سیستم شناختی (COGNITIVE SYSTEM) چیست؟

در ابتدا مطلب را در قالب یک موضوع خاص بیان میکنیم و اینطور به مسئله می نگریم که سمپوزیوم سال های اخیر فضا به عنوان یک سیستم شناختی است. در این رابطه پرسش‎های زیر مطرح می‎شود:

سیستم شناختی چیست و چگونه می‎توانیم فضا را در زمره‎ی یک سیستم شناختی طبقه بندی نمائیم؟

قبل از اینکه این مطلب رو با ذکر مثالی آغاز نماییم به شما پیشنهاد میکنیم مقاله زیر را مطالعه نموده تا شناخت بهتری نسبت به علوم شناختی داشته باشید و این مثال را در ادامه مقاله ذکر شده مطالعه نمایید:

علوم شناختی چیست و چه مفهومی دارد؟

این پرسش‎ها را با بررسی بحث‎هایی در مورد ذهنیت و شناخت و همچنین در رابطه با مفاهیم مرتبط با همین موضوع در ادبیات به بحث می‎گذاریم. این موارد شامل سیستم‎های ذهنی، آموزش گروهی و آگاهی از شرایط می‎شود. نتیجه‎ی حاصله این است که شناخت و سیستم‎های مرتبط با آن اهرم قابل توجهی است برای حل چالش‎های طرح شده در زمینه‎ی سیستم فضایی است. اما با توجه به تاکید بر محوریت فناوری که در طراحی این سیستم‎ها وجود دارد و در جهت اهمیت محوریت بشر است، لازم است از تحریف موضوع اجتناب ورزیم. این مطلب به توسعه و پیشرفت ربات‎ها و سیستم‎های موثر کمک خواهد کرد.

مقدمه

فضا سیستمی است توزیع شده و ناهمگون که از انسان‎ها و فناوری‎های گوناگونی تشکیل شده است. سیستم شناختی فضا، موضوع سمپوزیوم سال های اخیر است. این موضوع پرسش‎هایی از این قبیل را ایجاد می‎نماید: سیستم شناختی چیست و چگونه می‎توانیم فضا را در یک سیستم شناختی طبقه بندی کنیم؟

یک سیستم شناختی عبارت از عملکردی است که در زمینه‎ی دانش، شناخت، برنامه ریزی، تصمیم گیری، حل مسائل، تجزیه و تحلیل، جمع بندی، ارزیابی و قضاوت و ارتباط این‎ها با ادراک و عمل انجام پذیرد. طبقه بندی فضا به عنوان یک سیستم شناختی موجب می‎شود، ادعا کنیم که فضا نهادی است که عملکردی شناختی دارد.

ادعای قابلیت شناختی فضا، دیدگاهی فراتر از ذهنیت فردی و هماهنگی بینش افراد و استفاده از منابع و مواد را گسترش می‎دهد. این دیدگاه با نظریه‎ی شناخت توزیع شده که توسط هاچینز در سال 1995 و بعدها به وسیله‎ی هولن، هاچینز و کریش در سال 2000 میلادی بیان شده است، هماهنگ است. موضوع اصلی این نظریه آن است که شناخت توزیع شده فرضیه‎ای نیست که گونه‎ی خاصی از شناخت را دربربگیرد، بلکه نظریه‎ای بنیادی است که به ساختارها و فرآیند شناخت اشاره می‎کند (هولن و همکاران سال 2000). بنابراین تمام شناخت، یک سیستم توزیع شده است.

ما به طور سنتی عادت داشته‎ایم که شناخت و ذهنیت را عملکردی وابسته به تفکر فردی در نظر بگیریم. اما از نقطه نظر شناخت توزیع شده، این عملکردی است که بین تمام آحاد یک جامعه و مصنوعات دست آنان توزیع شده است. ذهنیت به گونه‎ای در فضا پخش شده که مصنوعات گوناگون و فرآیندهای شناختی را در برمی‎گیرد. به گونه‎ای که مصنوعات پیشین فرآیند شناختی می‎توانند مصنوعات بعدی را شکل دهند. مهم‎تر از همه این که فرآیند‎های ذهنی آحاد مختلف می‎توانند چنان با یکدیگر در تعامل باشند که قابلیت‎های شناختی از طریقی متقابل و پویا نقش آفرینی نماید که این خود ناشی از فضا و هماهنگی عوامل توزیع شده در بین افراد است.

