2011年9月14日 星期三

訪問︰認知科學

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背景︰北一女三類組,在美國大學主修符號系統學(Symbolic Systems),輔修寫作。
興趣︰閱讀、寫作、觀察動物、思考有關思考的問題。

1. 什麼是符號系統學(Symbolic Systems)?
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符號系統學結合心理學、語言學、電腦科學和哲學,在許多學校稱為「認知科學」。認知科學主要研究人腦的運作以及「智慧」的機制與表現,簡單而言是希望了解 “how the brain works”。

認知科學試圖解答的問題包含︰人如何在充滿未知的環境中判斷當下、推測未來?學習和記憶在腦部是如何產生的?語言是一個極為複雜的系統,也是人類不可或缺的生存工具。學習外語往往需要長期上課,而嬰兒卻能在短短幾年之內自然而然地學習母語。這是如何辦到的呢?大腦不過是一塊由神經元組成、不到1.4 公斤重的的肉體,究竟如何產生意識、思考、情緒、記憶、和創意?

另外,電腦可以做到許多我們做不到的事情(瞬間算出 3 的 129 次方、解複雜的線性代數和微積分題目等等),卻無法做出一些稀鬆平常的事情,例如辨認人的側臉(照相機和 Facebook 上認人臉的技術往往只適用於正對鏡頭且完整的臉,一旦臉被遮蔽或角度不對就破工)、讀一則故事並告訴妳綱要等等。人工智慧必須參考認知科學對人腦和思惟的了解,才能發展出真正具智慧且符合人類需求的科技產品。我們是否能運用對大腦和智慧的了解設計和人一樣具思考能力的電腦呢?

2. 請問妳大學選擇念符號系統學有哪些原因?
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美國大學大一大二不分系,大三第一學期才須決定主修。我從小對文學和語言感興趣,大一時計畫主修「比較文學」(Comparative Literature),研究不同語言和文化的文學作品。語言能夠傳遞訊息、傳承文化經驗、進而產生美與感動,在我心目中是人類最偉大的發明。我當初認為研究文學可以最直接、貼切地了解「人」以及「意識」的本質。修了一年的文學課程後,發現自己雖然很喜歡閱讀文學作品,卻不善於批判或分析文學。由於人文不同於科學,沒有客觀的證據(那也是人文的美與奧妙之處),從事人文方面的研究往往需要獨特且大膽的見解用來解讀和分析題材。我發現自己在寫文學論文時常感到礙手礙腳,沒有實際證據,很擔心自己望文生義。真正厲害的文學研究者能夠從主觀、沒有正確解讀的文字中發展一套有道理的見解,而我卻喜歡以科學和數據佐證理論。加上高中讀三類組,懷念邏輯推理、大膽假設小心求證的精神,因此漸漸轉向科學。

我因為感興趣修了 Introduction to Psychology 和 Introduction to Linguistics (語言學),非常喜歡這兩門用科學方法探討人和語言的課。後來聽說「符號系統學」這個神祕的主修融合了心理、語言、哲學和電腦科學,覺得很有意思,開始試圖了解認知科學在做些什麼。我沒有電腦科學的背景,高中時電腦課時常囫圇吞棗,不知道在做什麼,所以修 Introduction to Programming Languages 的時候有些擔憂。後來發現寫程式的邏輯是很迷人的,用程式語言呈述問題、分解問題、解決問題有一種乾淨俐落的成就感。我也開始思考人腦的運作和電腦之間的關連。因為對符號系統學的主題很好奇,又對課程內容感興趣,大二末的時候決定選為主修。

3. 認知科學需要上些什麼課?
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目前台灣的大學部沒有認知科學系,但許多大學有認知科學研究所。若同學對認知科學感興趣,可以考慮大學就讀生命科學系、心理系、或電腦科學等相關領域,並選修神經科學、認知心理學、及語言學的課。選擇生命科學或心理系的同學,若計畫從事認知科學的研究,建議多修電腦科學以及人工智慧。數學模型是認知科學很重要的工具,因此了解人工智慧和電腦科學將對於了解人的智慧和人腦科學有非常大的幫助。

4. 請問妳覺得認知科學最有趣的是什麼?最難讀的是哪些部份?
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認知科學最有趣的地方在於涵蓋範圍很廣,而且領域很新,還有非常多東西等著科學家探索。任何有關人的行為、思考、學習、記憶、語言、理解等,都可以用實驗或是電腦模型的方式研究,了解這些功能如何在腦中產生。像人腦這般複雜的東西,需要許多不同的工具和角度切入。能夠用科學的方法探「人」和意識,進一步設計電腦模型來模擬並預測人的行為,我覺得再有趣不過了。

認知科學最難讀的部份也在於有太多不同的工具和角度,常常有學海無涯之歎,也偶爾有快要溺斃之感。對於神經科學、電腦科學、心理學、語言學都至少要有一些概念,有的時候在廣度與深度之間難以權衡。最重要的就是不能忘記做認知科學研究的最終目的和使命。每個人就是自己的腦,因為所有的感官、記憶、自我概念等等都由腦產生。無論用什麼工具、從什麼角度,我們若能對於自己的腦有更多一分的了解,就能對人的本質、甚至對生命的意義有更深一點點的體悟。

5. 請問大部分的人對認知科學最常有什麼樣的誤解?
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大部分的人對認知科學最常有的誤解就是不解。當我試圖解釋這個科系和認知心理有關時,往往就會誤解我未來要當心理醫生。其實心理系分很多不同領域,主要就是要了解 "how people work"。而腦是人很重要的一部份,所以 "how brains work" 也是心理學中很重要的一環。

6. 請問妳未來希望進行哪些方面的研究?
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我大學畢業後進入認知心裡所博士班,計畫研究和「語言理解」相關的題目。我希望了解人在閱讀一段文字時,如何將字句組合成一個有意義的訊息或故事。這是目前電腦仍無法做到的事。舉例而言,讀了這短短的句子︰「小明今天忘記帶課本」後,雖然句中沒有明寫,但妳或許會猜測小明今天上學,很可能是非假日;而他忘了帶課本,對他的心情應該造成負面的影響。如果接下來寫「小明今天忘記帶課本去游泳池」,或是「小明今天忘記帶課本老師獎勵他」那麼妳或許會有點不解或驚訝。這些猜測和驚訝是如何產生的呢?我們為什麼可以從短短幾個字中得到這麼多不同的聯想和訊息?

7. 依妳觀察,系上同學或學長姊畢業後的計畫為何?
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符號系統學系一部份的同學繼續念研究所,計畫從事認知心理、神經科學、或是電腦科學方面的研究。另一部份的同學則選擇到科技公司工作。由於科技發展越來越快,網路上有大量資訊需要有效率、自動化地整理和消化,人工智慧受用的地方越來越多。例如 Google 的搜尋引擎能偵測錯字並提出建議、從搜尋的關鍵字推測應該放哪些廣告較符合妳的需求、iPhone 能辨認中文書寫等等,都需要人工智慧科技。所以認知科學的發展不只在學術,業界也有許多很好的機會和空間。

8. 若有非本科系的人希望對生化或神經科學有粗淺的了解,請問妳會推薦哪些書籍和網站?
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書︰On Intelligence, The Language Instinct, How We Decide, Welcome to Your Brain, 科學向腦看(曾志朗著)

1 則留言:

  1. 認知科學太有趣了!“How the brain works”:心理、語言、哲學、電腦科學、人工智慧!探索知識最可貴、真快樂!

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