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UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO Ralar Antônio Celso Alves Pereira Vice-reitora Nilcéa Freire EDITORA DA UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO Conselho Editorial Elon Lages Lima Gerd Bornheim Ivo Barbieri (jPresidente) Jorge Zahar Leandro Konder Pedro Luiz Pereira de Souza Maria Lucia Seidl de Moura Jane Correa Estudo Psicológico do Pensamento de W Wundt a uma Ciênda da Cognição Rio de Janeiro 1997 Capítulo VII Introdução ao Estudo das Ciências da Cognição The domain of cognitive science consists of the accruing of knowledge about human cognition, through disciplinary and (increasingly) scholarship. In the short run, such progress is difficult to assess with confidence. Gardner 1. Introdução Introdução O termo Ciências da Cognição designa uma abordagem multidisciplinar no âmbito do estudo dos processos cognitivos. Entre as disciplinas envolvidas neste projeto temos a Psicologia Cognitiva, as Neurociências, a Lingüística, a Lógica e as Ciências da Computação. Não é difícil pois concluir que esta área é permeada por uma diversidade de abordagens e métodos. E possível, no entanto, estabelecer um ponto comum em meio a toda esta diversidade: o interesse pelo estudo da inteligência. Diversas tentativas foram feitas no sentido de definir a inteligência. A tentativa de unificação das diversas conceituações, na verdade, se mostra tão difícil quanto tentar unificar as diversas teorias das quais estes conceitos derivam. Contudo, poucos de nós discordariam que ao resolvermos problemas, ao responder mos aos desafios intelectuais que nos impõe a vida profissional ou às nossas atividades do quotidiano não estamos expressando um comportamento inteligente. Convenientemente, poder-se-ia, Introdução ao Estudo das Ciências da Cognição entâo, como Simon e Kaplan (1989), definir inteligência como a capacidade de execução de tarefas intelectuais, independentemen te da natureza do sistema que exibe tal habilidade. Neste sentido, o termo inteligência não seria apenas aplicado aos sistemas huma nos, mas, também, aos animais e aos sistemas artificiais, como os computadores. As Ciências da Cognição têm, portanto, como escopo principal o estudo da inteligência, esteja ela presente em sistemas humanos, animais ou artificiais. Há algum tempo, a Psicologia vinha estudando o compor tamento inteligente não só dos seres humanos como dos animais; no entanto, é um ramo das Ciências da Computação - a Inteli gência Artificial - que se incumbirá do estudo do comportamen to inteligente dos programas computacionais. O ideal de uma máquina inteligente, isto é, uma máquina que pudesse executar funções normalmente associadas à mente humana, toma forma na década de 30 com Allan Turing, um então desconhecido matemático inglês (Gardner, 1985). Este desenvolve a idéia de que uma máquina simples poderia ser construída a partir do emprego de um código binário (composto de zeros e uns), e que através deste código poder-se-ia elaborar e executar um número infinito de programas. Turing mostrava- se de tal modo entusiasmado com o projeto, que vislumbrou a possibilidade de construção de uma máquina que tornasse impos sível distinguir as respostas dadas por esta máquina de respostas de um eventual interlocutor humano na mesma situação - pro posição que ficou conhecida como o Teste da Máquina de Turing. Outras importantes contribuições para o projeto de cons trução de uma máquina inteligente foram as de C. Shannon e J. von Neumann (Gardner, 1985). Shannon estabeleceu analogias entre o cálculo proposicional e a rede de circuitos elétricos, ex plorando a idéia de que as proposições da lógica booleana teriam seu paralelo no ligar/desligar de um circuito elétrico. Qualquer 154 Introdução operação a ser executada por uma máquina traduzir-se-ia nas operações binárias de ligar e desligar realizadas por uma rede de circuitos elétricos. John von Neumann, por sua vez, desenvolveu a concepção de uma máquina em cuja arquitetura existia uma unidade interna de memória que podia armazenar os programas ou conjuntos de instruções que regulavam as operações a serem realizadas pela máquina No entanto, o desenvolvimento efetivo de tais máquinas será levado a cabo por uma segunda geração de cientistas, que inclui A. Newel, H. Simon e Marvin Minsky, que, a partir da década de 50, passaram a contar com condições propícias. Os computadores deixaram portanto de serem usados somente para o cômputo propriamente dito, e passaram, primordialmente, a serem empregados nas tarefas de manipular, estocar e transfor mar símbolos. 