یک سیستم شناختی توزیع شده، سیستمی است که به صورتی پویا خود را به زیر مجموعه‎های سیستم منتقل کرده و آن‎ها را به عملکردی هماهنگ وامی‎دارد. بسیاری از زیر مجموعه‎های یاد شده خارج از ذهنیت فرد قرار دارند. در شناخت توزیع شده، تعامل بین افراد و منابع خارجی به اندازه‎ی فرآیند شناخت فردی حائز اهمیت است. فعالیت ذهنی درونی و تعاملات بیرونی و منابع فیزیکی، همگی از اهمیت یکسانی برخوردار بوده و تعیین کننده‎ی روابط هستند. یک سیستم توزیع شده، بسیاری از افراد و مصنوعات گوناگون و کارایی عملکرد ذهنی را دربرگرفته و به همین خاطر به عنوان یک سیستم ذهنی شناخته می‎شود.

نظریه‎ی شناخت توزیع شده، ذهنیت ما در مورد ارتباط میان تفکر، تعاملات اجتماعی و منابع فیزیکی را دچار تغییر می‎کند. تعاملات میان فرآیندهای درونی و بیرونی بسیار پیچیده است و در مقیاس‎های زمانی و فضایی متنوعی گسترده شده و هیچ یک از منابع داخلی و خارجی به تنهایی بیانگر آن نیستند.

مثال تشریحی

در اوایل دهه‎ی 90 میلادی، نظریه‎ی شناخت توزیع شده توجه بسیاری از افراد را به خود معطوف کرد. با این اوصاف، مفسران مختلف، در مورد این مفهوم، دیدگاه‎های متفاوتی را ارائه دادند. با این حال، دیدگاههای متنوع ذکر شده جنبه‎ی واقع بینالنه‎ای نداشتند. نظریه‎ی هاچینز (1995) در یک محیط علمی قابل درک و مطلوب بود. او توصیف جامعی از شناخت توزیع شده ارائه کرد که نحوه‎ی تفکر او در مورد این موضوع را به وضوح تشریح می‎کرد.

توصیفات ذکر شده، فعالیت‎های تیم هدایت کننده‎ی یک کشتی ناوبری ایالات متحده‎ی آمریکا را در حالی بیان می‎کرد که در دریاهای محصور در حال حرکت بودند. هاچینز بیان کرد که این تیم هدایت کننده، اعم از نفرات و سیستم‎های ناوبری و روش‎های به کار گرفته شده در آن، یک سیستم ذهنی و شناختی است که محاسبات مربوط به ناوبری را با کمک یکدیگر انجام می‎دهند.

ناوبری در آب‎های محصور، مستلزم شناخت موقعیتی است که خود، تعیین میزان سرعت و جهت حرکت را دربرمی‎گیرد. روند تعیین موقعیت و علامت گذاری از کار با یک دستگاه ضبط غلتان آغاز می‎شود که در کابین هدایت کشتی قرار دارد. این دستگاه اپراتورهای باله‎ها را هدایت می‎کند. اپراتورها نیز دستگاه ثبت غلتان را به گونه‎ای راهنمایی می‎کنند تا بتواند اطلاعات مربوطه را ثبت نماید. یک پلاتر ناوبری نیز در کابین قرار دارد که موارد ثبت شده و زمان مشاهدات را می‎خواند. انجام مکرر روند یاد شده موجب تامین منابع اطلاعاتی کشتی و تعیین سرعت می‎گردد.

این روش ناوبری حاصل یک سیستم شناخت توزیع شده است که عناصر مختلفی از جمله محاسبات زمانی و مکانی گوناگونی در آن دخیل هستند. نتایج محاسبات اولیه به مکان دیگری انتقال یافته و سپس به صورت محاسبات یکپارچه‎ای جمع بندی می‎گردند.

