Kognitiotieteen historia

Kognitiotiede syntyi 1950-luvulla, kun joukko tutkijoita eri aloilta kyllästyi behaviorismin rajoituksiin ja alkoi tutkia mieltä uudella tavalla. Tämä "kognitiivinen vallankumous" muutti psykologian, kielitieteen ja tekoälyn suunnan ja loi kokonaan uuden tieteenalan.

Tämä on tarina siitä, miten se tapahtui.

Ennen kognitiotiedettä: behaviorismin aika

1900-luvun alkupuolisko oli behaviorismin valtakautta. Psykologit kuten John Watson ja B.F. Skinner väittivät, että tieteellinen psykologia voi tutkia vain ulkoisesti havaittavaa käyttäytymistä. Mieli oli "musta laatikko", jonka sisään ei voinut eikä tarvinnut katsoa.

Behaviorismi tuotti arvokasta tutkimusta oppimisesta ja käyttäytymisen muokkaamisesta. Mutta se ei kyennyt selittämään kieltä, ajattelua tai luovuutta. Miten lapsi oppii puhumaan? Miten ihminen ratkaisee ongelman, jota ei ole koskaan ennen kohdannut? Behaviorismi ei tarjonnut vastauksia.

1956: Syntymävuosi

Historiallisesti merkittävin käännekohta tapahtui vuonna 1956. Tuona vuonna tapahtui useita asioita, jotka yhdessä käynnistivät kognitiivisen vallankumouksen:

George Millerin artikkeli "The Magical Number Seven, Plus or Minus Two" osoitti, että ihmisen lyhytkestoinen muisti voi käsitellä kerrallaan noin seitsemää yksikköä. Tämä oli ensimmäisiä tutkimuksia, jotka kuvasivat mielen sisäisiä prosesseja kvantitatiivisesti.

Noam Chomskyn kielioppi haastoi behavioristisen näkemyksen kielen oppimisesta. Chomsky väitti, että kieli ei voi olla vain opittua käyttäytymistä – lasten on tunnettava kielen syvä rakenne voidakseen tuottaa lauseita, joita he eivät ole koskaan kuulleet.

Dartmouthin konferenssi kokosi yhteen tutkijat, jotka perustivat tekoälyn tieteenalana. John McCarthy, Marvin Minsky, Allen Newell ja Herbert Simon alkoivat rakentaa ohjelmia, jotka simuloivat ajattelua.

Newell ja Simon esittelivät Logic Theorist -ohjelman, joka pystyi todistamaan matemaattisia teoreemoja. Ensimmäistä kertaa kone teki jotain, joka näytti älylliseltä ongelmanratkaisulta.

1960-luku: Uusi paradigma vakiintuu

Kognitiivinen vallankumous eteni nopeasti. Tutkijat alkoivat nähdä mielen informaation prosessointijärjestelmänä, jota voitiin tutkia samoin kuin tietokonetta.

Ulric Neisser julkaisi vuonna 1967 teoksen Cognitive Psychology, joka antoi uudelle lähestymistavalle nimen ja määritteli sen tutkimusalueet: havainto, tarkkaavuus, muisti, kieli, ajattelu.

Tietokone mallina – Aikakauden tutkijat alkoivat kuvata mieltä tietokoneen käsittein: syöte, prosessointi, tuloste, muisti, ohjelmat. Tämä "laskennallinen mieli" -ajatus on edelleen kognitiotieteen ytimessä.

Kielitiede muuttui – Chomskyn generatiivinen kielioppi mullisti kielitieteen. Kysymys ei ollut enää vain siitä, mitä ihmiset sanovat, vaan siitä, mitä he tietävät voidakseen sanoa sen.

1970-luku: Kognitiotiede tieteenalaksi

1970-luvulla hajallaan olleet tutkimukset alkoivat kokoontua yhteen:

1975 – Alfred Sloan Foundation alkoi rahoittaa monitieteistä kognitiotutkimusta 1977 – Ensimmäinen Cognitive Science -lehti perustetaan 1979 – Cognitive Science Society perustetaan

Tutkijat eri aloilta – psykologit, kielitieteilijät, filosofit, tekoälytutkijat, neurotieteilijät – alkoivat nähdä itsensä saman tieteenalan edustajina.