155 2. O Surgimento do Projeto das Ciências da Cognição De acordo com Howard Gardner (1985), poder-se-ia buscar uma data de nascimento oficial para o projeto das chamadas Ciências da Cognição; esta, no consenso de muitos de seus fun dadores, situar-se-ia na década de 50 quando, em diversas áreas como Psicologia, Ciências da Computação e Lingüística, teve lugar vigorosa reação teórica ao movimento Behaviorista. Por ocasião da Segunda Guerra Mundial, os esforços de guerra promoveram o desenvolvimento de determinadas ativida des científicas e tecnológicas cujas conseqüências teóricas se mos traram de grande importância para o surgimento de um projeto de Ciências da Cognição. Baterias anti-aéreas mais sofisticadas faziam-se então necessárias, sendo essencial a correção permanen te dos controles, de modo que os alvos fossem atingidos com perfeição. Problemas desta natureza, a cargo de pesquisadores do M lT (Massachusetts Institute of Technology - Instituto de Tecnologia de Massachusetts) fizeram com que estes pesquisado res redefinissem conceitos até então tidos como de cunho metafísico, e, portanto, banidos do vocabulário científico da época Introdução ao Estudo das Ciências da Cognição pelo movimento behaviorista. Conceitos como retroalimentação, planejamento e propósito adquirem grande relevância. São publicadas nesta década algumas obras de destaque que se contrapõem aos preceitos teórico-metodológicos do Behaviorismo. N o campo da Psicologia, estabelecem-se dois marcos importantes para a futura constituição da Psicologia Cognitiva na América do Norte: a) O trabalho de Bruner, Goodnow e Austin sobre o processo de categorização e b) O estudo de George Miller sobre as limitações físicas da capacidade da memória humana de curto prazo, e sobre a natureza de sua organização. Segundo Gardner (1985), no âmbito das ciências da com putação, os trabalhos mais importantes são os de A. Newell & H. Simon - The Logic Theory Machine, de 1956, onde os autores demonstram a capacidade da máquina de provar os teoremas contidos na obra Principia Matbematica de A. N. Whitehead e B. Russel, dois lógico-matemáticos britânicos. Também muito rele vante é a publicação póstuma do livro do matemático John von Neumann - The Computer and theBrain (O Computador e a Mente) - uma coletânea de seminários do autor que discute vários aspectos emergentes da Ciências das Computação, como o conceito de programas, a função de memória da máquina e as perspectivas de construção de máquinas inteligentes. Na Lingüística, os trabalhos de Chomsky além de apresen tarem uma crítica contundente aos princípios behavioristas relati vos ao estudo da linguagem, inauguram uma nova abordagem na análise dos fenômenos lingüísticos. Chomsky concentra-se no estudo dos aspectos sintáticos da Língua, advogando a possibi lidade de priorizar o estudo da sintaxe das Línguas, frente aos aspectos relativos ao significado (semântica) e ao uso destas (prag mática). Para isto, adota procedimentos dedutivo-formais, com o objetivo de gerar um sistema formalizado de regras que atendes 158 O Surgimento do Projeto das Ciências da Cognição se a dois critérios fundamentais:a) Ser capaz de dar conta de um número indeterminado de possíveis sentenças gramaticais a serem criadas pelos falantes da língua e b) Não permitir a geração de sentenças consideradas não-gramaticais, ou seja, de sentenças cuja formação não seria reconhecida como pertencente ao universo lingüístico estudado. A idéia de uma gramática gerativa postulada por Chomsky exerceu marcante influência no estudo de processos cognitivos em que o pensamento é focalizado em sua capacidade de processamento lingüístico. As idéias de Chomsky influenciaram também trabalhos subseqüentes, como os de Jerry Fodor, jovem professor do MIT nos anos 60, e um dos atuais expoentes da teoria da Modularidade da Mente. No entanto, as idéias de Chomsky foram também objeto de poderosas críticas, principalmente pelo seu excessivo formalismo