چنین فرآیندهایی که با شناخت توزیع شده مرتبط هستند می‎توانند محاسبات پیچیده‎تری را به دنبال داشته و به صورت جداگانه در دسترس تمام اعضای یک سیستم قرار بگیرد. با این حال، این موضوع، تنها شامل قدرت و تنوع بیش‎تری نمی‎شود. هاچینز معتقد است که سیستم مذکور دارای خواصی متفاوت از خواص شناخت فردی است و شامل پتانسیل‎های بالای اجتماعی است که وابسته به گروه‎های اجتماعی و شناخت فردی هستند . بنابراین، سیستم ناوبری ذکر شده محاسبات مورد نیاز خود را به گونه‎ای انجام می‎دهد که وابسته به هیچ یک از اعضای گروه نیست.

شناخت ، پدیده‎ای مشتق است

قابلیت‎های شناختی مشتق از فعالیت‎هایی است که در ارتباط با ساختار یک سیستم شناختی بوده و با همان ساختار شکل می‎گیرد. این ساختار شناختی ترکیبی از ساختار عملکرد محیط فیزیکی، نهاد اجتماعی محل کار و ساختار عملکرد تفکر فردی است. همان طور که گفته می‎شود، هم افزایی به معنای مجموع قابلیت‎های فردی نیست. تعاملات مابین زیر مجموعه‎های یک سیستم، قدرتی شناختی ایجاد می‎کند که فراتر از تمام زیر مجموعه‎های فردی یا مصنوعی است. این دیدگاه، تلقی ما درباره‎ی ارتباط میان تفکر، تعاملات اجتماعی و منابع فیزیکی را دستخوش تغییر می‎کند. تعاملات میان فرآیندهای درونی و بیرونی پیچیده بوده و در بازه‎ی زمانی و مکانی متغیر هستند. در صورتی که این همکاری به صورت هماهنگی صورت پذیرد بسیار موثرتر، قوی‎تر و معنی‎دارتر خواهند بود. به این ترتیب، سیستم شناختی بسیار توانمندتر عمل خواهد کرد.

در مجموع، از آن جا که خاصیت ظهوریافتگی فرآیند خودسازمان‎دهی را ایجاد می‎کنند، ماهیت این ویژگی کم‎تر شناخته شده است. شکل ریزساختار یا فرآیند ظهوریافتگی تعریف مشخصی ندارد. با این حال، خاصیت همرفتی موجود در مایعی حرارت دیده را ظهوریافتگی می‎نامیم. در حالی که ساختار جزئی آن شامل این مطلب نمی‎شود. نظریه‎هایی که تصویر، الگو یا طرحی ذهنی را به عنوان یک طرح‎واره ارائه می‎دهند، اجتناب از خودهماهنگی را موجب می‎شوند (مثال: جانسون-لیرد 1983). در عوض، برخی از مباحث مطرح شده در زمینه‎ی خود-هماهنگی، ریشه در درک جامعی از شناخت دارند (مثال: لینترن و کاگلر 1991).

کسانی که مدافع خود-سازماندهی هستند و آن را توضیحی برای شناخت و تاکیدی بر نقش تعاملات محلی در الگوی پیشرفت می‎دانند، آن را دیدگاهی از پائین به بالا می‎شمارند. در عوض، نظریه‎ی ظهوریافتگی چشم اندازی از بالا به پائین داشته و تصویری قاطع از تاثیر گذاری بر شناخت دارند. نکته‎ای که باید در نظر گرفته شود این است که اگر چه محدودیت‎های محلی نقش مهمی در خود-سازماندهی ایفا می‎کنند، اما محدودیت‎ها، چه محلی باشند و چه جهانی با یکدیگر در تعامل بوده و پدیده‎ی ظهوریافتگی را ایجاد می‎نمایند. برای مثال، با این که تعملات محلی بین مولکول‎ها اهمیت دارد، ولی بدون وجود عوامل محیطی دیگر اتفاقی روی نمی‎دهد.

به همین ترتیب، ظهوریافتگی نیز وابسته به عوامل محیطی و تعاملات محلی و ارتباط این‎ها با یکدیگر و با مصنوعات اطراف است. ساختار شناختی روش انتقال اطلاعات در سیستم را مشخص می‎کند. این ساختار، ساختاری عملکردی است که بر یمنای محیط فیزیکی، نهاد اجتماعی محل کار و ساختار عملکردی تفکرات فردی عمل می‎کند. قابلیت‎های شناختی نوین از محدودیت‎های اعمال شده بر ساختار شناختی نشات گرفته و توسط آن محدودیت‎های ساختاری شکل می‎گیرند.

