώς πετούν τα πουλιά χρησιμοποιούμε τις αρχές της μηχανικής των ρευστών. Αυτό δεν σημαίνει ότι τα πουλιά είναι αεροπλάνα. Το επιχείρημα δεν είναι ότι ο ανθρώπινος νους είναι ένας υπολογιστής, αλλά ότι και οι υπολογιστές και ο εγκέφαλος είναι ικανοί να επεξεργάζονται πληροφορίες για τους ίδιους εν μέρει λόγους».

Πώς αυτή η προσπάθεια αυτοκατανόησης του ανθρώπου, μέσω της Νέας Επιστήμης του Νου, μπορεί να μετατραπεί σε ωφέλιμη και αποτελεσματική «τεχνολογία της γνώσης»; Ποιες είναι τελικά οι πρακτικές συνέπειες και οι εφαρμογές αυτών των γνώσεων;

«Ενα από τα σημαντικότερα χαρακτηριστικά της γνωσιακής επιστήμης είναι η διεπιστημονικότητα. Η γνωσιακή επιστήμη συνδυάζει την εμπειρική μεθοδολογία της γνωστικής ψυχολογίας και των άλλων κοινωνικών επιστημών με τις απεικονιστικές μεθοδολογίες των νευροεπιστημών και την προσομοίωση της τεχνητής νοημοσύνης για να δημιουργήσει μηχανικά συστήματα που μιμούνται τις λειτουργίες της νόησης. Με άλλα λόγια, η γνωσιακή επιστήμη προσφέρει μηχανιστικές εξηγήσεις του νου.

Από τη στιγμή που ο Καρτέσιος φαντάστηκε το σώμα ως μηχανή, μπήκαν και οι βάσεις για τη γέννηση της ιδέας ότι και ο νους μπορεί να είναι μία μηχανή. Οι μηχανιστικές εξηγήσεις έχουν πολλά πλεονεκτήματα. Οταν έχω φτιάξει ένα μοντέλο που δουλεύει, μια μηχανή, σημαίνει ότι έχω καταλάβει τη λειτουργία αυτού που θέλω να εξηγήσω. Επί πλέον, οι εξηγήσεις που προσφέρει η σημερινή υπολογιστική θεωρία δεν είναι οι συνηθισμένες μηχανιστικές εξηγήσεις.

Η ιδέα ότι ο νους μπορεί να είναι μια μηχανή επεξεργασίας πληροφοριών, μια υπολογιστική μηχανή, εκφράστηκε πρώτα από τον μαθηματικό Αλαν Τιούρινγκ και στη συνέχεια αναπτύχθηκε από τους επιστήμονες της πληροφορικής Herb Simon, Marvin Minsky και Alan Newell, τους ψυχολόγους George Miller και Jerome Bruner και τους φιλόσοφους Hillary Putman και Jerry Fodor.

Εφόσον η γνωσιακή επιστήμη έχει ως βασικό σκοπό να φτιάξει υπολογιστικές μηχανές που προσομοιάζουν στις λειτουργίες της νόησης, εμπλέκεται συγχρόνως και στην παραγωγή μιας τεχνολογίας της γνώσης και της νόησης. Και οι επιτυχίες της είναι πολλές, ιδιαίτερα στους τομείς της αντίληψης (τεχνητή όραση) και της γλώσσας (επεξεργασία του λόγου). Σήμερα η επικοινωνία μας με νοήμονες μηχανές είναι ένα σημαντικό κομμάτι της καθημερινής μας ζωής, αρχίζοντας από τον υπολογιστή που έχουμε στο γραφείο ή στο σπίτι μας σε όλων των ειδών τα προηγμένα συστήματα μηχανικής μάθησης, γλωσσικής τεχνολογίας, ανάλυσης κειμένων και λήψης αποφάσεων».


Η Γνωσιακή Επιστήμη στην Ελλάδα

Από τις 6 έως τις 9 Νοεμβρίου 2008, ολοκληρώθηκε επιτυχώς το Πανελλήνιο Συνέδριο Γνωστικής Ψυχολογίας, με πολυάριθμες εισηγήσεις και παρουσιάσεις ερευνών, ενώ το 2007 (23-27 Μαΐου) η χώρα μας φιλοξένησε στους Δελφούς το εξαιρετικά σημαντικό ευρωπαϊκό συνέδριο της Cognitive Science Society. Πώς, κατά τη γνώμη σας, αυτές οι σημαντικές επιστημονικές δραστηριότητες συμβάλλουν στη διαμόρφωση μιας σφριγηλής ελληνικής γνωσιακής επιστήμης;

«Το συνέδριο στο οποίο αναφέρεστε ήταν το 2ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γνωστικής Ψυχολογίας. Το 1ο Πανελλήνιο Συνέδριο έλαβε χώρα τον Νοέμβριο του 2004 στο Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης. Τα δύο αυτά συνέδρια, που οργανώθηκαν από τον Κλάδο Γνωστικής Ψυχολογίας της Ελληνικής Ψυχολογικής Εταιρείας, τα παρακολούθησαν 400 με 600 άτομα, κυρίως μέλη ΔΕΠ και φοιτητές από τα Τμήματα Ψυχολογίας και τα Παιδαγωγικά Τμήματα από όλη την Ελλάδα.