1980-luku: Konnektionismi ja neuroverkot

1980-luvulla syntyi vaihtoehtoinen näkemys siitä, miten mieli laskee:

Konnektionismi väitti, ettei mieli toimi kuin tavanomainen tietokone vaan kuin hermoverkko. Rumelhart ja McClelland julkaisivat vuonna 1986 teoksen Parallel Distributed Processing, joka esitteli neuroverkkomallit kognitiotutkimukselle.

Konnektionismi selitti paremmin monia ilmiöitä: miten tunnistamme kasvot, miten opimme gradientaalisia kategorioita, miten muisti on hajautunutta.

Samaan aikaan neurotiede kehittyi vauhdilla. Uudet aivojen kuvantamismenetelmät – ensin PET, sitten fMRI – mahdollistivat aivojen toiminnan seuraamisen elävässä ihmisessä.

1990-luku: Aivojen vuosikymmen

Yhdysvaltain presidentti George H.W. Bush julisti 1990-luvun "aivojen vuosikymmeneksi". Neurotieteen rahoitus kasvoi, ja kognitiivinen neurotiede vakiintui omaksi alakseen.

Keskeiset kehitysaskeleet:

• fMRI-kuvantaminen yleistyi
• Kognitiivinen neurotiede yhdisti psykologiset teoriat aivotutkimukseen
• Tietoisuuden tutkimus nousi taas kunniaan
• Internet mahdollisti uudenlaisen yhteistyön

2000-luku ja sen jälkeen: Tekoälyn paluu

2000-luvulla tapahtui käänne, joka yhdisti kognitiotieteen juuret sen nykyisyyteen:

Syväoppiminen toi neuroverkot takaisin valokeilaan. Vuodesta 2012 alkaen syvät hermoverkot ovat saavuttaneet ihmisen tasoisen suorituskyvyn kuvantunnistuksessa, puheentunnistuksessa ja kielenkäsittelyssä.

Suuret kielimallit (GPT, Claude ym.) ovat herättäneet uudelleen kysymyksiä, jotka olivat kognitiotieteen perustajien agendalla: Mitä on ymmärtäminen? Voiko kone ajatella? Mikä erottaa ihmisen älystä keinotekoisen?

Embodied cognition haastoi perinteisen "mieli tietokoneena" -metaforan. Ehkä mieli ei ole erillinen aivoissa toimiva ohjelma vaan ruumiillinen, ympäristöön upotettu prosessi.

Kognitiotieteen historia Suomessa

Suomessa kognitiotiede alkoi vuonna 1988, kun Helsingin yliopistoon perustettiin kognitiotieteen koulutusohjelma – Pohjoismaiden ensimmäinen.

Keskeisiä tapahtumia:

• 1988 – Koulutusohjelma perustetaan humanistiseen tiedekuntaan
• 1991 – Ensimmäinen suomalainen kognitiotieteen maisteri valmistuu (Patrick May)
• 1994 – Intelligenzia ry rekisteröidään opiskelijajärjestöksi
• 1997 – Suomen ensimmäinen kognitiotieteen professuuri perustetaan
• 2017 – Kognitiotiede siirtyy digitaalisten ihmistieteiden osastoon
• 2020 – Oma opintosuunta LingDig-maisteriohjelmassa

Suomalainen kognitiotiede on erikoistunut erityisesti musiikin kognitioon, laskennalliseen mallinnukseen ja aivotutkimukseen. Lisää tietoa löytyy sivulta Kognitiotiede Suomessa.

Kognitiotieteen kehitys tiivistettynä

Miksi historialla on väliä?

Kognitiotieteen historia ei ole vain muistelmia. Se auttaa ymmärtämään:

• Miksi ala on monitieteinen ja miksi sillä on jännitteitä
• Mitkä vanhat kysymykset ovat edelleen avoimia
• Miten nykyiset tekoälykehitykset liittyvät kognitiotieteen perustaan
• Mitä voimme oppia aiemmista paradigmanvaihdoksista

Lue lisää

• Mitä on kognitiotiede? – Perusteet
• Kognitiotiede Suomessa – Suomalainen näkökulma
• Tekoäly ja kognitiotiede – AI:n ja kognitiotieteen yhteys
• Tietoisuus ja kognitiotiede – Yksi suurista avoimista kysymyksistä