شناخت و عملکرد فناوری

نظریه‎ی شناخت توزیع شده با این دیدگاه سازگار است که سیستم شناختی یک سیستم متفکر، هوشمند یا اطلاعاتی است. با این حال، چنان که انضباط حاکم بر هوش مصنوعی مدعی است، هوش پیشرفته به وسیله‎ی فعالیت توابع هوش ماشینی ایجاد نمی‎شود. در عوض، هوش پیشرفته از همکاری بین عوامل انسانی توزیع شده از طریق تعاملات آنان با یکدیگر و عملکرد مصنوعات تکنولوژیک ناهمگون نشات می‎گیرد. به این معنا که همکاری بین فاکتورهای انسانی و کاربرد آن‎ها در مصنوعات تکنولوژیکی هماهنگ، موثر، قوی، معنی‎دار و توزیع شده بوده و این سیستم هوشمند است.

گاهی اوقات چنین استدلال می‎شود که عوامل مبتنی بر کامپیوتر می‎توانند به منظور درک باورهای انسانی مورد استفاده قرار بگیرند. از نقطه نظر شناخت توزیع شده، علیرغم افراد، ابزارهای تکنولوژیک فاقد استدلال و منطق هستند. احتمالاً دو فردی که با یکدیگر در هماهنگی کامل باشند، می‎توانند به صورت موثرتری استدلال نمایند. و در صورتی که از فرصت‎هایی که به وسیله‎ی ابزارهای تکنولوژیک فراهم آمده، انزوا گزینند، نمی‎توانند از ارتباط منطقی محاسباتی و سازماندهی اطلاعات استفاده کرده و تعداد غیر قابل تصوری از عوامل و توابع پشتیبانی را از دست می‎دهند. این افراد به همراه ابزارهای تکنولوژیک، یک سیستم منطقی را تشکیل می‎دهند.

شناخت توزیع شده و مشترک

این صفات مشترک و غیر یکسان برای تسلط بر توزیع شناخت در گروه و آگاهی از وضعیت سیستم‎های شناختی در ادبیات مورد استفاده قرار می‎گیرند (مثال: اندسلی، هانسمن و فیرلی 1999، هولانگل و وودز 2005، اشتاوت، کانن-باورز، سالاس و میلانویچ 1999). هنوز اختلاف بین این سه مولفه مشخص نشده و لازم است تا روشن شود.

توزیع شدن، مستلزم پراکندگی یا گستردگی فضایی و موقتی است. اما پیوستگی، مستلزم هماهنگی در اقدامی مشترک است. به اشتراک گذاری به معنای این است که شئ یا فرآیندی در اختیار تمام آحاد شرکت کننده در آن فرآیند درآید. در نگاه نخست، ممکن است این طور به نظر برسد که هر یک از این سه مولفه به تنهایی قادر هستند نگرش ما را نسبت به شناخت دگرگون نمایند. آن‎ها ابعاد مختلفی را نشان می‎دهند. یک سیستم توزیع شده دارای محدوده‎ای فضایی و موقتی است. یک سیستم ادغام شده، یکی از سیستم‎های فرعی مشترک است که می‎تواند به شکل مساوی در اختیار تمام اجزاء قرار بگیرد.