na análise do fenômeno lingüístico. E importante assinalar porém que o projeto de uma gramática gerativa é fruto não só da perspectiva singular de Chomsky, mas também de uma era de acirrados debates acerca das perspectivas abertas pelos autômatos e programas inteligentes A Neuropsicologia também constitui uma importante re ferência dos estudos sobre a cognição. Uma série de pesquisas empíricas foram realizadas, principalmente nos Estados Unidos, Inglaterra e União Soviética sobre a afasia (distúrbio de lingua gem) e a agnosia (distúrbio de reconhecimento), com pessoas que sofreram lesões cerebrais por ocasião da Segunda Guerra Mun dial. Entre as importantes contribuições trazidas por estes estu dos, destacamos as de Alexander Luria, importante neuropsicólogo soviético. Luria trabalhou com Vygotsky, e foi por seu intermédio que o Ocidente tomou conhecimento das idéias de Vygotsky, através da divulgação póstuma de seus manuscritos. Os trabalhos 159 Introdução ao Estudo das Ciências da Cognição de Luria e seus colaboradores são de grande importância para a formulação de um novo modelo de organização do cérebro e das funções cognitivas. Seus trabalhos opõem-se à representação da organização do sistema nervoso baseada numa perspectiva eminentemente localizacionista, onde cada região do cérebro manteria tuna correspondência pontual com determinada função cognitiva As investigações levadas a cabo por Luria evidenciaram que, ao longo do processo de desenvolvimento, diferentes cen tros nervosos se tomam dominantes, e que a hierarquia entre suas diferentes funções também se altera ao longo do processo. Para Luria, nenhuma função seria desempenhada plenamente por ape nas uma determinada região do cérebro, como quer a hipótese localizacionista. Por outro lado, não é possível afirmar o con trário, ou seja, que todas as regiões são igualmente responsá veis por uma função específica. Segundo Luria, diferentes regiões do cérebro podem ser responsáveis por uma determi nada função, porém cada uma destas regiões é responsável por uma determinada contribuição, específica e de certa maneira insubstituível Dois aspectos podem ser apontados como principais não só nos trabalhos de Luria mas também no de outros centros de pesquisa na América e Europa para o desenvolvimento específico da Neuropsicologia, bem como para o estudo dos processos cognitivos de um modo geral. O primeiro deles diz respeito à contribuição dos estudos das disfunções observadas em pacientes portadores de lesões cerebrais para a compreensão do funcionamento normal do cérebro. O segundo, refere-se à construção de um modelo de organização cerebral. As evidências empíricas propiciadas por estes estudos levaram sobretudo à crítica do modelo teórico de cunho associacionista e elementarista da organização cerebral. 160 O Surgimento do Projeto das Ciências da Cognição Em resumo, poder-se-ia dizer que o projeto de Ciências da Cognição não é um projeto unitário, nem do ponto de vista das disciplinas que o compõem, nem do referencial teórico ado tado. Em comum, pode-se apontar o intento de elaboração de uma teoria sobre a cognição, ou, mais especificamente, uma teo ria sobre os sistemas inteligentes. Embora não seja um consenso entre os pesquisadores da area, um número significativo de inves- tigações enfatiza o uso da simulação por computador e dos conceitos derivados da utilização do modelo computacional na construção de teorias. 161 3. Psicologia Cognitiva e Algumas das Problemáticas em Investigação De uma maneira geral, dois tipos de abordagens têm orien tado as pesquisas empíricas sobre os processos cognitivos (Simon & Kaplan, 1989). Embora enfocando problemáticas diferentes, estas abordagens não são excludentes. A primeira destas abordagens recebe influência da Lógica e da Psicolingiiística. Nela, o pensamento ora é visto como um processo dedutivo, ora como uma representação da linguagem. São característicos deste tipo de abordagem as pesquisas voltadas para o estudo dos modelos semânticos e do raciocínio dedutivo. A segunda vertente recebe influência da Psicologia Cognitiva e dos trabalhos em Inteligência Artificial, sendo o pensamento investigado sob uma perspectiva heurística. São exemplos desta perspectiva os trabalhos sobre a solução de problemas, obtenção de conceitos