Σήμερα, στο χώρο της γνωστικής ψυχολογίας δραστηριοποιούνται αρκετοί ερευνητές και ερευνήτριες ψυχολόγοι στην Ελλάδα, οι οποίοι μελετούν την αντιληπτική και μνημονική λειτουργία, την εννοιολογική ανάπτυξη και την ανάπτυξη της σκέψης, καθώς επίσης και τη σχέση ανάμεσα στη νόηση και τη συγκίνηση ή τα προβλήματα της συνείδησης.

Μεγάλη ανάπτυξη έχει η έρευνα στις εφαρμογές της γνωστικής ψυχολογίας στην εκπαίδευση, όπως π.χ., στην ανάπτυξη και εκμάθηση των δεξιοτήτων της γραφής και της ανάγνωσης, της κατανόησης κειμένων, των μαθηματικών και των φυσικών επιστημών. Οι γνωστικοί ψυχολόγοι συνεργάζονται επιτυχώς με επιστήμονες της πληροφορικής για την κατασκευή εκπαιδευτικού λογισμικού που συμβάλλει στην ανάπτυξη των γλωσσικών, γνωστικών και μεταγνωστικών ικανοτήτων των μαθητών. Σημαντική είναι, τέλος, η έρευνα στη γνωσιακή νευροψυχολογία και η δημιουργία ή στάθμιση δοκιμασιών στην ελληνική γλώσσα για τη διάγνωση νευροψυχολογικών διαταραχών και την κατάλληλη παρέμβαση.

Οσο για το 2ο Ευρωπαϊκό Συνέδριο Γνωσιακής Επιστήμης που οργανώθηκε στο Πολιτιστικό Κέντρο Δελφών τον Μάιο του 2007 από το Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα Σπουδών στη Γνωσιακή Επιστήμη του Τμήματος Μεθοδολογίας, Ιστορίας και Θεωρίας της Επιστήμης (ΜΙΘΕ) του Πανεπιστημίου Αθηνών, είχε όντως μεγάλη επιτυχία και ήταν ένας σταθμός για την ανάπτυξη της γνωσιακής επιστήμης στη χώρα μας. Δημιούργησε τις κατάλληλες συνθήκες για την ίδρυση και ανάπτυξη της Ελληνικής Εταιρείας Επιστημών της Γνώσης και της Νόησης, την έκδοση του επιστημονικού περιοδικού ΝΟΗΣΙΣ και τη διεξαγωγή του 1ου Πανελλήνιου Συνεδρίου Γνωσιακής Επιστήμης, που θα διεξαχθεί στις Λεύκες της Πάρου, 28-31 Μαΐου του 2009».

Τα τελευταία χρόνια διαπιστώνεται στην Ελλάδα αυξημένο ενδιαφέρον για τις κατακτήσεις της γνωσιακής επιστήμης. Πώς όμως αυτό το ενδιαφέρον μεταφράζεται από το ελληνικό πανεπιστήμιο σε σπουδές και έρευνες;

«Σήμερα, υπάρχουν τρία μεταπτυχιακά προγράμματα στον ευρύτερο χώρο των Γνωσιακών Επιστημών.

1) Το Διαπανεπιστημιακό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών Βασικής και Εφαρμοσμένης Γνωσιακής Επιστήμης (http://www.cs.phs.uoa.gr/)

Στο ΠΜΣ συμμετέχουν επιστήμονες από τα Τμήματα Μεθοδολογίας, Ιστορίας και Θεωρίας της Επιστήμης, Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών, Φιλοσοφίας, Παιδαγωγικής και Ψυχολογίας και Νοσηλευτικής του Πανεπιστημίου Αθηνών και από το Τμήμα Πληροφορικής του Οικονομικού Πανεπιστημίου Αθηνών, καθώς και συνεργάτες από άλλα Πανεπιστήμια και Ερευνητικά Κέντρα της ημεδαπής και αλλοδαπής. Διευθύντρια του Προγράμματος είναι η Στέλλα Βοσνιάδου.

Στόχος του προγράμματος είναι να ενοποιήσει τις υπολογιστικές προσεγγίσεις της νόησης με την έρευνα σχετικά με τη Γνωστική Ψυχολογία και τις Νευροεπιστήμες. Τα μαθήματα που διδάσκονται καλύπτουν ένα ευρύ φάσμα επιστημονικών κλάδων στις Νευροεπιστήμες, τις επιστήμες της συμπεριφοράς και την Πληροφορική.

Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στη διερεύνηση των διαδικασιών της μάθησης και τις εκπαιδευτικές εφαρμογές της Γνωσιακής Επιστήμης. Το πρόγραμμα οδηγεί στην απονομή μεταπτυχιακού διπλώματος ειδικεύσεως (Μ.Sc.) με ειδίκευση α) στη Βασική Γνωσιακή Επιστήμη και β) στις Εφαρμογές της Γνωσιακής Επιστήμης στην Εκπαίδευση, καθώς και διδακτορικού διπλώματος (PhD).

2) Το Διαπανεπιστημιακό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (ΔΔΠΜΣ) "Προηγμένα Συστήματα Υπολογιστών και Επικοινωνιών" (http://genesis.ee.auth.gr/pg_stud_ii/index.htm)

Στο πρόγραμμα "Προηγμένα Συστήματα Υπολογιστών και Επικοινωνιών" συμμετέχουν επιστήμονες από το Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης (Τμήματα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών, Γενικό, Ιατρικής, Ψυχολογίας, Μουσικών Σπουδών και Δημοσιογραφίας και ΜΜΕ), από το Πανεπιστήμιο Μακεδονίας (Τμήμα Λογιστικής και Χρηματοοικονομικής) και από το Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας (Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και Δικτύων). Διευθυντής του Προγράμματος είναι ο Βασίλειος Πετρίδης, καθηγητής του τομέα Ηλεκτρονικής και Υπολογιστών του τμήματος ΤΗΜ & ΜΥ.

Σκοπός του προγράμματος είναι η παροχή εξειδικευμένων γνώσεων σε θέματα χρήσης και ανάπτυξης προηγμένων εφαρμογών των τεχνολογιών της Πληροφορικής και των Επικοινωνιών, με στόχο τη δημιουργία ενός ανθρώπινου δυναμικού με υψηλή θεωρητική κατάρτιση και τεχνογνωσία. Παράλληλα, επιδιώκεται η ενίσχυση της διεπιστημονικής έρευνας, η εκπόνηση πρωτοποριακών έργων εφαρμοσμένης έρευνας και η ανάπτυξη των αντίστοιχων παραγωγικών κλάδων.

Το πρόγραμμα αυτό οργανώνεται σε τρεις επιμέρους κατευθύνσεις: Α) Δικτυακή υπολογιστική - Ηλεκτρονικό Εμπόριο, Β) Νοήμονα συστήματα και Γ) Τεχνολογίες Πληροφορικής και Επικοινωνιών του ήχου και της εικόνας για την εκπαίδευση και την παραγωγή.

3) Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών "Εγκέφαλος και Νους"

(http://brain-mind.med.uoc.gr/index-gr.html)

Στο Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών "Εγκέφαλος και Νους" συμμετέχουν επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο Κρήτης (Τμήματα Επιστήμης Υπολογιστών, Ιατρικής, ΦΚΣ και Φυσικής), από το Πανεπιστήμιο Αθήνας (Τμήματα ΜΙΘΕ και Νοσηλευτικής), από το Ιδρυμα Τεχνολογίας και Ερευνας (ΙΤΕ, Ινστιτούτα Πληροφορικής και Υπολογιστικών Μαθηματικών), καθώς και συνεργάτες από άλλα πανεπιστήμια και ερευνητικά κέντρα της ημεδαπής και αλλοδαπής. Επιστημονικός υπεύθυνος του προγράμματος είναι ο Αντώνης Μοσχοβάκης, καθηγητής Φυσιολογίας, του τμήματος Ιατρικής, ΠΚ & ΙΥΜ ΙΤΕ.

Στόχος του προγράμματος είναι η σφαιρική, ολοκληρωμένη, διεπιστημονική προσέγγιση θεμελιωδών επιστημονικών ερωτημάτων του εγκεφάλου και της αναδυόμενης σκέψης, συνείδησης και συμπεριφοράς.

Το συγκεκριμένο πρόγραμμα περιλαμβάνει 3 επιστημονικές προσεγγίσεις, βάσει διεθνών εκπαιδευτικών πρακτικών: α) των Βασικών Βιολογικών Νευροεπιστημών, β) των Υπολογιστικών Νευροεπιστημών, της Νευροπληροφορικής και της Τεχνητής Νοημοσύνης και γ) των Κοινωνικών Γνωσιακών Νευροεπιστημών».

Του Σπύρου Μανουσέλη. Από την ΕΛΕΥΘΕΡΟΤΥΠΙΑτου Σαββάτου, 21 Νοεμβρίου 2009.