با این وجود، این نگرشی ساده نیست. مفهوم به اشتراک گذاری، هسته‎ای مشترک را نشان می‎دهد که به وسیله‎ی اجزایی هماهنگ مورد استفاده قرار می‎گیرند. با این حال، این رویکرد اطمینان بخشی نیست. مفهوم به اشتراک گذاری نشان می‎دهد که یک هسته‎ی واحد به وسیله‎ی کلیه‎ی نهادهای هماهنگ به اشتراک گذارده می‎شود. در حالی که نهادهای وابسته به توزیع و وابسته به عناصر خود اجازه می‎دهند تا درک متقابلی از یکدیگر داشته باشند و نشان دهنده‎ی مطلوبیت هسته‎ی مشترک نیست. بدون تردید، آن‎ها نیز باور مشترک را به کار می‎گیرند، اما نه در تمام سیستم و نه به صورتی که دسترسی مشابه به هسته‎ی مشترک وجود داشته باشد. در عوض، آن‎ها اوپورتونیسم، عدم تقارن و تقسیم شدگی را نشان می‎دهند اما به صورتی که به شکل معنا داری با زیرگروه‎ها به اشتراک گذاشته شود. از طرف دیگر، مفاهیم توزیع و وابستگی مکمل یکدیگر بوده و یک سیستم توزیع شده، از مجموعه‎ی زیرگروه‎های هماهنگ تشکیل شده است. در حالی که یک سیستم وابسته لزوماً یک سیستم توزیع شده است. در گفتمان علمی، متاسفانه این قابلیت اجباری است. زمانی که این قابلیت به عوامل انسانی محدود شود، توازن عمدی مباحث سیستم شناخت وابسته با مباحث توزیع شناخت مطرح شده به وسیله‎ی هاچینز مطابقت می‎یابد. این فشار و اجبار ذکر شده در دیدگاه‎هایی به وسیله‎ی هولناگل و وودز (2005) بیان شده، پدیدار می‎گردند. در این دیدگاه، عوامل تکنولوژیک را می‎توان به عنوان اعضای یک تیم در نظر گرفت. این نشان دهنده‎ی نوعی تساوی بین مصنوعات تکنولوژیک و نوع بشر است. مباحث شناخت توزیع شده نشان دهنده‎ی همبستگی ذاتی میان انسان و عوامل تکنولوژیک نیستند. خصوصاً روایت ناوبری عنوان شده به وسیله‎ی هاچینز (1995) نشان می‎دهد که مصنوعات تکنولوژیک، لزوماً زیر مجموعه‎ی عوامل انسانی هستند. در این دیدگاه، مصنوعات تکنولوژیک ابزارهایی هستند که از قابلیت‎های شناختی انسان‎هایی که سیستم را هدایت می‎کنند، پشتیبانی نموده و آن‎ها را گسترش می‎دهند.

در حالی که مفهوم به اشتراک گذاری فواید اندکی دارد، مفاهیم شناخت توزیع شده و وابسته هر دو می‎توانند درک ما از فضا به عنوان یک سیستم شناختی را قوت بخشند. فضا سیستمی است که متشکل از زیر مجموعه‎هایی هماهنگ است. در نتیجه با طبیعت زیربنایی سیستم‎های وابسته سازگار است. همچنین، عوامل و فعالیت‎های آن نیز ناگزیر در فضا و زمان پراکنده هستند. به گونه‎ای که با طبیعت یک سیستم توزیع شده مطابقت داشته باشد. اثبات این نظریات درک ما را از فضا به عنوان یک سیستم شناختی تحت تاثیر قرار می‎دهد.

فضا به عنوان یک سیستم شناختی

تحولات کنونی به وجود آمده در کنترل ترافیک هوایی و مدیریت سیستم‎های آن عمدتاً متاثر از کناره گیری نسل‎های پیشین فناوری و انتظاراتی است که سیستم‎های کنونی ما از حجم ترافیک موجود دارند. تمایل بر این است که فناوری را به عنوان یک راه حل در نظر بگیریم و بر لزوم آن تاکید کنیم. تردیدی نیست که پیشرفت‎های تکنولوژیک، موقعیت‎های جدیدی را در اختیارمان قرار می‎دهند که پیش از این در کنترل ترافیک هوایی و سیستم‎های مدیریتی آن موجود نبودند.

با این حال، به ویژه از نقطه نظر بررسی‎های انجام شده در زمینه‎ی سیستم‎های شناخت توزیع شده و شناخت وابسته، درس‎های مهندسی شناختی بر نقش حیاتی عوامل انسانی در سیستم‎های اجتماعی-فنی تاکید دارند. راه حل‎هایی که بیش از اندازه به فناوری متکی هستند و نقش عوامل انسانی را نادیده می‎گیرند در پیشرفت‎های نخستین به کرات مشاهده می‎شده‎اند. مطالعات پیشگامانه‎ی سارتر و وودز (1994) در این رابطه ایجاد تردید می‎کند. با این که هیچ کس تمایل ندارد به دوران پیش از به وجود آمدن سیستم‎های کامپیوتری و سخت افزارهای مکانیکی بازگردد، اما لازم است روشن شود که طراحی سیستم شناخت توزیع شده تنها در جهت ساخت مصنوعات فنی بهتر به کار نمی‎رود.