e raciocínio indutivo. N o bojo destas diferentes linhas de investigação encon tram-se três problemas diversos. O primeiro deles diz respeito à natureza da linguagem humana. Questiona-se se a linguagem humana envolveria uma faculdade altamente especializada, em Introdução ao Estudo das Ciências da Cognição seus aspectos sintáticos, semânticos ou fonéticos, e se tal especia lização seria melhor representada como um componente separa do da cognição humana. Um segundo ponto importante recai sobre a escolha da melhor representação para a cognição. Seria o processo de pen samento identificado com o raciocínio lógico, e portanto repre sentado como um processo dedutivo e hierárquico, ou melhor seria representar a cognição como um processo de busca de procedimentos? Um terceiro aspecto, refere-se ao tipo de representação do conhecimento. Seria o conhecimento melhor representado sob a forma de proposições ou conjunto de proposições, de acordo, portanto, com um modelo de representação dedutivo-hierárqui- co para a cognição? Ou melhor seria escolher um modelo heurístico, baseado em imagens mentais de situações-problema? Em relação aos modelos teóricos em Psicologia Cognitiva, registre-se ainda a divergência entre os modelos ditos generalistas e os que se baseiam em módulos. O primeiro modelo teórico tem longa tradição nos estudos dos processos cognitivos e pre tende descrever uma representação global da organização cognitiva Poderiam ser tomados como exemplos desta tradição autores como Bruner e Piaget. De outro lado, encontram-se os teóricos que postulam um modelo modular de organização cognitiva, em que cada módulo em particular operaria um determinado tipo de informação, como, por exemplo, a linguagem, a música ou outro conteúdo especí fico. Um dos mais destacados representantes desta linha de inves tigação é Jerry Fodor. Fodor sugere que a mente deveria ser entendida como um conjunto de diversos módulos mentais, ou seja, como um con junto de faculdades mentais altamente específicas em relação a determinado conteúdo. As operações psicológicas seriam carac 164 Psicologia Cognitiva e Algumas das Problemáticas em Investigação terizadas por domínios específicos independentes. Por exemplo, as operações mentais requeridas para o reconhecimento de faces seriam distintas daquelas de reconhecimento de sons musicais. Estes módulos, ou faculdades mentais, seriam relativamen te independentes uns dos outros, ou, melhor dizendo, auto-sufi- cientes. Assim, poderíamos continuar a ouvir uma música ainda que nossa atenção consciente seja desviada para outro evento. O princípio que organizao funcionamento de cada um destes módulos mentais seria inato, não dependendo de nenhum tipo de treinamento externo para se desenvolver. Poder-se-ia dizer que os módulos mentais contemplam habilidades mentais inatas altamente especializadas no trato com determinado tipo de estí mulo (informação). Os módulos mentais teriam, também, um modo de fun cionamento automático, fora do nosso controle consciente. Em conseqüência, tais módulos poderiam operar com extrema rapi dez. Por exemplo, podemos compreender com uma pequena defasagem de tempo, o conteúdo de uma leitura que fazemos em voz alta. A teoria da modularidade da mente tem ganho suporte empírico, principalmente através de evidências obtida em crianças e adultos cujas habilidades gerais são excepcionalmente pobres, e que, no entanto, demonstram habilidades sofisticadas em domí nios especializados (música, aritmética, linguagem etc.). Outra forte evidência provém do relato de casos de crianças-prodígio que demonstram excepcional habilidade em domínios específicos ain da muito novas, sem que estas habilidades possam ser explicadas através de suas interações sociais, e sem que estas mesmas habi lidades tenham exercido qualquer influência em outros domínios cognitivos. Apesar de corroboradas por evidências empíricas que não podem ser ignoradas, a teoria de módulos mentais apresenta 165 Introdução ao Estudo das Ciências da Cognição problemas teóricos a serem equacionados. O principal deles diz respeito à própria arquitetura da mente, em decorrência do con junto de módulos que a compõem, e das fronteiras entre estes. Quantos e quais seriam estes módulos? Haveriam módulos men tais responsáveis por distinguir a ilusão da realidade ou que per mitam considerar simultaneamente duas ou mais variáveis para a solução de um determinado problema? Estes e outros problemas referentes aos modelos que melhor descrevem a organização dos processos cognitivos ainda são objeto de intenso debate. 