با این وجود، این موضوع به صورت یک منطق ضروری عمدتاً وابسته به پیشرفت‎های تکنولوژیک باقی می‎ماند. حوزه‎ی قدرتمند هوش مصنوعی یکی از ضروریات پیشبرد عقلانیت است. اما علیرغم وعده‎های فراوان آن دوران (برایتون 2004) این موضوع تنها مبتنی بر ساخت ابزارهای هوشمند نیست. نتیجه این خواهد بود که انسان به شکل اجتناب ناپذیری برده‎ی عملکرد تکنولوژیک باشد. ماحصل استیلای تکنولوژیک، سیستمی چشمگیر و کارآمد، اما شکننده است. مشکل این جا است که فناوری از راه حل‎های اجتماعی-فنی الهام گرفته است که در بدترین زمان‎های ممکن، شناخت عظیمی را به انسان تحمیل می‎کند. بنابراین، اصطلاح اتوماسیون ناآزموده تبدیل به یک عبارت برانگیزاننده می‎شود.

من به عنوان یکی از اعضای سازمانی این سمپوزیوم با نظریه‎ی سیستم شناختی فضا اتفاق نظر دارم. این موضوع، ما را وادار می‎کند که نتایج حاصل از دریافت شناخت توزیع شده و وابسته را به گونه‎ای مورد توجه قرار دهیم که یک سیستم فضایی عمیق‎تر و هوشمندانه‎تر را توسعه دهیم. به این دلیل که این موضوع، قابلیت‎های شناختی و هماهنگ را جایگزین عوامل انسانی می‎نماید.

لازم است ما نظریه‎هایی را بیان کنیم که در جهت بهبود سیستم‎های شناخت توزیع شده و وابسته جریان دارند تا به این ترتیب بتوانیم چگونگی عملکرد و پشتیبانی یک فعالیت تکنولوژیک نوین تحمیل شده بر عوامل انسانی را تشخیص دهیم. به این ترتیب می‎توانیم آن چه که بین عوامل انسانی توزیع شده است را هماهنگ‎تر کنیم. در جامعه‎ی مهندسی سیستم‎های شناختی در مورد چگونگی ایجاد سیستم‎های شناختی بهتر از طریق تاکید بر نقش هماهنگ، تطبیق پذیر و معنی‎دار عوامل انسانی، بحث‎های زیادی وجود دارد. مسلماً نیازی به تکرار این موارد نیست. با این حال، موضوع اصلی این است که ما باید یک سیستم هماهنگ از عوامل انسانی و قابلیت‎های فنی را به گونه‎‎ای گسترش دهیم که در آن ابزارهای ارتباطی موثری برای پشتیبانی از همکاری بین عوامل انسانی و رابط‎های تاثیرگذاری که به کار گیری آن‎ها از قابلیت‎های تکنولوژیک پشتیبانی می‎کنند وجود داشته باشد.

البته لازم است که تحت تاثیر عصر تکنولوژی محور قرار نگیریم و به وسیله‎ی آن اغوا نگردیم. چرا که این موضوع، پیشرفت سیستم‎های اجتماعی-تکنولوژیک را محدود می‎کند. اهمیت موضوع در این است که بحث‎ها و گفتگوهای ما تمرکز بر یک سیستم تکنولوژی محور را قوت نبخشد. همواره این خطر وجود دارد که اهل فن مفهوم مصنوعات تکنولوژیک را توجیهی برای پی‎گیری راه حل‎های تکنولوژیک در نظر بگیرند و این موضوع را به بهای ادغام آن با قابلیت‎های منحصر به فرد انسان به انجام برسانند. از نقطه نظر مهندسی شناختی، لازم است ما با برخی فانتزی‎های علمی تخیلی که سعی می‎کنند القا کنند که اهل فن می‎توانند تمام قابلیت‎های انسانی را با سیستم‎های تکنولوژیک جایگزین نمایند به گونه‎ای که انسان‎ها دیگر هیچ نقشی نداشته باشند، مقابله کنیم.