166 4. A Psicologia Cognitiva e o Paradigma Computacional Em Psicologia Cognitiva, o desenvolvimento de modelos baseados no uso de metáforas computacionais pode ser exemplificado pela teoria do processamento das informações. Embora referida neste capítulo como uma teoria, expressão usa da por conveniência, a teoria do processamento das informações seria melhor descrita como uma abordagem mais geral, que enfeixa diversos modelos teóricos específicos. A teoria do processamento das informações busca seus fundamentos na Teoria da Comunicação, no estudo da Inteligên cia Artificial, e na Psicolingüística, abordagens que floresceram após a Segunda Guerra Mundial, a partir do estudo da infor mação e do desenvolvimento tecnológico das “máquinas inteli gentes”. Segundo a teoria do processamento das informações, a cognição é vista como um sistema cuja essência é a manipulação, a estocagem e a transformação das informações. O pensamento seria, na verdade, o resultado da aplicação de um conjunto de regras às informações presentes no sistema. Introdução ao Estudo das Ciências da Cognição Esta conceptualização envolve um modelo funcional, emi nentemente dedutivo, baseado na aplicação de regras. Freqüente mente, a dinâmica do processo de pensamento é representada através de fluxogramas que procuram detalhar a seqüência de procedimentos envolvidos no processamento particular de uma determinada informação. A elaboração de tais fluxogramas, que envolvem a análise detalhada dos processos envolvidos na reso lução de uma determinada tarefa, é característica dos modelos teóricos baseados na teoria do processamento das informações. Os modelos teóricos baseados no processamento das in formações ganham destaque nos Estados Unidos com pesquisa dores como Robert Siegler. Pesquisas são conduzidas, por exem plo, com o objetivo de investigar quais informações seriam rele vantes para a solução de uma determinada tarefa, e como estas informações seriam estocadas e manipuladas pela criança. As dificuldades encontradas pelas crianças seriam explicadas, princi palmente, pela sua limitada capacidades de processar informa ções, ou seja, devido ao fato da criança ter uma capacidade limitada de memória, além de restrições no uso de estratégias para aquisição e uso da informação. Com o desenvolvimento da criança, as limitações relativas à capacidade de processamento de informação vão sendo superadas, tendo como conseqüência uma mudança qualitativa em seu desempenho. Em geral, as teorias derivadas do modelo de processamento de informações dividem a cognição em diferentes sistemas, e tentam estudar como estes diversos sistemas ou módulos mani pulam, transformam ou estocam as informações. O delineamento de um modelo para a cognição que espe cifique os componentes fundamentais da cognição como um sistema de processamento de informações implica descrever sua arquitetura. O modelo clássico desta arquitetura prevê a existência de uma unidade de memória capaz de estocar tanto o programa 168 A Psicologia Cognitiva e o Paradigma Computacional como os dados, de componentes responsáveis pela entrada e saída de informações e de um processador com capacidade para manipular e transformar símbolos, segundo um modelo de processamento serial. Este modelo de arquitetura tem sofrido críticas principal mente devido a seu caráter serial. De acordo com os críticos, o modelo de entrada de informação de um sistema inteligente é, na verdade, paralelo, ou seja, conta com múltiplas entradas de infor mação em diversos pontos do sistema. Ao invés de descrever o pensamento através de um modelo linear de processamento de informações, com a realização de uma única operação por vez, poderíamos pensar em um modelo de processamento em para lelo, melhor representado por um modelo de redes. No entanto, como dissemos anteriormente, o debate no interior das Ciências da Cognição é recente, e provavelmente ainda nos reservará importantes reformulações e novos pontos de vista. 169
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